换向器的薄弱环节——转子绕组与升高片焊接口处
换向设备是高速旋转的设备,其转子绕组会受到电动力和离心力的作用,虽然一直以来均是在额定参数下运行,但转子绕组与换向设备升高片的焊接口处是换向设备转子的薄弱环节。
为什么这么说?主要从以下几个方面可以看出。
首先从焊锡工艺上来说,焊锡工艺中,主要的一个步骤
汽车整流子
换向器的薄弱环节——转子绕组与升高片焊接口处
换向设备是高速旋转的设备,其转子绕组会受到电动力和离心力的作用,虽然一直以来均是在额定参数下运行,但转子绕组与换向设备升高片的焊接口处是换向设备转子的薄弱环节。
为什么这么说?主要从以下几个方面可以看出。
首先从焊锡工艺上来说,焊锡工艺中,主要的一个步骤时“润湿”,在实际情况下看,基材常常会因为受到空气以及周围环境的侵蚀,而会产生一层氧化层,阻挡焊锡而使其无法达到佳状态。工艺存在缺陷,是其成为薄弱环节为根本的原因。
而恰恰是这一焊锡工艺为判断转子绕组与换向设备升高片之间的焊接点造成虚松问题,致使端部导线疲劳,使接触电阻增大,发热量增加,加速接触面的氧化,使接触电阻进一步增加,发热量进一步增大,如此循环,终导致换向设备转子绝缘在高温下烧损,对地弧光放电,而损毁换向设备。线圈中通过变化的电流,沿线圈中心就有磁力线通过,电流变化率越大,磁力线也越多,直到饱和,断开电流,磁力线消失,这就叫励磁线圈。
换向设备解体检查的结果表明,转子绕组的测试有关数据和判断结论准确无误。
换向器用铜材质以及薄膜分类构成
总的来说,换向设备的用铜材质大体上可以分为两个大类,即:一、无氧铜或电解铜、二、银铜合金。不同的用铜材质也使得其在换向设备的使用范围上存在一定的区域划分。
大类的无氧铜或电解铜主要用于除(换向器厂家一般会将其运用到吸尘器及电动工具以外的换向设备中),例如,小家电电机,汽车启动马达用换向设备上。在研磨的时候,砂纸要尽可能的靠近换向器,一直到碳刷弧面完全满足要求为止。 第二大类的银铜主要用于吸尘器及电动工具上: 吸尘器用(4) Ag-Cu 0.3% 的较多,因为吸尘器转速较高,通常在35000~55000之间(当前主流),换向承受的线速度较高,换向时的火花不断烧蚀换向表面,造成换向表面的温度急聚升高,在铜中增加一定含量的银后可以增加银铜合金的耐高温性,使得其表面不易造成变形,可以有效控制火花及浮排等不良的出现。
在正常运行的情况下,换向设备工作时表面会覆盖一层黑褐色或者是其他颜色的薄膜,这层薄膜能够加大换向回路中的电阻。它的主要构成成分是:金属氧化膜,即氧化铜(黑色)和氧化亚铜(红色)的混合物;碳膜,即由微细的碳粉、石磨(黑色)和其他附着物组成。
空气湿度以及有害气体对换向器产生的化学影响
电机产品广泛应用于汽车、家用电器、电动工具、办公设备等行业,这些行业都是国民经济中的基础行业。随着经济发展、技术进步和人们生活水平的提高,电机特别是微特电机应用领域将进一步拓展,电机需求量持续增长,带动了换向设备市场容量的持续增长。
但是这一发展让我们不得不重视其在使用过程中产品性价比,尤其是换向设备在深钻井或者是在有害气体环境下操作使用时对其造成的严重影响。
①空气湿度。钻井现场的直流电机在的空间运转,湿度对换向设备表面氧化膜的形成影响较大,湿度过高时,换向设备表面形成的水膜过厚,由于电解作用,电刷上会析出铜,增大接触电压和表面粗糙度,影响电刷和换向设备之间的摩擦。结构上,换向器是几个接触片围成圆型,分别连接转子上的每个触头,外边连接的两个电极称为电刷与之接触,同时只接触其中的两个。湿度过低时,换向设备表面无法形成具有润滑作用的氧化膜,从而导致换向设备异常磨损。
②有害气体。大气中存在有害气体时,可能会引发换向不良或摩擦异常问题。大气中的氯化物、硫化物会在换向设备表层形成有害的氧化膜,进而对换向设备原有的氧化膜产生严重的破坏作用,导致换向设备磨损加重。
牵引电机中换向器的使用优势
直流牵引电动机由转子电枢绕组、定子励磁绕阻、机座和电刷换向装置等主要部件组成。牵引电机主要使用串励直流电机。
直流电动机接上直流电源后,励磁绕组将有励磁电流通过并建立磁场,这磁场在空间固定不动;就是2那地方说的了,转子转动,碳刷不动,然后每次接触的一对接触片都不同,然后维持他继续转下去,同时转的时候一组绕组正向通电,另一组可以反向通电获得更高的效率和动力输出。当电枢绕组经电刷和换向器的滑动接触而通过电流时,受到固定不动的励磁磁场的作用而产生电磁力,力的方向可按左手定则判定;通过控制电枢及励磁绕组的电压电流大小,从而调节直流电动机的转矩和转速,电枢转子的转动通过传动系统驱动轮子转动从而驱动机车。
随着交流变频调速技术的日益成熟,可以对交流牵引电机进行平稳可靠的无级调速,调速范围可达1:1000,比直流调速范围更大,尤其是没有了直流电机中换向器的存在,因而克服了直流电机的许多弊端。换向器厂家如何解决触头电气磨损的现象触头是小型断路器的执行部件,触头间电压电流波是其运行性能及保护特性直接反映。交流牵引电机与直流电机相比,结构简单可靠、体积小、重量轻,更适合车辆对电机的安装空间和重量等方面的要求,更重要的是交流牵引电机因具有功率大、过载能力强、噪声小、调速范围宽(0~5000r/min左右)、再生制动力巨大、可防止车轮打滑、可靠性高、维护方便、平稳舒适、节电20~30%等优点,成为现代城市轨道交通牵引机车驱动电机的产品。
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