直流电机换向器常见故障浅谈
直流电机换向片间短路故障的排除方法
直流电机换向片间短路故障的排除方法嘿，咱今儿个就来讲讲直流电机换向片间短路故障咋排除。
这事儿啊，就好比咱走路，要是路上有个坑，你得想法子跨过去或者把它填平，不然就得摔跟头。
直流电机这玩意儿，在好多地方都派得上大用场呢。
可要是它的换向片间短路了，那可就麻烦啦！就好像一辆好好的车子，轮子突然歪了，还咋跑得顺畅呢？那咱先看看咋知道它是不是换向片间短路了呢。
一般来说，电机运行的时候可能会发热异常啦，或者发出一些奇怪的声音啦，这时候就得多个心眼儿，是不是出问题啦。
要是确定是换向片间短路了，咱就得动手解决呀！首先呢，得把电机拆开，这可不是个轻松活儿，得小心别把其他零件给弄坏咯。
然后呢，仔细检查那些换向片，看看哪儿不对劲。
就好比医生给病人看病，得找到病根儿呀！要是看到有换向片上有明显的烧蚀痕迹或者脏东西，那可能就是这儿出问题啦。
这时候咋办呢？拿个小工具，轻轻地把那些脏东西刮掉，就像给人洗脸一样，把脏东西都弄干净。
可要是问题比较严重呢？那可能就得换换向片啦！这就跟人换牙似的，旧的不行了，就得换新的。
换的时候可得小心，别装错了位置呀。
还有啊，检查的时候也得注意那些连接线啥的，别有松动的或者断了的，这也可能导致短路呢。
就像家里的电线，要是松了或者断了，那还不得出事儿呀。
排除完故障后，可别着急装上就用，得先试试，看看是不是真的修好了。
就跟咱病好了也得观察观察，看看是不是真的全好了一样。
总之呢，排除直流电机换向片间短路故障可不是个小事儿，得细心、耐心。
这就像解一道难题，得一步一步来，不能着急。
咱可不能让这小故障影响了电机的大用处呀！大家说是不是这个理儿呢？希望大家以后遇到这种情况都能轻松搞定，让直流电机重新活力满满地工作起来！。
直流电机常见故障及其处理方法
故障现象
可能原因
处理方法
1、电刷换向器接触不良
研磨电刷接触面，并在轻载下运转30～60min
2、握松动或装置不正确
紧固或纠正刷握装置
3、电刷与刷握配合太紧
略微磨小电刷尺寸
4、电刷压力大小不当或不均
用弹簧校正电刷压力
5、换向器表面不光洁不圆或有污垢
清洁或研磨换向器表面
6、换向片间云母凸出
1、电动机转速过高，具有剧烈火花
检查磁场绕组与启动器（或调速器）连接是否良好，是否接错，磁场绕组或调速器内部是否断路
2、电刷不在正常位置
按所刻记号调整刷杆座位置
3、电枢及磁场绕组短路
检查是否短路（磁场绕组须每极分别测量电阻）
4、串励直流电动机轻载或空载运转
增加负载
5、串励磁场绕组接反
纠正接线
6、磁场回路电阻过大
检查刷握弹簧是否松弛或改善接触面
7、磁场回路电阻过大
检查磁场变阻器和磁励绕组电阻大小并检查接触是否良好
故障现象
可能原因
处理方法
1、并励磁场绕组部分短路
分别测量每一绕组的电阻，修理或调换电阻特别低的绕组
2、转速太低
提高原电机转速额定值
3、电刷不在正常位置
按所刻记号，调整刷杆座位置
4、换向片之间有导电体
重校转子动平衡
1、剩磁消失
另用直流电通入并励绕组，产生磁场
2、励磁绕组接反
纠正接线
3、旋转方向错误
改变旋转方向（按箭头所示方向）
4、励磁绕组断路
检查励磁绕组及磁场变阻器之间的链接是否松脱或接错，磁场绕组或变阻器内部是否断路
5、电枢短路
检查换向器表面及接头片是否有短路出，用毫伏表测试电枢绕组是否短路
电机换向器故障及其维护
常州宽宽换向器厂—直流电机换向器,叉车电机换向器,电动汽车换向器,电机换向器
电机换向器故障及其维护
来源：常州宽宽换向器厂换向器是直流电机的重要组成部分之一，因此对于它的维护对于直流电机也有着相当的作用。
根据换向器工作原理可知，换向器在工作的时候是复杂多变的，因此它相对于其他部分来说就更容易发生故障。
