大功率直流电机作为日常生活中常见的一种电机,其应用还是非常广泛的。电机在使用过程中经常会面临着换向的问题。实际使用时,很多因素都会影响它的换向。具体的影响因素有下面几点:
1、电磁因素
大功率直流电机换相时,换向元件中会出现电抗电势和换向电势,这些电势之和一般大于零,称为延迟换相。换向时,当后刷沿将一个换向器片分开,转到另一个相邻的换向器片上时,换向电流不为零,电磁能量储存在换向器元件中。当电机的电刷与前一个换向器片分离时,换向电路突然被阻断,换向元件中的电磁能量只要突破空气就被释放,产生火花。
2、机械因素
就生产而言,由于大功率直流电机自身的因素造成的不良减刑是一个重要方面。机械因素很多,比如:三维换向器外部的平整度和粗糙度,以及拆卸时换向器外部与电机轴的垂直度。换向器片之间的绝缘凹陷或换向器片凹陷。电刷接触面没有很好的接地,电刷只部分接触换向器表面。刷子上的弹簧压力不同。刷盒内刷子过松或过紧。每个刷杆之间的距离不相等,使一些电刷短路的换向元件不在几何局部线上。换向器外观等。
3、电化学因素
正常运行时,电机换向器表面会出现一层薄薄的棕色氧化亚铜膜。理论表明,氧化亚铜膜的存在是电机良好换向的必要前提,这是因为氧化亚铜膜本身不仅电阻高,而且表面还吸附有一层薄薄的水分、氧气和石墨粉,具有良好的光滑作用,有利于增加电刷和换向器的磨损。
导体的应力方向由左手定则决定。这一对电磁力在电枢上形成一个作用力矩,在旋转大功率直流电机中称为电磁转矩,转矩方向为逆时针,试图使电枢逆时针旋转。如果这个电磁转矩能克服电枢上的阻力转矩(如摩擦引起的阻力转矩等负载转矩),电枢就能逆时针旋转。