(整理)直流電機的換向

1、精品文檔精品文檔直流電機的換向圖片:圖片:負載圖1直流電機換向原理示意S3元件中電流的接向過程方向始終不變，也就是說，對 于外電路而言，引出的是直流 電。這就是直流電機換向的基 本原理。通常，電樞繞組由很 多線圈串、并聯而成，其中各 線圈電流換向情況還要復雜 些。圖2為一個元件（一個單 元線圈）在被電刷短路時發(fā)生 的換向過程。當電樞元件隨著電樞的旋 轉，依次從一條支路轉移到另 一支路時，各元件中的電流也commutation of D.C.machinezhiliu di anji de hu anxi ang 直流電機的換向（卷名：電工） commutati on of D.C.machi

2、ne帶換向器的電樞繞組在運行中的一種特 有現象。圖1所示為最簡單的直流電機模型， 其換向原理如下：假定電樞只有一個線圈 abed，換向器只有兩個換向片，它們分別與 線圈首、尾相連接，A與B為靜止的兩個電刷。當線圈在磁極 N、S中逆時針轉動時，處于N極下的導體ab產生的電動勢，方向為從b至a，處于S極下的導體cd產生的電動勢方向為從d至c。但當線圈轉動180后，導體ab與導體cd位置對調，導體中的電動勢也與原來的方向相反。所以在線圈連續(xù)旋轉時，導體及整個線圈的電動勢是在正最大值與負最大值之間不斷交變， 故為交流電動勢。但由圖不難看到，電刷A只與處在N極下的導體引岀端相連，永為正極性;電刷B只與處

3、在S極下的導體引岀端相連，永為負極性。故電刷所引導岀來的電動勢及電流的就從一種流動方向改變?yōu)榱硪环N流動方向。這種利用機械方法 （換向器和電刷） 使元件中電流變換方向的現象稱為換向。換向過程總是與元件被電刷短路的過程相伴隨的。圖2中，當元件a開始被電刷短路時（圖2a ），元件電流便進入了換向過程。當元件a脫離短路時（圖2c），換向過程也就結束。整個過程所耗時間稱為換向周期仃c）。換向周期的長短與電刷的寬度及電樞的轉速有關。電刷越寬，轉速越慢，換向周期越長。換向過程中，由于電流變化，換向元件中會產生自感電動勢，俗稱電抗電動勢。 當同槽中有多個元件同時換向時， 電抗電動勢還包括它們之間的互感電動勢在

4、內。這種電動勢起阻止換向的作用。電抗電動勢越大，換向越困難，甚至在電刷邊上會產生火花。嚴重的火花有時發(fā)展成換向 器環(huán)火而損壞換向器。用以在換向元件中產生切割電動勢來故換向極繞組需與電樞串聯，使換換向極應接成與電樞電流產生的磁場改善換向的主要方法是在兩個主磁極之間裝置換向極， 抵消電抗電動勢。 因為電抗電動勢是隨著電流增大而增大的, 向極磁場及其相應的切割電動勢也能隨電樞電流同步增大。 極性相反。直流電機換向器1、直流電機的換向是指旋轉著的電樞繞組元件，從一個支路經過電刷進入另一個支路時元件中電流方向的變換過程（簡稱換向）在電流方向變換的過程中，一般在電刷與換向器之間要產生火花，它是換向困難和產

5、生故障的主要原因所 以,國家標準根據電機換向時火花大小將其分成幾個等級（1,5/4,3/2,2,3）.對連續(xù)工作的直流電機，其換向火花不應超過3/2級.電動自行車用直流電機屬于 連續(xù)工作的電機,應滿足不大于3/2級火花的要求.標準規(guī)定：3/2級火花時,電 刷邊緣大部分或全部有微弱的火花，因此換向器上有黑痕出現，但不會繼續(xù)發(fā)展， 用汽油擦其表面即能除去，同時在電刷上有輕微的灼痕，這些都不會影響電機連 續(xù)正常運行.2、影響換向的原因直流電機換向過程中為什么會產生火花呢？根據理論和實踐分析，影響換向的原因很多，有電磁的、機械的、電化學的等等，并且它們之間又相互影響，十分 復雜.這里不準備在理論上作過

