直流機換向器基礎知識

換向器是一種用于交流電機或直流電機的開關電路。當電機的轉子運動到特定位置時，交、直流電機的電源被切換到不同的電極上，從而改變電機轉子上繞組的極性并使電機繼續(xù)運動。換向器一般由多個切換電極組成。直流電動機轉子轉動（電樞繞組運動或者受力）是因為通電的電樞繞組在磁場里受到電磁力，所以前提是電樞中有電流，所以直流電動機要想啟動需要有電樞電流；而交流電動機啟動時只要對定子通入交流電，就會產(chǎn)生一個旋轉磁場，這個磁場由于是運動的。所以轉子繞組會感應出電動勢，只要轉子繞組能夠形成閉合回路，就會產(chǎn)生電流，就會感應出電磁力拖動轉子進行轉動，所以交流電動機轉子運動的前提是磁場在旋轉，這是兩者在運動初始狀態(tài)時的不同。即直流電動機啟動的過程為：磁場+通有電流的電樞繞組→繞組中有感應的電磁力→拖動轉子轉動。而交流電動機的啟動過稱為：定子接入三相交流電→定子旋轉磁場→使處于旋轉磁場中的轉子繞組產(chǎn)生感應電動勢→由于轉子繞組形成了閉合回路（前提），所以轉子繞組中產(chǎn)生了電流→轉子繞組產(chǎn)生感應電磁力→拖動轉子進行旋轉。直流電機的電樞繞組，是由帶絕緣的導線組成一個個的線圈元件，并嵌放地電機樞鐵芯槽內，這些線圈按照一定的規(guī)律與換向片連接。線圈元件可能是單匝也可能是多匝，一般小容量電機為多匝結構，而大規(guī)格電機為單匝結構，換向片的數(shù)量與電機的槽數(shù)直接相關。當每槽每層只有一個元件邊時，換向片數(shù)與槽數(shù)相等，只有絕緣片中心與鐵心槽或齒中心對正時，才能實現(xiàn)端接對稱的繞組，這時電刷只要放在主極軸線下的換向片上，就能獲得最大電勢，被電刷短路的元件的電勢等于零或接近于零。當每槽每層不止一個元件邊時，是不可能每個絕緣片中心與鐵芯槽對正的，但整數(shù)對換向片的中心線應與鐵芯槽或齒中心線對正。若不按以上規(guī)則壓裝，電刷位置應相應地移過同一個角度。在實際的應用過程中我們發(fā)現(xiàn)，有的直流電機換向片數(shù)量為奇數(shù)，也有的為偶數(shù)，這與電機槽數(shù)和繞組類型直接相關，如，單波繞組電動機的電樞槽數(shù)，繞組元件數(shù)，換向片數(shù)都不能是偶數(shù)，必須是奇數(shù)，否則電樞嵌線后無法接成閉合回路。永磁直流電動機為了增大電樞電阻，一般采用單波繞組，所以它們的換向片數(shù)是奇數(shù)而不是偶數(shù)。直流電機是由電樞繞組和永磁體或電磁鐵芯組成的，電樞繞組制成繞組中心軸的平行線圈，支撐四個銅片和碳刷。每個銅片都與一個刷子相連。直流電動機通過自身電樞的旋轉實現(xiàn)運轉。因此，直流電動機需要使用換向器來改變轉子電極的極性，使電機在不斷變化的磁場中正常運行。換向器的優(yōu)缺點及如何使用優(yōu)點：換向器可以幫助電機實現(xiàn)正、反轉以及速度控制，從而提高了電機的可控性和效率。另外，換向器的使用可以大大延長電機的使用壽命。缺點：換向器會增加電機的復雜性和成本，并增加了故障的可能性。合理使用換向器的方法：在選擇