如何通過(guò)減少換向極來(lái)較少換向器火花的產(chǎn)生

　　保持電刷與換向設(shè)備良好的工作狀態(tài)，保持優(yōu)良的換向性能是保證電機(jī)安全的重要條件。通常情況下，電機(jī)無(wú)火花運(yùn)行（或微弱的無(wú)害火花下運(yùn)行），換向設(shè)備表面氧化膜均勻而有光澤，電刷與換向設(shè)備磨損輕微等均可認(rèn)為是良好的換向性能的表征。

　　不同的換向火花對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響和危害不同，為了確定換向火花對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響和危害，首先需要了解什么是換向火花，其次就是需要換向火花的等級(jí)進(jìn)行分類(lèi)了解，處理。

　　換向火花，一般指的是電機(jī)中換向設(shè)備在換向的時(shí)候產(chǎn)生的電火花。GB755-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的火花等級(jí)，是用兩種方法加以判別的。一是電刷下火花特征，即火花大小、亮度和密集程度；二是火花對(duì)換向設(shè)備表面和電刷的損害程度。換向器與電刷是電機(jī)的心臟，換向器與電機(jī)整體的協(xié)調(diào)性和匹配性成為電機(jī)是否高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。具體分類(lèi)如下：1級(jí)和11/4級(jí)火花是無(wú)害火花，11/2級(jí)火花雖然在換向設(shè)備和電刷表面產(chǎn)生輕微灼痕，但仍允許長(zhǎng)期運(yùn)行，不致造成對(duì)電機(jī)的威脅；2級(jí)火花的電弧能量較大，會(huì)造成對(duì)換向設(shè)備和電刷的灼傷，是有害火花，只允許在過(guò)載時(shí)短時(shí)出現(xiàn)；3級(jí)火花是危險(xiǎn)火花，它能導(dǎo)致環(huán)火事故，不允許經(jīng)常出現(xiàn)。

　　換向器廠家一般會(huì)選擇通過(guò)減少換向極在減少換向火花的產(chǎn)生。說(shuō)白了就是，電機(jī)電樞（也就是轉(zhuǎn)子）在工作中因通過(guò)電流而產(chǎn)生電樞磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)造成定子磁場(chǎng)發(fā)生畸變，造成電機(jī)換向火花。要想實(shí)現(xiàn)電機(jī)換向設(shè)備的“智能制造”，除了要密切關(guān)注周?chē)h(huán)境緊密的接觸之外，電機(jī)換向設(shè)備的內(nèi)部配件裝置也要著重考慮。而加裝換向極，串接到電樞回路中，并使換向極的磁場(chǎng)方向與電樞磁場(chǎng)方向相反，用換向極磁場(chǎng)抵消（實(shí)際上不能完全抵消，只是削弱了）電樞磁場(chǎng)，保證定子磁場(chǎng)不發(fā)生太大地畸變，保證電機(jī)換向。

　　根據(jù)電刷的電流密度以及換向器的速度如何選擇電刷型號(hào)

　?、俑鶕?jù)電機(jī)電壓選擇合適的電刷，高壓、小電流電機(jī)可選擇壓降較大的電化石墨電刷；電機(jī)、碳刷要選用同一廠家、統(tǒng)一型號(hào)的產(chǎn)品；電刷與刷盒的間隙要滿足相關(guān)規(guī)定，確保電刷能在刷盒內(nèi)上下自由移動(dòng)；(1)金具是合成絕緣子的機(jī)械負(fù)荷的傳遞部件，它和芯棒組裝在一起構(gòu)成合成絕緣子的連接件。同臺(tái)電機(jī)彈簧壓力差控制在20%以內(nèi)；電刷沿?fù)Q向器周?chē)鶆蚍植?，碳刷與換向器的接觸面積至少為碳刷截面積的80%；新碳刷使用前需要在電機(jī)上進(jìn)行磨弧度，將細(xì)玻璃砂紙放置在換向器與碳刷之間，將彈簧的壓力調(diào)整到位，沿著電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向來(lái)研磨；在研磨的時(shí)候，砂紙要盡可能的靠近換向器，一直到碳刷弧面完全滿足要求為止；將砂紙取下，借助高壓空氣將換向器表面的粉塵進(jìn)行吹凈，緊接著用軟布給予擦拭。

