如何實現(xiàn)電機換向器“智能制造”

　　電機行業(yè)要加快在重點行業(yè)推進“智能制造”。面對產(chǎn)品價格持續(xù)走低、人工成本不斷上升、利潤降低、企業(yè)生存壓力加大的情況，加之下業(yè)對于電機技術(shù)性能和質(zhì)量要求不斷提高，建議在對于電力裝備等具有良好實施基礎(chǔ)的重點行業(yè)加快推進“智能制造”。

　　電刷是與運動件作滑動接觸而形成電連接的一種導(dǎo)電部件。電刷是用于電機換向器或滑環(huán)上，作為導(dǎo)入導(dǎo)出電流的滑動接觸體。它的導(dǎo)電，導(dǎo)熱以及潤滑性能良好， 并具有一定的機械強度和抑制換向性火花的本能。

　　要想實現(xiàn)電機換向設(shè)備的“智能制造”，除了要密切關(guān)注周圍環(huán)境緊密的接觸之外，電機換向設(shè)備的內(nèi)部配件裝置也要著重考慮。

　　若配件內(nèi)部含有一些裝置，那么這樣的情況繞線轉(zhuǎn)子本身就應(yīng)該作用對象在電動機內(nèi)部，同時如果發(fā)生短路的話，短路環(huán)的上面觸電應(yīng)該和電機配件上面的刀片二者之間必須要保證均勻性的接觸，好是能夠保證二者之間的接觸面積能夠達到3/10。

　　為了避免在配件使用的過程當(dāng)中，造成轉(zhuǎn)子的單向運轉(zhuǎn)，或者是造成整個觸頭過熱，避免觸頭失去彈性，必須要保證電機換向設(shè)備的各個零部件都是均勻接觸的。

　　根據(jù)電刷的電流密度以及換向器的速度如何選擇電刷型號

　?、俑鶕?jù)電機電壓選擇合適的電刷，高壓、小電流電機可選擇壓降較大的電化石墨電刷；電機、碳刷要選用同一廠家、統(tǒng)一型號的產(chǎn)品；電刷與刷盒的間隙要滿足相關(guān)規(guī)定，確保電刷能在刷盒內(nèi)上下自由移動；同臺電機彈簧壓力差控制在20%以內(nèi)；電刷沿換向器周圍均勻分布，碳刷與換向器的接觸面積至少為碳刷截面積的80%；新碳刷使用前需要在電機上進行磨弧度，將細玻璃砂紙放置在換向器與碳刷之間，將彈簧的壓力調(diào)整到位，沿著電機旋轉(zhuǎn)方向來研磨；在研磨的時候，砂紙要盡可能的靠近換向器，一直到碳刷弧面完全滿足要求為止；將砂紙取下，借助高壓空氣將換向器表面的粉塵進行吹凈，緊接著用軟布給予擦拭。用于交/直流電開關(guān)、接觸器的電接觸點，電機換向器的保護、滅弧和改善通電性能。

　　②如果在使用中出現(xiàn)消耗電流比較低，意味著電機功率比較大，需要對電機參數(shù)進行重新選擇。因此合理地選擇換向設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材料及科學(xué)地設(shè)計和嚴格的執(zhí)行工藝，對保證電機制造質(zhì)量、安全運轉(zhuǎn)和延長使用壽命，都具有重要的意義。選擇時，可參照如下規(guī)定：負載與電機之間為直接傳動，則電機功率應(yīng)為被拖動負載機械功率的1～1.1倍；若負載與電機之間存在傳動系統(tǒng)，則電機功率應(yīng)為被拖動負載機械功率的1.1～1.2倍。

　?、蹏栏窨刂齐姍C荷載，防止電機長時間超載運行。

　　空氣濕度以及有害氣體對換向器產(chǎn)生的化學(xué)影響

　　電機產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、家用電器、電動工具、辦公設(shè)備等行業(yè)，這些行業(yè)都是國民經(jīng)濟中的基礎(chǔ)行業(yè)。隨著經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進步和人們生活水平的提高，電機特別是微特電機應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓展，電機需求量持續(xù)增長，帶動了換向設(shè)備市場容量的持續(xù)增長。

　　但是這一發(fā)展讓我們不得不重視其在使用過程中產(chǎn)品性價比，尤其是換向設(shè)備在深鉆井或者是在有害氣體環(huán)境下操作使用時對其造成的嚴重影響。

　?、倏諝鉂穸取ｋ婂?、電冶煉、光電及交流發(fā)電機的勵磁電源所需的直流電，雖然可以用電力整流元件，把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，但從某些工作性能方面來看，交流整流電源還不能完全取代直流發(fā)電機。鉆井現(xiàn)場的直流電機在的空間運轉(zhuǎn)，濕度對換向設(shè)備表面氧化膜的形成影響較大，濕度過高時，換向設(shè)備表面形成的水膜過厚，由于電解作用，電刷上會析出銅，增大接觸電壓和表面粗糙度，影響電刷和換向設(shè)備之間的摩擦。濕度過低時，換向設(shè)備表面無法形成具有潤滑作用的氧化膜，從而導(dǎo)致?lián)Q向設(shè)備異常磨損。

　　②有害氣體。大氣中存在有害氣體時，可能會引發(fā)換向不良或摩擦異常問題。大氣中的氯化物、硫化物會在換向設(shè)備表層形成有害的氧化膜，進而對換向設(shè)備原有的氧化膜產(chǎn)生嚴重的破壞作用，導(dǎo)致?lián)Q向設(shè)備磨損加重。

　　牽引電機中換向器的使用優(yōu)勢

　　直流牽引電動機由轉(zhuǎn)子電樞繞組、定子勵磁繞阻、機座和電刷換向裝置等主要部件組成。牽引電機主要使用串勵直流電機。

　　直流電動機接上直流電源后，勵磁繞組將有勵磁電流通過并建立磁場，這磁場在空間固定不動；當(dāng)電樞繞組經(jīng)電刷和換向器的滑動接觸而通過電流時，受到固定不動的勵磁磁場的作用而產(chǎn)生電磁力，力的方向可按左手定則判定；通過控制電樞及勵磁繞組的電壓電流大小，從而調(diào)節(jié)直流電動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，電樞轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動通過傳動系統(tǒng)驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動機車。直流電機換向器等等都是技術(shù)發(fā)展的代表，它們不僅可以為機械加工生產(chǎn)帶去優(yōu)質(zhì)的保證，而且在改善整體的運用效益上有了質(zhì)的飛躍。

　　隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟，可以對交流牽引電機進行平穩(wěn)可靠的無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達1：1000，比直流調(diào)速范圍更大，尤其是沒有了直流電機中換向器的存在，因而克服了直流電機的許多弊端。根據(jù)電刷的電流密度以及換向器的速度如何選擇電刷型號①根據(jù)電機電壓選擇合適的電刷，高壓、小電流電機可選擇壓降較大的電化石墨電刷。交流牽引電機與直流電機相比，結(jié)構(gòu)簡單可靠、體積小、重量輕，更適合車輛對電機的安裝空間和重量等方面的要求，更重要的是交流牽引電機因具有功率大、過載能力強、噪聲小、調(diào)速范圍寬(0～5000r/min左右)、再生制動力巨大、可防止車輪打滑、可靠性高、維護方便、平穩(wěn)舒適、節(jié)電20～30%等優(yōu)點，成為現(xiàn)代城市軌道交通牽引機車驅(qū)動電機的產(chǎn)品。