一方面是由于换向器在工作时由于机械原因发生故障；另一方面是因为在工作时还可能因为电磁作用而发生故障。
说到机械故障，不外乎换向器表面不干净、有油污、电刷磨损物等，各换向季的空隙不均匀；换向器的表面不够光滑，主要有换向片突出、换向器表面粗糙、换向片之间的绝缘云母突出等；由于电动机的转子不平衡出现电刷在换向器之间上下跳动的现象。
电磁原因，换向器可能产生延迟换向现象，使电流的密度增大，当后边刷离开换向片的时候，换向片中保留的一部分磁场释放出能量，致使后边刷产生火花；换向器出现超越换向现象，致使前边电刷的电机流密度增大，当前边电刷与换向片接触时，由于电刷与换向片之间的瞬间接触面积过小，在接触面上产生很高的热量和很高的电压，从而致使电火花的出现。
而正常的换向器应该是在其正圆柱形的表面，没有机械损伤和电火花烧焦的痕迹。
为了保养换向器则需要我们定期检查，定期擦拭，而换向器在负载下长期无火花运转后，在表面产生一层褐色有光泽的坚硬薄膜，这是正常现象，它能保护换向器的磨损，这层薄膜必须加以保护，不能用酒精砂布摩擦，因为这样会侵蚀换向器表面，会产生更为严重的后果。
但是若换向器表面出现凹槽或者条纹则需要我们利用打磨或抛光技术，将其进行处理。
而且换向器车削或云母片下刻时，须防止铜屑、灰尘侵入电枢内部，因为要将电枢线圈端部及接头片覆盖，加工完毕后用压缩空气做清洁处理。
直流电机换向器维修方法
直流电机换向器维修方法一、背景介绍直流电机换向器是直流电机的核心部件之一，它能够控制电机的正反转运动。
但是，由于长时间使用或者其他原因，换向器可能会出现故障，需要进行维修。
二、常见故障及原因分析1. 换向器不能正常工作：此时需要检查换向器的供电是否正常，是否接触良好，还需要检查换向器内部元件是否损坏。
2. 换向器发热过多：这种情况通常是因为换向器内部元件老化或者损坏导致的。
需要更换相应元件。
3. 换向器输出电压不稳定：这种情况通常是由于供电不稳定或者换向器内部元件老化导致的。
需要更换相应元件，并确保供电稳定。
三、维修步骤1. 准备工作：首先需要将直流电机断开电源，并拆卸出来。
然后将直流电机中的其他零部件全部拆卸下来，以便更好地接近和处理换向器。
2. 检查故障点：根据实际情况，对已经拆卸下来的换向器进行检查。
首先检查供电线路是否正常，然后检查换向器内部元件是否损坏或老化。
3. 更换元件：如果发现换向器内部元件损坏或老化，需要更换相应的元件。
在更换之前，需要先将原有的元件拆卸下来，并用万用表进行测试确认故障点。
4. 安装新元件：更换好新的元件后，需要将它们安装回原位，并确保接触良好。
同时还需要检查供电线路是否正常。
5. 调试测试：重新连接直流电机电源，并进行调试测试。
首先需要检查供电是否正常，然后通过手动控制直流电机转动方向来测试换向器是否正常。
四、注意事项1. 在进行维修之前，一定要将直流电机断开电源，并拆卸出来。
2. 在拆卸和安装过程中，要注意避免损坏其他零部件。
3. 更换元件时，要选择与原有元件相同规格的替代品，并仔细阅读相关说明书。
4. 在调试测试之前，一定要仔细检查供电线路是否正常，并确保自身安全。
五、总结直流电机换向器是直流电机的核心部件之一，在使用过程中可能会出现故障。
为了保证直流电机的正常运行，我们需要及时对换向器进行维修。
在维修过程中，需要注意安全和细节，并确保更换的元件符合要求。
直流电动机故障检修及常见故障的排除
直流电动机故障检修及常见故障的排除直流电动机故障检修及常见故障的排除一、直流电动机的常见故障及排除由于直流电动机的结构、工作原理与异步电动机不同，因此，故障现象、故障处理方法也有所不同。
