換向器的薄弱環(huán)節(jié)——轉(zhuǎn)子繞組與升高片焊接口處

　　換向設(shè)備是高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，其轉(zhuǎn)子繞組會(huì)受到電動(dòng)力和離心力的作用，雖然一直以來均是在額定參數(shù)下運(yùn)行，但轉(zhuǎn)子繞組與換向設(shè)備升高片的焊接口處是換向設(shè)備轉(zhuǎn)子的薄弱環(huán)節(jié)。

　　為什么這么說？主要從以下幾個(gè)方面可以看出。

　　首先從焊錫工藝上來說，焊錫工藝中，主要的一個(gè)步驟時(shí)“潤濕”，在實(shí)際情況下看，基材常常會(huì)因?yàn)槭艿娇諝庖约爸車h(huán)境的侵蝕，而會(huì)產(chǎn)生一層氧化層，阻擋焊錫而使其無法達(dá)到佳狀態(tài)。工藝存在缺陷，是其成為薄弱環(huán)節(jié)為根本的原因。

　　而恰恰是這一焊錫工藝為判斷轉(zhuǎn)子繞組與換向設(shè)備升高片之間的焊接點(diǎn)造成虛松問題，致使端部導(dǎo)線疲勞，使接觸電阻增大，發(fā)熱量增加，加速接觸面的氧化，使接觸電阻進(jìn)一步增加，發(fā)熱量進(jìn)一步增大，如此循環(huán)，終導(dǎo)致?lián)Q向設(shè)備轉(zhuǎn)子絕緣在高溫下燒損，對地弧光放電，而損毀換向設(shè)備。用烙鐵頭沾取適量焊錫，接觸焊點(diǎn)，待焊點(diǎn)上的焊錫全部熔化并浸沒元件引線頭后，電烙鐵頭沿著元器件的引腳輕輕往上一提離開焊點(diǎn)。

　　換向設(shè)備解體檢查的結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子繞組的測試有關(guān)數(shù)據(jù)和判斷結(jié)論準(zhǔn)確無誤。

　　電機(jī)換向器片間電阻測量方法

　　片間電阻測量,是直流電機(jī)經(jīng)常和必要的檢查項(xiàng)目，通過片間電阻測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。 國內(nèi)到目前為止,片間電阻測量并無儀器。

　　當(dāng)電樞繞組發(fā)生斷線、開焊、匝間短路，或電機(jī)換向設(shè)備發(fā)生升高片斷裂、片間短路時(shí)，造成電磁上的不對稱，將會(huì)產(chǎn)生換向火花。測量片間電阻就能發(fā)現(xiàn)電機(jī)是否存在上述故障。

　　片間電阻測量通常采用壓降法，也可以采用片間電阻測量儀。

　　用壓降法測量片間電阻時(shí)，把相等的測量電流依次通入兩個(gè)相鄰換向片，并用毫伏表測量通電兩換向片間的電壓降。如果電樞繞組和換向日歷的焊接是良好的，沒有短路開焊和斷線，則全部換向設(shè)備片間電壓降應(yīng)該相等（非全均壓出現(xiàn)很小變化）。如果電樞繞組和換向日歷的焊接是良好的，沒有短路開焊和斷線，則全部換向設(shè)備片間電壓降應(yīng)該相等（非全均壓出現(xiàn)很小變化）。片間電阻測量得大值或小值與平均值之比，誤差應(yīng)不大于5%。測量結(jié)果如符合上述標(biāo)準(zhǔn)，說明電樞繞組和換向設(shè)備存在開焊或短路時(shí)，則故障點(diǎn)所在的換向片間電阻值與平均值之間出現(xiàn)較大的差別，可以確定故障所的部位和性質(zhì)。

　　換向器廠家對換向設(shè)備的常規(guī)檢查以及修復(fù)后檢查方法

　　一、廠家對換向設(shè)備的常規(guī)檢查方法

　?、?換向設(shè)備有輕微燒蝕，可用細(xì)砂紙修磨。② 用細(xì)砂紙難以修復(fù)或換向設(shè)備失圓的，可用機(jī)床削修整。選擇時(shí)，可參照如下規(guī)定：負(fù)載與電機(jī)之間為直接傳動(dòng)，則電機(jī)功率應(yīng)為被拖動(dòng)負(fù)載機(jī)械功率的1～1。③ 整流器的云母深度好一般為0.6-0.8,使用極限為0.1mm。由于云母片比銅質(zhì)的導(dǎo)電片要硬，如果云母片與導(dǎo)電片同 高，就會(huì)加速電刷的磨損。因此，當(dāng)云母片深度小于使用極限時(shí)， 可用鋼鋸條修整，然后用細(xì)砂紙打磨去掉毛刺。

　　二、換向器廠家對修復(fù)后的換向設(shè)備檢查方法

　　(1)用小錘輕敲換向片，根據(jù)發(fā)出聲音來判斷是否緊固。若發(fā)出清脆的金屬聲，則表明換向設(shè)備已經(jīng)緊固；若發(fā)出的是破殼聲，則表明換向設(shè)備尚未緊固，則應(yīng)再重復(fù)修理，直至換向設(shè)備緊固為止。

　　(2)用220 V校驗(yàn)燈逐片檢查片問是否短路。

　　(3)做對地耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓一般為2倍額定電壓再加l000V，時(shí)間為1min。

　　(4)檢查換向片軸線平行度。換向片全長沿軸線偏斜度一般不應(yīng)超過片間云母片的厚度，否則將影響電機(jī)的換向。

　　牽引電機(jī)中換向器的使用優(yōu)勢

　　直流牽引電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)子電樞繞組、定子勵(lì)磁繞阻、機(jī)座和電刷換向裝置等主要部件組成。牽引電機(jī)主要使用串勵(lì)直流電機(jī)。

　　直流電動(dòng)機(jī)接上直流電源后，勵(lì)磁繞組將有勵(lì)磁電流通過并建立磁場，這磁場在空間固定不動(dòng)；當(dāng)電樞繞組經(jīng)電刷和換向器的滑動(dòng)接觸而通過電流時(shí)，受到固定不動(dòng)的勵(lì)磁磁場的作用而產(chǎn)生電磁力，力的方向可按左手定則判定；通過控制電樞及勵(lì)磁繞組的電壓電流大小，從而調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，電樞轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)通過傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)機(jī)車。2、助焊劑，用25%的松香溶解在75%的酒精（重量比）中作為助焊劑。

　　隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟，可以對交流牽引電機(jī)進(jìn)行平穩(wěn)可靠的無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)1：1000，比直流調(diào)速范圍更大，尤其是沒有了直流電機(jī)中換向器的存在，因而克服了直流電機(jī)的許多弊端。把直流電變換成低頻方波供給供電電極，再把測量電極測得的方波信號變成脈動(dòng)直流的裝置。交流牽引電機(jī)與直流電機(jī)相比，結(jié)構(gòu)簡單可靠、體積小、重量輕，更適合車輛對電機(jī)的安裝空間和重量等方面的要求，更重要的是交流牽引電機(jī)因具有功率大、過載能力強(qiáng)、噪聲小、調(diào)速范圍寬(0～5000r/min左右)、再生制動(dòng)力巨大、可防止車輪打滑、可靠性高、維護(hù)方便、平穩(wěn)舒適、節(jié)電20～30%等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代城市軌道交通牽引機(jī)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的產(chǎn)品。