換向器在設(shè)計使用時容易遇到哪些問題

　　設(shè)計問題：

　　換向設(shè)備在設(shè)計時容易出現(xiàn)以下幾個方面的問題，具體包括結(jié)構(gòu)方面的問題，換向設(shè)備緊固螺栓的設(shè)計問題等等。

　　其中在設(shè)計上面比較突出的問題就屬設(shè)計結(jié)構(gòu)上的問題。目前廣泛使用的牽引電機(jī)換向設(shè)備仍然為拱式。按緊固方式一般可分宜螺栓、螺母以及代彈性圈的螺母緊固方式。從彈性的觀點來看，佳的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)時采用帶彈性圈的螺母緊固方式。因為它能夠保衡有較大的預(yù)變形和較好的柔軟度。換向設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)當(dāng)是綜合分析了經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可能性后慎重確定的。而且測量電路換向器比供電線路換向器早斷開晚接通，以減小低頻方波前后沿的變化在測量電路中引起的感應(yīng)干擾。因在我國目前干線機(jī)車中絕大多數(shù)采用螺栓緊固結(jié)構(gòu)。

　　使用問題：

　　換向設(shè)備在使用的過程當(dāng)中容易出現(xiàn)以下使用問題，包括炸鉤問題以及點歪現(xiàn)象。其中比較常見的就屬炸鉤問題。如果換向器使用的時候出現(xiàn)了炸鉤，這個問題常常是因為行程不到位，而且，在電焊的時候用的時間還是非常長的，如果電流比較大的話，這就表明在整個電焊頭上有一些比較臟的東西，通常來說，炸鉤轉(zhuǎn)子基本上也都會報廢。就比如常州換向器的相關(guān)生產(chǎn)使用廠家，在工作的過程當(dāng)中要求其表面必須要光滑，而且要的平整，同時換向設(shè)備為了適應(yīng)整個工作的特性，要求它的耐熱性非常的好，能夠可靠地接地。

　　如何通過減少換向極來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)無火花運(yùn)行（或微弱的無害火花下運(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。

　　不同的換向火花對電機(jī)運(yùn)行的影響和危害不同，為了確定換向火花對電機(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進(jìn)行分類了解，處理。

　　換向火花，一般指的是電機(jī)中換向設(shè)備在換向的時候產(chǎn)生的電火花。GB755-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的火花等級，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；二是火花對換向設(shè)備表面和電刷的損害程度。具體分類如下：1級和11/4級火花是無害火花，11/2級火花雖然在換向設(shè)備和電刷表面產(chǎn)生輕微灼痕，但仍允許長期運(yùn)行，不致造成對電機(jī)的威脅；換向器換向器換向器解體檢查的結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子繞組的測試有關(guān)數(shù)據(jù)和判斷結(jié)論準(zhǔn)確無誤。2級火花的電弧能量較大，會造成對換向設(shè)備和電刷的灼傷，是有害火花，只允許在過載時短時出現(xiàn)；3級火花是危險火花，它能導(dǎo)致環(huán)火事故，不允許經(jīng)常出現(xiàn)。

　　換向器廠家一般會選擇通過減少換向極在減少換向火花的產(chǎn)生。說白了就是，電機(jī)電樞（也就是轉(zhuǎn)子）在工作中因通過電流而產(chǎn)生電樞磁場，該磁場造成定子磁場發(fā)生畸變，造成電機(jī)換向火花。而加裝換向極，串接到電樞回路中，并使換向極的磁場方向與電樞磁場方向相反，用換向極磁場抵消（實際上不能完全抵消，只是削弱了）電樞磁場，保證定子磁場不發(fā)生太大地畸變，保證電機(jī)換向。合理使用包括，正確選型和正確使用兩方面，電刷正確選型是根據(jù)電機(jī)與特性，由電刷廠提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，使得電機(jī)在運(yùn)行中，有良好的使用性能，而碳刷的正確使用，則是電機(jī)運(yùn)行中充分發(fā)揮其優(yōu)良性能的重要保證，使用碳刷包括電機(jī)換向器的清理。

應(yīng)用機(jī)械式電機(jī)換向器在直流串勵電機(jī)中的使用

　　換向設(shè)備按其結(jié)構(gòu)大致可以分為鉤型、槽型、平面型、加固型等四種。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對機(jī)械式換向設(shè)備的性能也提出了更高要求，同時也對電機(jī)制造商提出了正確使用換向設(shè)備的思考。

　　應(yīng)用機(jī)械式的電機(jī)換向器對交直流串勵電動機(jī)實施換向功能，已有百余年的歷史；盡管20世紀(jì)90年代以來無刷電子換向技術(shù)有了長足發(fā)展和應(yīng)用，但受技術(shù)復(fù)雜性和制造成本的限制，還不能完全取代機(jī)械式換向設(shè)備。

　　為了克服上述缺陷，出現(xiàn)了以機(jī)械式換向設(shè)備命名的、機(jī)械式換向器DCT-02，簡易的凸輪設(shè)計，可控制閥心，改變油流方向；2、機(jī)械式換向器DCT-02安裝面符合ISO4401、CETOP、DIN24340、NFPA等安裝面規(guī)格。

　　當(dāng)2個環(huán)形勵磁線圈通直流電時，電機(jī)氣隙的整個圓周上將產(chǎn)生單一極性的磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)軸帶動圓筒形銅質(zhì)電樞旋轉(zhuǎn)時，樞軸的兩端即產(chǎn)生感生電動勢，其方向是固定不變的。此電動勢由電刷從電樞兩端引出提供電流，無換向問題，但仍然離不開電刷。

　　電機(jī)換向器中碳刷定期維護(hù)的重要性

　　（1）電機(jī)碳刷負(fù)載突然斷開時，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會升得很高以致造成飛車事故，在無專人管理的情況下，要采取防飛車措施。

　　例如，在電動機(jī)上裝上葉片較多、較大的冷卻風(fēng)扇，由于風(fēng)扇所耗功率近似與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，轉(zhuǎn)速升高時風(fēng)扇所耗功率顯著增加，限制了高轉(zhuǎn)速，確保安全運(yùn)行。也可采用保護(hù)裝置，當(dāng)轉(zhuǎn)速突然上升時投入水電陰，防止飛車過電壓的產(chǎn)生。

　?。?）電機(jī)碳刷在與電網(wǎng)并行的發(fā)電機(jī)中，當(dāng)電網(wǎng)停電或檢修時，應(yīng)該注意發(fā)電機(jī)有可能倒送給電網(wǎng)，此時應(yīng)該拉開并列開關(guān)。

　?。?）電機(jī)碳刷如果采用異步電動機(jī)做發(fā)電機(jī)，除了要采用主電容提供無功勵磁外，還要隨負(fù)載的變化相應(yīng)地增減輔助補(bǔ)償電容，以免出現(xiàn)過電壓或電壓崩潰的情況。

　　所以說，要定期做好電機(jī)的維護(hù)工作，例如檢查濾網(wǎng)是否破損或堵塞，溢流管是否被堵，水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)是否運(yùn)行正常等，在電機(jī)中顯得尤為重要。