但故障处理的基本步骤相同，即首先根据故障现象进行分析，然后进行检查与测量，找出故障所在，并采取相应的措施予以排除。
二、电枢绕组故障的检修1.电枢绕组接地这是直流电动机最常见的故障。
电枢绕组接地故障常出现在槽口处和槽内底部，可用兆欧表法或校验灯法检查判断，兆欧表测量法前已讲述，这里只介绍校验灯法。
将36V低压电通过36V低压照明灯分别接在换向片上及转轴一端，若灯泡发光，则说明电枢绕组接地。
具体是哪个槽的绕组元件接地。
将6~12V直流电压接到相隔K/2的两换向片上，用毫伏表的一直表笔触及转轴，另一支依次触及所有的换向片，若读数为零，则该换向片或该换向片所连接的绕组元件接地。
电枢绕组接地点找出来后，可以根据绕组元件接地的部位，采取适当的修理方法。
若接地点在元件引出线与换向片连接的部位，或者在电枢铁芯槽的外部槽口处，则只需在接地部位的导线与铁芯之间重新进行绝缘处理就可以了。
若接地点在铁芯槽内，一般需要更换电枢绕组。
如果只有一个绕组元件在铁芯槽内发生接地，而且电动机又急需使用时，可采用应急处理方法，即将该元件所连接的两换向片之间用端接线将该接地元件短接，此时电动机仍可继续使用，但是电流及火花将会有所加大。
2.电枢绕组断路、开焊故障这也是直流电动机常见的故障。
电枢绕组断点一般发生在绕组元件引出线与换向片的焊接处，这种断路点比较容易发现，只要仔细观察换向器升高片处的焊点情况，再用起子或镊子拨动各焊接点，即可发现。
若断路点发生在电枢铁芯内部，或者不易发现的部位，则可测量换向片间压降，即在相隔接近一个极距的两换向片上接入低压直流电源，用直流毫伏表测量相邻换向片间的压降。
电枢断路或焊接不良时，在相连接的换向片上测得的压降将比平均值显著增大。
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直流电机换向故障的处理一、火花产生原因和等级(一)换向火花划分原则保持电刷与换向器良好的工作状态,保持优良的换向性能是保证直流电机安全的重要条件。
通常情况下，电机无火花运行（或微弱的无害火花下运行），换向器表面氧化膜均匀而有光泽，电刷与换向器磨损轻微等均可认为是良好的换向性能的表征。
相反，强烈的换向火花，换向器表面氧化膜破坏或异常，电刷与换向器之间滑动接触不稳定，电刷与换向器的异常磨损等都是换向不良的症状，将直接威胁电机运行。
火花是电刷与换向器之间的电弧放电现象，是直流电机换向不良的最明显标志。
由于轻微的电刷火花释放能量微弱，不会构成对电机运行的危害，故称无害火花。
较强的电刷火花其能量将会破坏电刷与换向器之间的滑动接触，灼伤电刷镜面和换向器表面氧化膜，使两者磨损增加，并造成恶性循环，这种火花属有害火花。
更有甚者，由于强烈的电刷火花使电刷磨道上空气游离，因电弧飞越而导致环火事故对电机造成巨大的损坏，构成对直流电机运行的威胁。
不同的换向火花对直流电机运行的影响和危害不同，为了确定换向火花对直流电机运行的影响和危害，必须要划分火花等级。
换向火花是电刷和换向片脱离接触时换向元件中释放电磁磁量，以电弧放电形式表现出来。
根据对换向火花研究表明，它是一种频谱广阔的电磁波，其频谱主要范围是30KHZ至1MHZ。
换向火花的危害性应根据火花能量的标志，可以作为评价换向火花的标准。
但由于火花测量十分复杂和困难，因而通常以火花亮度、密集程度和大小作为划分火花等级的依据。
世界各国对于火花划分标准各不相同，但是所有这些标准都是根据换向火花的亮度、密集程度、大小以及对电刷和换向器的损害表现，来划分换向火花等级的，由于至今尚未有某种仪器可精确测定换向火花等级，都是由观察者目视决定的，因而不可避免的带有火花观察者的某些主观因素。
(二)火花等级GB755-87标准规定的火花等级，是用两种方法加以判别的。
