換向器用銅材質以及薄膜分類構成

　　總的來說，換向設備的用銅材質大體上可以分為兩個大類，即：一、無氧銅或電解銅、二、銀銅合金。不同的用銅材質也使得其在換向設備的使用范圍上存在一定的區(qū)域劃分。

　　大類的無氧銅或電解銅主要用于除（換向器廠家一般會將其運用到吸塵器及電動工具以外的換向設備中），例如，小家電電機，汽車啟動馬達用換向設備上。 第二大類的銀銅主要用于吸塵器及電動工具上： 吸塵器用（4） Ag-Cu 0.3% 的較多，因為吸塵器轉速較高，通常在35000~55000之間（當前主流），換向承受的線速度較高，換向時的火花不斷燒蝕換向表面，造成換向表面的溫度急聚升高，在銅中增加一定含量的銀后可以增加銀銅合金的耐高溫性，使得其表面不易造成變形，可以有效控制火花及浮排等不良的出現。對電樞部件中的換向器部分進行精車，最后對電樞部件與電機外殼進行裝配。

　　在正常運行的情況下，換向設備工作時表面會覆蓋一層黑褐色或者是其他顏色的薄膜，這層薄膜能夠加大換向回路中的電阻。它的主要構成成分是：金屬氧化膜，即氧化銅（黑色）和氧化亞銅（紅色）的混合物；碳膜，即由微細的碳粉、石磨（黑色）和其他附著物組成。

應用機械式電機換向器在直流串勵電機中的使用

　　換向設備按其結構大致可以分為鉤型、槽型、平面型、加固型等四種。隨著電機技術的發(fā)展，對機械式換向設備的性能也提出了更高要求，同時也對電機制造商提出了正確使用換向設備的思考。

　　應用機械式的電機換向器對交直流串勵電動機實施換向功能，已有百余年的歷史；盡管20世紀90年代以來無刷電子換向技術有了長足發(fā)展和應用，但受技術復雜性和制造成本的限制，還不能完全取代機械式換向設備。

　　為了克服上述缺陷，出現了以機械式換向設備命名的、機械式換向器DCT-02，簡易的凸輪設計，可控制閥心，改變油流方向；2、機械式換向器DCT-02安裝面符合ISO4401、CETOP、DIN24340、NFPA等安裝面規(guī)格。

　　當2個環(huán)形勵磁線圈通直流電時，電機氣隙的整個圓周上將產生單一極性的磁場。當轉軸帶動圓筒形銅質電樞旋轉時，樞軸的兩端即產生感生電動勢，其方向是固定不變的。此電動勢由電刷從電樞兩端引出提供電流，無換向問題，但仍然離不開電刷。

　　有刷電動機換向器的導響和火花問題

　　導響：

　　有刷電動機的異響電動機的異響聲與彈簧過硬、電刷磨損、換向片間絕緣片鼓出及電樞有突出物等有關；故障維修方法為：1.調整電刷位置。改善電刷與換向器的接觸，磨平電刷接觸面；2.更換電刷或更換彈簧。

　　火花：

　　有刷電動機換向器有火花和環(huán)火火花是由于電刷和換向器接觸不良，換向器或電刷磨損或是凝壓力不足，接觸面似接未接，造成電刷跳動而產生的。如果線圈或換向片短路嚴重、斷路，以及電刷跳動嚴重，有時電流過大，都能造成火花接連不斷，過多則成為連續(xù)，終變成環(huán)火。潤滑脂適用于汽車的點火開關、轉向開關、滑片電觸式開關及電器開關的電接觸面、電機換向器的潤滑和防護。

　　有刷電動機電刷出現火花的主要原因和維修方法如下。

　　1）電動機換向器周圍發(fā)生環(huán)火：1.故障的主要原因電刷位置不對；電刷太軟；轉子短路；主極與換向極極性順序錯誤；維修方法：調整電刷位置；檢查、糾正主極與換向極的順序；用絕緣電阻表檢查主極與換向極間的絕緣電阻，并做相應處理。

　　3）電動自行車某極電刷下的火花較其他電極劇烈：1.故障的主要原因電刷距離不均勻；火花較劇烈處的主極發(fā)生短路；火花較劇烈處的換向極發(fā)生匝間連接或短路；2. 維修方法調整電刷位置；更換電刷；更換主極；更換換向極。

　　換向器以及換向片在汽車電機中的重要作用

　　電機是汽車的必用零部件，在起動機、發(fā)電機、燃油泵、ABS系統、冷卻散熱系統、搖窗等部件上均有應用，而換向器是汽車電機的重要組成部件，在汽車上應用廣泛。現代的汽車中尤其是轎車大量采用新機械、新設備、極大地促進了電機的應用，相應地刺激了對換向器的需求。通常來說，換向器的冷壓機本上要采用油壓機，因為換向器在冷壓之后還是要經過熱壓的。

　　在汽車電機中，換向器的作用是在發(fā)電機狀態(tài)下將電樞繞組中產生的變電勢整流成電刷間的直流電勢；在電動機狀態(tài)下將輸入的直流電流逆變成電樞繞組中的交變電流，以產生單方向的電磁轉矩。

　　而換向片和絕緣片的結構則決定了絕緣套筒的內部結構，換向片和絕緣片數量多且局部特征細小，使得絕緣套筒結構復雜，整個換向器前處理時網格尺寸小，數量太大，計算困難。根據換向器結構的循環(huán)對稱性，使用小循環(huán)對稱單元進行數值，在保證汽車電機精度需要的情況下可以節(jié)省大量人力和計算時間，并且只需要建立一個對稱單元的模型便可以觀察整個結構的應力分布狀況。合理使用包括，正確選型和正確使用兩方面，電刷正確選型是根據電機與特性，由電刷廠提供優(yōu)質產品，使得電機在運行中，有良好的使用性能，而碳刷的正確使用，則是電機運行中充分發(fā)揮其優(yōu)良性能的重要保證，使用碳刷包括電機換向器的清理。