直流电动机换向器磨损异常的原因分析_李翠兰.pdf

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1、读者园地2011年第11期Readers＇home直流电动机换向器磨损异常的原因分析李翠兰(中航工业电源陕西秦岭特种电机有限责任公司，陕西咸阳713107)中图分类号:TM381文献标识码:E的选择原则:首先根据电刷的电流密度及换向器的圆周速度文章编号:1004－7018(2011)11－0075－02来选择电刷种类，再结合电机的额定电流、电压来考虑，就可确定电刷的具体型号。0引言1．3电枢绕组匝间短路和断路若电枢绕组匝

2、间短路和断路，各相匝数发生了变化，绕直流电动机长期工作时，换向器表面一般会形成薄薄的一层氧化膜，它会提高耐磨性，增加电刷与换向器的接触电组变得不均匀，各支路电流产生严重的不平衡，电刷电密过大，换向器加剧升温，氧化膜加厚，承受大电流的换向片换向阻，使换向过程比较理想，但在实际工作中换向器往往因运会恶化，导致换向器异常磨损，甚至会出现烧伤现象。用降行条件的不同而出现多种多样的状态。为了保持良好的运压法测电阻和短路仪可测量断路和短路位置，也可观察绕组行状态，提高电机的运行效率，换向器表面必须维持稳定而良好的氧化膜。所谓换

3、向器表面的良好状态就是不产生过的颜色，若有变色或发黑现象，说明匝间短路。1．4电机超载运行大的换向火花，磨损正常。换向器表面的磨损随运行时间的电机超载运行时，负载电流超过规定的过载电流值，尤延长而增加，因此应定期进行检查和维护。下面从经常出现的问题入手，分析异常磨损的原因，提出一些切实可行的解其是加速或减速时的峰值电流不得超过最大过载电流值。决办法。若电机长时间超载运行，负载电流超过额定电流值，则电机直流电动机换向器异常磨损的原因很多，根据理论分析温度升高，换向器温升超过限值，促使氧化膜加厚，氧化膜过和生产中的

4、经验，主要有以下几个方面。厚会因振动而开裂，出现脱落或剥层现象。氧化膜的剥层现象使得局部变薄，电流容易集中于氧化膜的薄层部分，使局1电气性磨损部电流急剧增大，导致换向条件恶化，换向器磨损量随之增加。1．1电刷的电流密度过低在轻载下连续运行的电机，其电刷的平均电流密度低，2机械性磨损温度也低，在换向器表面不易形成良好的氧化膜，电刷的滑动特性不稳定。这主要是在选取电机时功率裕度过大，直流2．1换向片凸凹不平和云母凸起电动机在轻载下运行反而会产生不良结果。若使用中发现换向片表面凸凹不平是换向器制造过程中换向片被压

5、消耗电流比标称的额定电流小得多，说明电机的功率选取太得过紧、受到来自外部的撞击、超速以及换向片间云母片老大，应重新选取电机参数。可按以下要求确定电机功率:若化等原因引起的。云母凸起往往是由于换向片磨损到超过负载与电机之间是直接传动，则所选的功率应是被拖动负载云母片下刻的深度、车削后云母片下刻的不正确引起的。换机械功率的1～1．1倍;若负载与电机之间存在传动系统，则向器表面凸凹不平时，电刷会产生剧烈跳动，从而引起换向功率应是被拖动负载机械功率的1．1～1．2倍。火花、电刷和换向器异常磨损。这种现象可以通过检查换向

6、1．2电刷牌号选择不合适器的跳动来判断。磨损严重时，应用油石研磨或车削处理，电刷性能对电机的换向和磨损有很大的影响，应合理选云母片凸起部分用专用工具去除，并使其低于换向器表面。择。在选择时必须考虑多种因素，如电刷的接触压降、电刷2．2电刷压力过小或过大电流密度、换向器圆周速度、电刷硬度、摩擦系数等，而这些一般来说，电刷压力大时，电刷径向跳动会减小，换向性因素往往是互相矛盾的，应根据具体要求侧重选取。能会得到改善。但是压力过大时，摩擦力增大而使机械性磨(1)选用具有较高接触压降的电刷能减小换向电流，改损增大;电刷压力

7、过小时，电刷和换向器接触不良，容易引起善换向性能。但在大电流电机中，过大的接触压降会使接触电弧，使换向火花增大。因此电刷压力必须适中，金属石墨2损耗增大，电机效率降低。同时，电刷过分发热会破坏氧化电刷的压力值选1．5～2．5N/cm，较为合适。膜，反而使换向性能恶化和磨损。所以选取电刷时接触压降2．3夹杂物应与电机的电压相适应。对高压、小电流电机，可选接触压混入大气中的研磨性灰尘和车削修整换向器时残留下降较大的电化石墨电刷;对低压、大电流电机，选接触压降较来的铜屑、铜粉和云母粉等夹杂物，会使换向器表面在很短低的

8、金属石墨电刷。时间内产生损伤，一旦出现这种情况，电刷上产生电流集中(2)电刷硬度较高能减小磨损，延长电刷的使用寿命。现象，使损伤进一步恶化。这时要认真检查电刷的接触面，但过硬容易破坏换向器上的氧化膜，使换向性能变差。因弄清夹杂物的存在情况，然后，用金刚砂纸磨合电刷的接触