如何避免電機(jī)換向器在直流電機(jī)中的不可控性

　　電的啟動(dòng)從蓄電池到發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，都是從直流開(kāi)始的。交流電的發(fā)展是借助于變壓器解決了長(zhǎng)距離輸電后才蓋過(guò)了直流電機(jī)的光芒。電鍍、電冶煉、光電及交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源所需的直流電，雖然可以用電力整流元件，把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，但從某些工作性能方面來(lái)看，交流整流電源還不能完全取代直流發(fā)電機(jī)。高度不夠，電刷與42片電動(dòng)汽車(chē)換向器接觸不良，不僅會(huì)造成起動(dòng)機(jī)起動(dòng)無(wú)力，而且會(huì)燒蝕換向器。

　　直流電機(jī)在使用過(guò)程中不可控的一項(xiàng)因素是電機(jī)換向器，換向設(shè)備由多個(gè)換向片組成，分別聯(lián)接到電樞的各個(gè)轉(zhuǎn)子繞組中，轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中的不同位置切割磁力線，產(chǎn)生的是交變電流，經(jīng)過(guò)換向設(shè)備將交變電流換向?yàn)榧冎绷麟?，換向設(shè)備與電刷接觸再將電流輸送到外回路產(chǎn)生直流功率。因此，對(duì)于整個(gè)換向設(shè)備的要求還是比較高的，對(duì)于換向設(shè)備的整體操作也是十分嚴(yán)格的。

　　為了盡量減少這一“不可控因素”出現(xiàn)直接的影響，可事前進(jìn)行以下處理措施：①控制電刷壓力，用測(cè)力計(jì)測(cè)量電刷壓力應(yīng)控制在40±4 N范圍內(nèi)。②檢查電刷的接觸面，查看有無(wú)夾雜物的情況，用00#玻璃砂布對(duì)電刷的接觸面進(jìn)行打磨，修正換向設(shè)備的表面，并對(duì)電機(jī)進(jìn)行徹底的清潔處理。檢查有無(wú)油污進(jìn)入，盡可能選擇致密性電刷，防止油污滲入。③先根據(jù)換向設(shè)備跳動(dòng)狀況判斷故障，若磨損嚴(yán)重，則研磨凸起部位，或者采取車(chē)削處理；電機(jī)換向器片間電阻測(cè)量方法片間電阻測(cè)量,是直流電機(jī)經(jīng)常和必要的檢查項(xiàng)目，通過(guò)片間電阻測(cè)量可以檢查和確定直流電機(jī)電樞繞組和電機(jī)換向器的焊接是否良好、換向設(shè)備和電樞繞組是否存在短路、換向設(shè)備片間云母溝是否積存臟物。云母片凸起應(yīng)使用專用工具去除，使其低于轉(zhuǎn)向器表面。

　　換向器廠家在設(shè)計(jì)換向器時(shí)需要考慮到哪些方面的因素

　　1.結(jié)構(gòu)的選擇：

　　目前廣泛使用的牽引電機(jī)的換向設(shè)備仍然為拱式。按緊固方式一般可分為螺栓，螺母以及帶彈性圈的螺母緊固方式。

　　螺母緊固的換向設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造經(jīng)濟(jì)，容易得到沿圓周均布的軸向力。單該結(jié)構(gòu)彈性性能較差，難以吸收因溫度升高引起的換向片的軸向伸長(zhǎng)，導(dǎo)致?lián)Q向片的一長(zhǎng)變形，因而不適用于軸向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，換向設(shè)備的表面線速度較高或者云母量大的換向設(shè)備的設(shè)計(jì)。

　　2.銅片間的間隔距離：

　　銅片間的間隔距離的大小， 主要根據(jù)銅片間的絕緣要求來(lái)決定； 對(duì)于換向設(shè)備的設(shè)計(jì)要求來(lái)說(shuō)， 換向器廠家一般要求片到片之間在承受 600 VAC 電壓時(shí)， 其高壓漏電電流不大于500 A。 對(duì)低電壓的馬達(dá)來(lái)說(shuō)， 可降低電壓要求到 250 VAC。

　　a) 沖擊強(qiáng)度: 纖維質(zhì)填料 70% 時(shí)為高值， 若再增加填料反而使強(qiáng)度降低。

　　b) 彎曲強(qiáng)度: 纖維質(zhì)填料為 50-70% 時(shí)大， 再大或再小都降低彎曲強(qiáng)度。

　　c) 換向器的壓縮強(qiáng)度: 填料量 40-60% 時(shí)壓縮強(qiáng)度大。

　　d) 吸水量: 隨填料量增大而稍有增加。

　　電機(jī)換向器中碳刷定期維護(hù)的重要性

　　（1）電機(jī)碳刷負(fù)載突然斷開(kāi)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)升得很高以致造成飛車(chē)事故，在無(wú)專人管理的情況下，要采取防飛車(chē)措施。

　　例如，在電動(dòng)機(jī)上裝上葉片較多、較大的冷卻風(fēng)扇，由于風(fēng)扇所耗功率近似與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，轉(zhuǎn)速升高時(shí)風(fēng)扇所耗功率顯著增加，限制了高轉(zhuǎn)速，確保安全運(yùn)行。也可采用保護(hù)裝置，當(dāng)轉(zhuǎn)速突然上升時(shí)投入水電陰，防止飛車(chē)過(guò)電壓的產(chǎn)生。

　?。?）電機(jī)碳刷在與電網(wǎng)并行的發(fā)電機(jī)中，當(dāng)電網(wǎng)停電或檢修時(shí)，應(yīng)該注意發(fā)電機(jī)有可能倒送給電網(wǎng)，此時(shí)應(yīng)該拉開(kāi)并列開(kāi)關(guān)。

　　（3）電機(jī)碳刷如果采用異步電動(dòng)機(jī)做發(fā)電機(jī)，除了要采用主電容提供無(wú)功勵(lì)磁外，還要隨負(fù)載的變化相應(yīng)地增減輔助補(bǔ)償電容，以免出現(xiàn)過(guò)電壓或電壓崩潰的情況。

　　所以說(shuō)，要定期做好電機(jī)的維護(hù)工作，例如檢查濾網(wǎng)是否破損或堵塞，溢流管是否被堵，水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)是否運(yùn)行正常等，在電機(jī)中顯得尤為重要。