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直流電機(jī)和交流整流子電動機(jī)電樞的一個重要部件。電機(jī)轉(zhuǎn)動時起換向作用。 [1] 是直流電機(jī)、交流串激電動機(jī)上作為電流換向,為了能夠讓電動機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動下去的一個部件,俗稱整流子。
電機(jī)作為工業(yè)、交通、及日常生活中不可或缺的重要基本設(shè)備,其下業(yè)包含了幾乎全部國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)行業(yè)。換向器作為電機(jī)的核心器件之一,也伴隨著電機(jī)行業(yè)的發(fā)展日益增長。
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)子繞組會受到電動力和離心力的作用,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,主要的一個步驟時“潤濕”,在實際情況下看,基材常常會因為受到空氣以及周圍環(huán)境的侵蝕,而會產(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。電刷沿?fù)Q向器周圍均勻分布,碳刷與換向器的接觸面積至少為碳刷截面積的80%。
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。
如何提高換向器的傳熱系數(shù)
提高換向設(shè)備傳熱系數(shù)只有同時提高其冷熱兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),減小污垢層熱阻,選用熱導(dǎo)率高的板片,減小板片的厚度,才能有效提高換向設(shè)備的傳熱系數(shù)。換向器廠家常采用以下兩種方式:
a.提高板片的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)
由于板式換向設(shè)備的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流 (雷諾數(shù)一 150時 ),因此能獲得較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與板片波紋的幾何結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)的流動狀態(tài)有關(guān)。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。良好的抗磨損性和油膜潤滑性,有效改善金屬的接觸表面,良好金屬防銹,防腐保護(hù)與大部門塑膠和彈膠體良好相容。經(jīng)過多年的研究和實驗發(fā)現(xiàn),波紋斷面形狀為三角形 (正弦形表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)越大,壓力降較小,受壓時應(yīng)力分布均勻,但加工困難)的人字形板片具有較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),且波紋的夾角越大,板間流道內(nèi)介質(zhì)流速越高,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)越大。
b.減小污垢層熱阻
減小換向設(shè)備的污垢層熱阻的關(guān)鍵是防止板片結(jié)垢。板片結(jié)垢厚度為 1 mm時,傳熱系數(shù)降低約 10%。因此,必須注意監(jiān)測換向設(shè)備冷熱兩側(cè)的水質(zhì),防止板片結(jié)垢,并防止水中雜物附著在板片上。有些供熱單位為防止盜水及鋼件腐蝕,在供熱介質(zhì)中添加藥劑,因此必須注意水質(zhì)和黏劑引起雜物沾污換向設(shè)備板片。為了提高直流電機(jī)中換向器的使用壽命、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及降低直流電機(jī)的噪聲和電磁干擾,無刷直流電機(jī)的換向器有逐步取代有刷的趨勢。如果水中有黏性雜物,應(yīng)采用專用過濾器進(jìn)行處理。選用藥劑時,宜選擇無黏性的藥劑。