一是电刷下火花特征，即火花大小、亮度和密集程度；二是火花对换向器表面和电刷的损害程度。
直流电机换向故障分析与检查
直流电机换向故障分析与检查直流电机启动转矩较大，同时起动、制动以及调速性能都非常出色，调速曲线平滑，可以任意改变转向，加之成本低廉，得到了很多人的认可。
但与此同时。
这种设备也存在着较为明显的缺陷，例如对外界环境要求较为严格、维修难度较高等等。
但是对于电机的故障而言，换向器故障占据了绝大多数，最为常见的类型包括换向困难以及打火困难等等。
本文针对这方面的问题进行了分析。
1 直流电机以及换向器的结构和工作原理1.1 直流电机的结构分析直流电机可以分为两大部分，分别是定子和转子。
直流电机中的静止、不运动的部位称为定子，其中包括了主磁极、换向极以及电刷装置等等，而转子则是电机内的转动部位，也可以称为电枢，其包括了换向器、风扇以及电枢绕组、铁心。
1.2 换向器的结构以及工作原理换向器是由许多紧压在一起的换向片组成，每一换向片与相邻换向片之间，用云母绝缘，许多换向片组合成圆筒形，大型直流电机的换向器是数百片梯形断面的特制铜片和硬质云母片用钢制压圈紧固而成，在制造时经过反复的冷压、热压和动压形成等过程。
换向片通过升高片与转子线圈相连，片面上通过碳刷接触与外电源相连。
换向器有一中心支架，起固定作用，中心支架包括一金属轴和一绝缘环，换向器通过金属轴与转子轴压接。
换向便是用机械方法强制改变电路连接，使绕组元件在极短时间内从一条支路移入另一条支路，从而使该元件中的电流从一数值换至另一数值。
2 常见故障分析2.1 电磁故障问题电磁出现故障导致换向器无法正常工作，距离来说，换向极强度问题、磁路饱和问题、电刷位置以及性能问题等等。
（1）过电流导致产生换向火花如果过载强度过高，那么就很可能出现火花，如果烧伤换向片，就会导致表层氧化膜被破坏，进而影响其承载能力，所以在单位电流下，火花问题也会不断严重。
处理方法：针对相应的工艺参数进行调整，减少电机工作中产生的电流，在达到一定水平之后进行车削。
（2）碳刷的中心线出现了偏移，导致换向器换向功能阻碍。
直流电动机换向器偏摆问题浅析
直流电动机换向器偏摆问题浅析直流电动机换向器又称为电机换向器或电机转向器，是将电动机的电源点反向连接，以改变电磁场方向和电机的转向的装置。
在直流电机的运行过程中，如果换向器出现偏摆问题，会导致电机转向不稳、发热、噪音大等故障，严重时甚至会导致电机坏死。
因此，对直流电动机换向器的偏摆问题进行深入分析和解决，对于保障电机的正常运行、延长电机寿命具有重要作用。
一、直流电动机换向器的作用及结构在直流电机的运动过程中，由于电极的进出通电顺序不同，电极的磁场也会相应地发生变化，从而导致电机的转向。
直流电动机换向器的作用就是在电机运动过程中，将电池或直流电源的正负极相互倒置，以及将与电动机磁极的极性相应地倒置，从而使得电动机的旋转方向改变。
直流电动机换向器的结构主要包括通磁绕组、换向器转子、换向器刷子、换向器端盖和绝缘装置等。
通磁绕组作用是在不同的时刻向换向器转子提供不同方向的电磁场，从而使得换向器转子能够正常转向；换向器转子是一个多极的圆形转子，其边缘刻有一定的凹槽，用以放置多组换向器刷子；换向器刷子则是与换向器转子直接接触的金属碳刷子，其一头通过电线与电极相连，另一头则通过碳刷来拐接电流，从而使电机能够正常运转。
直流电动机换向器的偏摆问题是指换向器转子在旋转过程中，出现振荡、摆动、晃动等现象。
这种现象不仅会使得电机的转向不稳定，而且还会增加轴承的磨损、电机的负载增加、发热、擦伤等问题。
对于引起直流电动机换向器偏摆问题的原因，主要包括以下几个方面：1.换向器转子的生产加工、装配精度不足。