6、多的分析，只針對電動自行車用直流電機為改善 換向在生產中應注意的問題做一些分析，或許會對生產起到一定的指導作用 2.1電磁原因在換向時,換向元件中會產生電抗電勢和換向電勢，這些電勢之和一般大于 零，稱延遲換向當換向時,后刷邊離開一個換向片轉向另一個相鄰換向片時，換 向電流不為零，有電磁能量儲存在換向元件內，在前個換向片離開電刷時，換向回 路被突然切斷，換向元件中的電磁能量就只有擊穿空氣而釋放，從而產生火花直流電機換向問題一1、換向合格的評價直流電機的換向是指旋轉著的電樞繞組元件，從一個支路經過電刷進入另一個支路時元件中電流方向的變換過程（簡稱換向）。在電流方向變換的過程中，一般在電刷與換向器之

7、間要產生火花,它是換向困難和產生故障的主要原因。所以，國家標準根據電機換向時火花大小將其分成幾個等級(1 , 5/4 , 3/2 , 2 , 3 )。對連續(xù)工作的直流電機，其換向火花不應超過3/2級。電動自行車用直流電機屬于連續(xù)工作的電機，應滿足不大于3/2級火花的要求。標準規(guī)定：3/2級火花時，電刷邊緣大部分或全部有微弱的火花，因此換向器上有黑痕岀現，但不會繼續(xù)發(fā)展，用汽油擦其表面即能除去，同時在電刷上有輕微的灼痕，這些都不會影響電機連續(xù)正常運行。2、影響換向的原因直流電機換向過程中為什么會產生火花呢？根據理論和實踐分析，影響換向的原因很多，有電磁的、機械的、電化學的等等，并且它們之間又相互

8、影響，十分復雜。這里不準備在理論上作過多的分析，只針對電動自行車用直流電機為改善換向在生產中應注意的問題做一些分析，或許會對生產起到一定的指導作用。2.1電磁原因在換向時，換向元件中會產生電抗電勢和換向電勢，這些電勢之和一般大于零，稱延遲換向。當換向時，后刷邊離開一個換向片轉向另一個相鄰換向片時，換向電流不為零， 有電磁能量儲存在換向元件內，在前個換向片離開電刷時，換向回路被突然切斷，換向元件中的電磁能量就只有擊穿空氣而釋放，從而產生火花。2.2機械原因對生產而言，由于機械原因而導致換向不良是一個重要方面。機械方面的原因很多，例如：平面換向器表面的平整度、粗糙度及裝配時換向器表面與電機軸線的垂

9、直度；換向器片間絕緣突岀或換向片突岀；電刷接觸面研磨不好，電刷與換向器表面只有局部接觸；電刷上彈簧壓力大小不合適；電刷在刷盒里太松或太緊；各個刷桿之間距離不相等，致使有些電刷所短路的換向元件不在幾何中心線上；換向器表面不潔等。2.3電化學原因正常運行的電機，換向器表面會產生很薄的一層褐色氧化亞銅薄膜。 實踐表明，氧化亞銅薄膜的 存在，是電機良好換向的必要條件。 這是因為氧化亞銅薄膜本身不僅具有較高的電阻， 且其表面 還常吸附著薄層水份、氧氣和石墨粉末，具有良好的潤滑作用，有利于減少電刷和換向器的磨損直流電動機的主磁極繞組通入直流電源后產生磁場，但該磁場在空間上是靜止的，當轉子（電樞）繞組通入直流電源后，在主極磁場的作用下產生電磁力矩而使轉子旋轉起來；如 果電樞繞