直流電機在便用過程中最常出現(xiàn)的問題就是換向不良:因此如何解決換向不良就成為直流電機保養(yǎng)與維修的最主要任務:良好換向的前提是電刷與換向器之間保持穩(wěn)定的滑動接觸,主要是保持換向器氧化膜的動態(tài)平衡.為此必須滿足必要的機械、電氣條件和適當的物理、化學因素:當必要的機被、電氣條件不能滿足;物理、化學固素要改變時,由于氧化膜動態(tài)平衡的改變,滑動接倒變得不穩(wěn)定:就會產生換向火花。

  一、換向火花產生的原因

  產生換向火花的原因可以歸結為以下幾個方面。

  1.電磁原因

  如果換向元件內的合成電勢不等于零,根據電磁理論,換向元件中產生的附加換向電流就會造成電刷前后刷邊電流密度分布不均勻,電刷與換向片接觸或脫離時,元件內換向附加電流并未為零,元件內的電磁能將以火花形式釋放出來。延遲換向火花產生在后刷邊,超越換向火花將產生在前刷邊。

  電樞繞組開焊或片間(匝間)短路都會造成電路上電流的不對稱,亦將造成嚴重火花。

  當電樞繞組為不對稱多重繞組時,由支路間的電勢不對稱,在換向元件中產生一個脈動電勢:將產生空載火花,負載時將加大。

  電刷不在幾何中心線上時,如換向元件進人主極區(qū),換向元件因切制主磁通,將產生空載火花。

  2.機械原因

  換向器表面工作狀態(tài)不良,如換向器突片或變形、片間云母片突出、換向器表面粗糙、電樞動平衡不好和電機振動等都將造成電刷與換向器之間無法保持穩(wěn)定接觸,從而產生火花。電刷和刷握的工作狀態(tài)不良，如電刷與刷握的間隙不合適,電刷壓力不均勻,過大或過小.電刷材質不合適和刷握結構形式不合適,都將影響滑動接觸,也將產生火花。

  3.電機負載與周圍環(huán)境原因

  電機嚴重過載時,由于電抗電勢增加,換向極磁路飽和,電刷電流密度過大,換向火花將加大。沖擊性負載、電流變化率過高將導致?lián)Q向極磁通滯后.造成換向困難而產生火花。

  當濕度太高或太低、溫度過高或過低、周圍存在油污或有害氣體和含塵量過高等都會導致氧化膜平衡的破壞,無法形成正常氧化膜而影響正?；瑒咏佑|而產生火花。

  總之,產生火花的因素很多,而很多因素之間又是相互影響的,在分析和檢查換向火花產生原因時,必須根據實際運行條件來加以區(qū)分,以便有針對性地進行解決。這里主要給出了與換向器和電刷有關的問題的分析及解決辦法。