由于直流电动机换向器转子是一个多极结构，其工艺要求较高，需要通过高精度的加工和配合来确保换向器转子的旋转运动顺畅。
如果生产加工、装配精度不足，就容易出现偏摆现象。
2.换向器刷子磨损、老化。
由于直流电动机换向器刷子需要不断地与转子接触，从而进行电流拐接，因此容易出现磨损、老化等问题。
如果换向器刷子不良，则会导致电机转向不稳定。
直流电机换向器故障分析与检修
火 花的形 式释放 ， 以每槽 内最后 一个换 向的元件 换 向是最 困难 的。 所 如果 电机 换 向不 良， 种能量 的积 累效果更 加明显 ， 向器上 会 出现每 隔三 片黑 一片 的 这 换 现 象 。由于机车 要双 向运行 ， 以出现两 黄两黑 的分 布规 律 。 所 造成电机换向不良的原因主要有 ： 电刷偏离中性位，电刷在刷盒内太松、 换 向极 同轴度 偏差 过太 、励磁 绕组 匝间短 路及 第二气 隙不 当等 。 ⑦隔片 黑痕 由于主极 绕组匝 间短路 、磁极 等分 度不 良、磁 极螺 栓松动 等引起 主磁 场 严重不 平衡 ， 而使均压 线电流过大 ， 从 引起 与均压线相 连的换 向片烧伤 ， 每 出现 隔一 片黑一 片 的现象 。
工 业技 术
Ｉ ■
Ｃａｉｅｄｃｌ ｉ ｈ ｅ ｈｏＲｅ ｉｓｎａＴｎｇｅｗ ｎｃｃｎｅｏｙｖ
直 流 电机换 向器 故 障分 析 与 检修
周志 敏
（ 阳铁路机 械学 校 沈 １０ ３） ０６ １
［ 要］ 摘 本文分析了直流电机换向器的常见故障， 产生损失的原因， 介绍了对换向器的检查办法和修复工艺。Ｔ ３ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９ １Ｘ ２ １）５ ０ ２—０ １０—９４ （０ ２０— ０ ６ １
负载时 的正 电刷才有 ， 负 电刷则恰 好相反 ， 而 它有 将换 向器上的铜 原子镀 到 电 刷 上的趋 势 ， 由于铜 的分 子结构 ， 但 这个 过程进 行得 非常缓慢 。 膜层 形成的同时 ， 电刷对换 向器 的摩擦 以及 电刷 下的换向火 花对其又有破 坏作 用。实 际上 ， 它是在一 种动态 中生存 的 ， 如果氧化 和 。 堆炭 膜”作用 明显 ， 膜层就 能够 稳定地 存在 ， 清除作用 占了上 风 ， 如果 膜层将被 破坏 。工 作 中电机 火花严 重 ， 机车工 作在 干燥 、风 沙 、缺 氧地 区， 不利于 膜层 的稳定 。 或 都 １换 向器 的 主要损伤 及原 因 由于换 向器的结 构原 因和工作特 点 ， 经常 发生变形 、凸片 、发 黑 、烧伤 、 出现 明亮 的条纹 和沟槽 等现象 。这些 现象 ， 都是 电机工 作情 况的侧面反 映 ， 在 电机 故障 以前 ， 往往从 换 向器表 面的状 态可 以显示 出故 障的种 种迹象 ， 这对 我 们有 很大的帮助 ， 如果我 们能够鉴 别这 种迹象 ， 井能在故 障发展之前 及时处理 ， 就 会消 除隐患 ， 从而避 免恶性 事故 的发生 。 １ 、变形 、凸片 电机在运行 中 ， 振动及温度的复 杂变化 ， 向器松弛 ， 由于 使换 发生失 圆和 换 向片凸起 的现象 ， 电机超 速时这种 现象更 为明显 。换 向器 发生变形 和凸片 后 ， 破坏 了 电刷 与换 向器 的配合 ． 电刷容易发生跳 动 ， 械火花严重 ， 使 机 在换 向器表 面 留下 不规则 的黑 痕。 ２ 、发 黑、烧伤 换 向片出现 发黑现象 说明 电刷 下存在 至少２ 级以上 的火花 ， 并且持 续时 间 较 长 ， 花的热效 应长时 间积累使 局部接触 面产生高 温， 火 引起铜 和炭的气化 ， 使 铜表面变得粗糙， 并出现无光泽黑痕， 电刷与换向器的接触面也会出现灼痕。 