　?、谌绻谑褂弥谐霈F(xiàn)消耗電流比較低，意味著電機(jī)功率比較大，需要對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行重新選擇。選擇時(shí)，可參照如下規(guī)定：負(fù)載與電機(jī)之間為直接傳動(dòng)，則電機(jī)功率應(yīng)為被拖動(dòng)負(fù)載機(jī)械功率的1～1.1倍；若負(fù)載與電機(jī)之間存在傳動(dòng)系統(tǒng)，則電機(jī)功率應(yīng)為被拖動(dòng)負(fù)載機(jī)械功率的1.1～1.2倍。②檢查電刷的接觸面，查看有無(wú)夾雜物的情況，用00#玻璃砂布對(duì)電刷的接觸面進(jìn)行打磨，修正換向設(shè)備的表面，并對(duì)電機(jī)進(jìn)行徹底的清潔處理。

　?、蹏?yán)格控制電機(jī)荷載，防止電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超載運(yùn)行。

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(shí)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(shí) )，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(dòng)狀態(tài)有關(guān)。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和人們生活水平的提高，電機(jī)特別是微特電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展，電機(jī)需求量持續(xù)增長(zhǎng)，帶動(dòng)了換向設(shè)備市場(chǎng)容量的持續(xù)增長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)，傳熱系數(shù)降低約 10%。因此，必須注意監(jiān)測(cè)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。而且測(cè)量電路換向器比供電線路換向器早斷開(kāi)晚接通，以減小低頻方波前后沿的變化在測(cè)量電路中引起的感應(yīng)干擾。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。如果水中有黏性雜物，應(yīng)采用專(zhuān)用過(guò)濾器進(jìn)行處理。選用藥劑時(shí)，宜選擇無(wú)黏性的藥劑。

　　電機(jī)換向器換向控制以及細(xì)分換向

　　細(xì)分控制是由換向控制電機(jī)的相電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以電機(jī)換向設(shè)備為例，假如電機(jī)的額定相電流為3A，如果使用常規(guī)換向(如常用的恒流斬波方式)該電機(jī)，電機(jī)每運(yùn)行一步，其繞組內(nèi)的電流將從0突變?yōu)?A或從3A突變到0，相電流的巨大變化，必然會(huì)引起電機(jī)運(yùn)行的振動(dòng)和噪音。淺談風(fēng)力電機(jī)換向器的減噪工藝什么是換向器，這是電機(jī)的一部分組成，各種型號(hào)電機(jī)的正確使用離不開(kāi)它的選擇。

　　如果使用細(xì)分換向，在10細(xì)分的狀態(tài)下?lián)Q向該電機(jī)，電機(jī)每運(yùn)行一微步，其繞組內(nèi)的電流變化只有0.3A而不是3A，且電流是以正弦曲線規(guī)律變化，這樣就大大的改善了電機(jī)換向器的振動(dòng)和噪音，因此，在性能上的優(yōu)點(diǎn)才是細(xì)分的真正優(yōu)點(diǎn)。

　　由于細(xì)分換向要控制電機(jī)的相電流，所以對(duì)步進(jìn)電機(jī)換向器要有相當(dāng)高的技術(shù)要求和工藝要求，成本亦會(huì)較高，即：

　　1.“平滑”并不控制電機(jī)的相電流，只是把電流的變化率變緩一些，所以“平滑”并不產(chǎn)生微步，而細(xì)分的微步是可以用來(lái)定位的。

　　2.電機(jī)的相電流被平滑后，會(huì)引起電機(jī)力矩的下降，而細(xì)分控制不但不會(huì)引起電機(jī)力矩的下降，相反，力矩會(huì)有所增加。