如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)換向器“智能制造”

　　電機(jī)行業(yè)要加快在重點(diǎn)行業(yè)推進(jìn)“智能制造”。面對產(chǎn)品價(jià)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(jī)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(shí)施基礎(chǔ)的重點(diǎn)行業(yè)加快推進(jìn)“智能制造”。

　　電刷是與運(yùn)動(dòng)件作滑動(dòng)接觸而形成電連接的一種導(dǎo)電部件。電刷是用于電機(jī)換向器或滑環(huán)上，作為導(dǎo)入導(dǎo)出電流的滑動(dòng)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(jī)械強(qiáng)度和抑制換向性火花的本能。

　　要想實(shí)現(xiàn)電機(jī)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(jī)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(dòng)機(jī)內(nèi)部，同時(shí)如果發(fā)生短路的話，短路環(huán)的上面觸電應(yīng)該和電機(jī)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(dá)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(yùn)轉(zhuǎn)，或者是造成整個(gè)觸頭過熱，避免觸頭失去彈性，必須要保證電機(jī)換向設(shè)備的各個(gè)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(hào)

　　①根據(jù)電機(jī)電壓選擇合適的電刷，高壓、小電流電機(jī)可選擇壓降較大的電化石墨電刷；電機(jī)、碳刷要選用同一廠家、統(tǒng)一型號(hào)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(dòng)；同臺(tái)電機(jī)彈簧壓力差控制在20%以內(nèi)；電刷沿?fù)Q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(jī)上進(jìn)行磨弧度，將細(xì)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(jī)旋轉(zhuǎn)方向來研磨；在研磨的時(shí)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(jìn)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(diǎn)，電機(jī)換向器的保護(hù)、滅弧和改善通電性能。

　?、谌绻谑褂弥谐霈F(xiàn)消耗電流比較低，意味著電機(jī)功率比較大，需要對電機(jī)參數(shù)進(jìn)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(jì)和嚴(yán)格的執(zhí)行工藝，對保證電機(jī)制造質(zhì)量、安全運(yùn)轉(zhuǎn)和延長使用壽命，都具有重要的意義。選擇時(shí)，可參照如下規(guī)定：負(fù)載與電機(jī)之間為直接傳動(dòng)，則電機(jī)功率應(yīng)為被拖動(dòng)負(fù)載機(jī)械功率的1～1.1倍；若負(fù)載與電機(jī)之間存在傳動(dòng)系統(tǒng)，則電機(jī)功率應(yīng)為被拖動(dòng)負(fù)載機(jī)械功率的1.1～1.2倍。

　?、蹏?yán)格控制電機(jī)荷載，防止電機(jī)長時(shí)間超載運(yùn)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(jī)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、家用電器、電動(dòng)工具、辦公設(shè)備等行業(yè)，這些行業(yè)都是國民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)行業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和人們生活水平的提高，電機(jī)特別是微特電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展，電機(jī)需求量持續(xù)增長，帶動(dòng)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(jià)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(shí)對其造成的嚴(yán)重影響。

　?、倏諝鉂穸?。電鍍、電冶煉、光電及交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)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(jī)。鉆井現(xiàn)場的直流電機(jī)在的空間運(yùn)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(shí)，換向設(shè)備表面形成的水膜過厚，由于電解作用，電刷上會(huì)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(shí)，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。

　?、谟泻怏w。大氣中存在有害氣體時(shí)，可能會(huì)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(huì)在換向設(shè)備表層形成有害的氧化膜，進(jìn)而對換向設(shè)備原有的氧化膜產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用，導(dǎo)致?lián)Q向設(shè)備磨損加重。

　　牽引電機(jī)中換向器的使用優(yōu)勢

　　直流牽引電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)子電樞繞組、定子勵(lì)磁繞阻、機(jī)座和電刷換向裝置等主要部件組成。牽引電機(jī)主要使用串勵(lì)直流電機(jī)。

　　直流電動(dòng)機(jī)接上直流電源后，勵(lì)磁繞組將有勵(lì)磁電流通過并建立磁場，這磁場在空間固定不動(dòng)；當(dāng)電樞繞組經(jīng)電刷和換向器的滑動(dòng)接觸而通過電流時(shí)，受到固定不動(dòng)的勵(lì)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(lì)磁繞組的電壓電流大小，從而調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，電樞轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)通過傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)機(jī)車。直流電機(jī)換向器等等都是技術(shù)發(fā)展的代表，它們不僅可以為機(jī)械加工生產(chǎn)帶去優(yōu)質(zhì)的保證，而且在改善整體的運(yùn)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(jī)進(jìn)行平穩(wěn)可靠的無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)1：1000，比直流調(diào)速范圍更大，尤其是沒有了直流電機(jī)中換向器的存在，因而克服了直流電機(jī)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(hào)①根據(jù)電機(jī)電壓選擇合適的電刷，高壓、小電流電機(jī)可選擇壓降較大的電化石墨電刷。交流牽引電機(jī)與直流電機(jī)相比，結(jié)構(gòu)簡單可靠、體積小、重量輕，更適合車輛對電機(jī)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(jī)因具有功率大、過載能力強(qiáng)、噪聲小、調(diào)速范圍寬(0～5000r/min左右)、再生制動(dòng)力巨大、可防止車輪打滑、可靠性高、維護(hù)方便、平穩(wěn)舒適、節(jié)電20～30%等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代城市軌道交通牽引機(jī)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的產(chǎn)品。