换向器 上这 种黑 痕是不 能用 汽油擦 除掉的 。 （） １无规律 的 发黑 无规 律的 黑痕一般 为机械 火花造 成。由于 电刷 与换向器 接触不 良或不 稳 定 ， 电刷接触 面上产生 大火花从而导致 黑痕 ， 使 如果不及 时处理 ， 会进一 步 黑痕 扩展 ， 并加剧 电刷和 换 向器的摩 擦 ， 电刷 和换 向器磨损 加速 。 使 造成 机械 火花严重 的原 因主要有 ： 向器 变形 、 换 凸片 ； 云母片突 出 ； 电机动 平衡 不 良・ 电刷压 指弹 簧断裂 ， 电刷磨 耗超 限； 盒底 面 与换 向器 距离过 小 ； 刷 电 刷动作不灵活等 另外， 电机发生环火时， 对换向器产生的烧痕也没有规律。但环火对 电机 的破坏非常严重， 烧伤面积大而且集中， 并伴随着绕组等其他部位的损伤。产
直流电动机换向器磨损异常的原因分析
直流电动机换向器磨损异常的原因分析直流电动机长期工作时，换向器表面一般会形成薄薄的一层氧化膜，它会提高耐磨性，增加电刷与换向器的接触电阻，使换向过程比较理想，但在实际工作中换向器往往因运行条件的不同而出现多种多样的状态。
为了保持良好的运行状态，提高电机的运行效率，换向器表面必须维持稳定而良好的氧化膜。
所谓换向器表面的良好状态就是不产生过大的换向火花，磨损正常。
换向器表面的磨损随运行时间的延长而增加，因此应定期进行检查和维护。
下面从经常出现的问题入手，分析异常磨损的原因，提出一些切实可行的解决办法。
直流电动机换向器异常磨损的原因很多，根据理论分析和生产中的经验，主要有以下几个方面。
1 电气性磨损1．1 电刷的电流密度过低在轻载下连续运行的电机，其电刷的平均电流密度低，温度也低，在换向器表面不易形成良好的氧化膜，电刷的滑动特性不稳定。
这主要是在选取电机时功率裕度过大，直流电动机在轻载下运行反而会产生不良结果。
若使用中发现消耗电流比标称的额定电流小得多，说明电机的功率选取太大，应重新选取电机参数。
可按以下要求确定电机功率: 若负载与电机之间是直接传动，则所选的功率应是被拖动负载机械功率的 1 ～1．1 倍; 若负载与电机之间存在传动系统，则功率应是被拖动负载机械功率的1．1 ～1．2 倍。
1．2 电刷牌号选择不合适电刷性能对电机的换向和磨损有很大的影响，应合理选择。
在选择时必须考虑多种因素，如电刷的接触压降、电刷电流密度、换向器圆周速度、电刷硬度、摩擦系数等，而这些因素往往是互相矛盾的，应根据具体要求侧重选取。
( 1) 选用具有较高接触压降的电刷能减小换向电流，改善换向性能。
但在大电流电机中，过大的接触压降会使接触损耗增大，电机效率降低。
同时，电刷过分发热会破坏氧化膜，反而使换向性能恶化和磨损。
所以选取电刷时接触压降应与电机的电压相适应。
对高压、小电流电机，可选接触压降较大的电化石墨电刷; 对低压、大电流电机，选接触压降较低的金属石墨电刷。
针对直流电动机改善换向的主要方法的浅议
关键词 ： 直流电动机 ； 改善 ； 换向； 主要方Байду номын сангаас
电力能源的合理利用 ， 推动了世界的发展建设。 直流电动机在社会 磁动势及其磁场具有正比关系， 这样才能在不 同负载时， 仍然能够满足 各行 业之间的运用都相对 比较广泛。其基本的构造原理是基于传统电 换 向元件中∑ｅ ＝ ０ 的要求。 ３选用合适的电刷 动机 的设 计之上进行设计 、 组装使用的。 直流电动机作为一种使用广泛 的设备 ， 通过利用便于产生的直流电为电动机提供动力 ， 将 电能转化为 电刷的选用是影响换 向的一项重要因素，如果在换向的过程 中发 机械能 ， 在此基础之上进行相应的工作 ， 完成预定 的计划。