直流電機(jī)在便用過程中最常出現(xiàn)的問題就是換向不良:因此如何解決換向不良就成為直流電機(jī)保養(yǎng)與維修的最主要任務(wù):良好換向的前提是電刷與換向器之間保持穩(wěn)定的滑動(dòng)接觸,主要是保持換向器氧化膜的動(dòng)態(tài)平衡.為此必須滿足必要的機(jī)械、電氣條件和適當(dāng)?shù)奈锢?、化學(xué)因素:當(dāng)必要的機(jī)被、電氣條件不能滿足;物理、化學(xué)固素要改變時(shí),由于氧化膜動(dòng)態(tài)平衡的改變,滑動(dòng)接倒變得不穩(wěn)定:就會(huì)產(chǎn)生換向火花。

  一、換向火花產(chǎn)生的原因

  產(chǎn)生換向火花的原因可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面。

  1.電磁原因

  如果換向元件內(nèi)的合成電勢不等于零,根據(jù)電磁理論,換向元件中產(chǎn)生的附加換向電流就會(huì)造成電刷前后刷邊電流密度分布不均勻,電刷與換向片接觸或脫離時(shí),元件內(nèi)換向附加電流并未為零,元件內(nèi)的電磁能將以火花形式釋放出來。延遲換向火花產(chǎn)生在后刷邊,超越換向火花將產(chǎn)生在前刷邊。

  電樞繞組開焊或片間(匝間)短路都會(huì)造成電路上電流的不對(duì)稱,亦將造成嚴(yán)重火花。

  當(dāng)電樞繞組為不對(duì)稱多重繞組時(shí),由支路間的電勢不對(duì)稱,在換向元件中產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)電勢:將產(chǎn)生空載火花,負(fù)載時(shí)將加大。

  電刷不在幾何中心線上時(shí),如換向元件進(jìn)人主極區(qū),換向元件因切制主磁通,將產(chǎn)生空載火花。

  2.機(jī)械原因

  換向器表面工作狀態(tài)不良,如換向器突片或變形、片間云母片突出、換向器表面粗糙、電樞動(dòng)平衡不好和電機(jī)振動(dòng)等都將造成電刷與換向器之間無法保持穩(wěn)定接觸,從而產(chǎn)生火花。電刷和刷握的工作狀態(tài)不良，如電刷與刷握的間隙不合適,電刷壓力不均勻,過大或過小.電刷材質(zhì)不合適和刷握結(jié)構(gòu)形式不合適,都將影響滑動(dòng)接觸,也將產(chǎn)生火花。

  3.電機(jī)負(fù)載與周圍環(huán)境原因

  電機(jī)嚴(yán)重過載時(shí),由于電抗電勢增加,換向極磁路飽和,電刷電流密度過大,換向火花將加大。沖擊性負(fù)載、電流變化率過高將導(dǎo)致?lián)Q向極磁通滯后.造成換向困難而產(chǎn)生火花。

  當(dāng)濕度太高或太低、溫度過高或過低、周圍存在油污或有害氣體和含塵量過高等都會(huì)導(dǎo)致氧化膜平衡的破壞,無法形成正常氧化膜而影響正常滑動(dòng)接觸而產(chǎn)生火花。

  總之,產(chǎn)生火花的因素很多,而很多因素之間又是相互影響的,在分析和檢查換向火花產(chǎn)生原因時(shí),必須根據(jù)實(shí)際運(yùn)行條件來加以區(qū)分,以便有針對(duì)性地進(jìn)行解決。這里主要給出了與換向器和電刷有關(guān)的問題的分析及解決辦法。