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直流电机换向问题的改进措施

发布日期:2014-05-26 | 来源:泰富西玛电机-金泰销售公司 

西安金泰电机有限公司文章:在电机行业,直流电机换向问题,一直是直流电机维修换向器制造工作中的一个关键问题,也是衡量一台直流电机制造后,是否合格的关 键 检 测 项 目 和 性 能 指 标 。西安金泰电机有限公司根据多年以来对直流电机的深入了解,下面提出以下几点改进措施:(1)电枢制造过程中应严格控制产品质量,笔者所在企业在上世纪70年代起浸漆就采用VPI真空整浸工艺,电枢浸漆后采用了滚动烘干的固化过程。大幅提高了绝缘漆的浸透性和漆膜的均匀性。

直流电机换向器l

直流电机换向器

(2)在直流电机制造过程中,应严格控制各排电刷之间的距离,主极之间和换向极之间距离,且换向极应在相邻两主极之中间位置上。如不等距,则会造成各排电刷下被短路元件换向的时间先后不一致,换向极磁场和换向元件的电抗电势波形不相重合,造成个别刷杆上的电刷火花大甚至电机不能正常运行。刷距和极距的等分误差,对于大型直流电机,通常允许误差为:
刷距:±0.5mm;极距:±0.75mm。
(3)应严格控制主极和换向极的气隙。
直流电机的主极气隙和换向极气隙必须均等,如气隙不均等,则必然会使各极磁阻不等,在相同的激磁磁势下,就会出现每极下的磁通量不等。对于换向极来说,由于每极磁通量不等,将引起各换向极磁场强度不同而出现部分刷杆上电刷火花较大。主极每极下的磁通量不等,则会产生单边磁拉力和电枢绕组内的环流,同时也会导致各刷杆上电刷下火花不等情况。气隙允许公差通常规定为:主极气隙:±5%;换向极气隙:±5%。
(4)电刷中性线位置的检查。直流电机的电刷中性线位置,一般说,应该严格在主极几何中心线上。否则会使电机的换向发生超前或延迟,同时还会产生纵轴电枢反应,使电机特性改变。对可逆电机来说,还将产生两个转向下的电压或转速不等及两个转向时的外特性不同,两个转向时的换向强弱不同。特别是电刷偏离中性线位置较大时,由于换向元件进入主极磁通区,而使电机产生空载火花。在电刷偏离中性线位置时,对电机各种特性影响简单分析如下:在发电机情况下,如电刷中性线逆转向移动,则纵轴电枢反应起助磁作用,使外特性[U=f(Ia)]变硬甚至上翘,同时产生超前(加速)换向,电机换向极磁场偏强。如中性线顺转向移动,则正好相反。在电动机情况下,如电刷中性线逆转向移动,则纵轴电枢反应起去磁作用,使电动机产生上翘的速度特性[U=f(la)],使电动机运行不稳定,同时也使电动机产生加速换向。同样,如中性线顺转向移动,则情况正好相反。电刷中性线的检查方法,一般采用感应法:当电刷与换向器的接触面达到80%以上时,用10%左右的励磁电流通入主极励磁绕组,用一开关控制,开关瞬时合上和切断主极励磁电源,同时用毫伏表依次测量相临两支刷杆上电刷电压值,当毫伏表的读数为最小时,这一位置即为电刷中性线位置。
(5)电刷和刷握工作性能的检查。弹簧压力的测定。刷握弹簧压力加大时,电刷接触压降减小。但压力过大时,电刷机械磨损增加,换向器温升高,而压力过小,则可能造成电刷跳动和接触压降不稳定。所以电刷工作时对弹簧压力有一定要求,而这压力又和电刷的材质、换向器圆周速度有关。
在大型直流电机中,电刷的单位压力一般在16~24KPa范围内。并且要求全部电刷压力误差不超过±10%。通过在制造过程中控制上述问题,就能制造出换向性能良好的直流电机。
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