直流电动机 生 了换 向困难 ， 此时就可以通过增大电刷与换向器之间的接触电阻 ， 进 在我 国社会发展过程 中使用的范 围十分的广泛 ，并且具有比较广 阔的 而减／ Ｊ 愤 向电流的大小 ， 并进行换向状况的改善。需要注意的一点是， 应用前景以及发展空间。 但是使用过程中直流电动机换向出现的问题 ， 旦发生接触电阻增大，就有可能会导致严重的耗损 ，以及压降的增 这种现象的出现会在一定程度上影响电动机的正常运行。 所 以在进 却直接影响了其实际的使用性能 。以下我将针对直流电动机改善换向 大， 的主要方法及问题状况进行简要的分析 以及概述 。 行 电刷的更换过程中， 需要选用原厂出产且型号相同或相近的电刷 ， 避 １针对直流 电动机的换向及换 向问题的概述 免在新电 刷使用过程 中出现电流分配不均的问题 ， 直接影响电动机的 电动机换 向问题 的出现 ， 是不可避免 的—件事情。 在电动机的换向 正常使用及运行。 过程中换向器是直接主导的关键元件，其通过将 电枢绕组内部产生的 ４ 装 设补偿 绕组 当电刷放置在 兀 ． 何中性线上 ， 电枢反应为交轴电枢反应。换向极磁 交流电动势进行转换后 ， 通过线路以直流电动势的方式流经电刷 。 在整 个电动势的转换 以及流动过程中 ， 电枢绕组的内部一直处于一个密闭、 场可抵消换 向区内的交轴磁场 ，但不能消除由交轴电枢反应引起的气 闭合的结构 。 当电枢开始工作旋转时 ， 每条支路元件开始进行不停的轮 隙磁场畸变 。 当电动机出现急剧的负载冲击时造成气隙磁场严重畸变， 换， 以满足电枢的工作需求 ， 也可 以理解为 ， 在绕组元件在进行工作中 些绕组元件感应电动动势增大使换向片间的电位差增大 ，甚至引起 所使用的支路被短路 ， 被迫转 向使用另一条支路 。但是 ， 电枢 内部 的支 换 向片间空气击穿而产生所谓的电位差火花。若 电刷与换 向器间产生 路已经被绕组分割 ， 所以产生的电流方 向均发生了反向变化 ， 这种情况 的电磁原因火花因电机旋转导致与电位差火汇合在一起时，严重情况 的出现往往只是暂时Ｉ 生的，所以绕组元件在支路 间的转换变化也是具 下会使整个换向器表面形成环火 ， 以致烧坏电动机。 有暂时性的， 在这个短暂的过程 中， 电枢绕组元件 的内部电流同时也会 在主磁极靴槽内装设补偿绕组， 可避免电位差： ． １ （ 花的产生。由于产 发生变化 ，这种被电刷短路后所发生的内部绕组元件内电流方向变换 生电位差火花的原因是交轴电枢反应造成气隙磁场畸变引起的，为此 要消除交轴电枢磁动势的影响 ， 就必须装设补偿绕组 ， 使其流过电枢电 的过程 中， 被我们成为换向。 在整个换向过程中的发生过程中被电刷短路阻挡的一条支路元件 流建立磁动势去抵消交轴 电枢磁动势 ，所以将补偿绕组与电枢绕组 串 我们称之为换向元件。同样在直流电动机的工作过程中换向问题也是 联 ， 便可从根源上消除环火。 被人们认定的关键问题。由于换向不 良问题的出现 ， 将会导致电刷与换 补偿绕组和换 向极的设置 ， 将使换向情况大大改变 ， 但补偿绕组使 向器之间发生硬性接触 ， 进而产生大量的火花 ， 这种问题的出现时极有 电机的结构更复杂 ， 造价增高。 只有在负载变动较大的电机以及换向要 可能造成电动机 的停转 以及罢工。所以， 面对这种问题的出现 ， 就必须 求较高的发电厂电磁机中才装设补偿绕组。 采取适 当的措施进行解决 ， 面对复杂的换向过程， 以及 火花产生的多种 ５改善换向的几点注意事项 在进行换 向改善的过程 中， 应该时刻提高警惕 ， 在寻找到问题发生 原因 ， 通过从电磁的方面进行合理的人手 ， 将能够有效的改善直流电动 机 换 向问题 的出现 。 原因的基础之上进行换向问题的处理 ，在处理过程中应该注意以下几
浅析直流电机换向器火花的故障及其维护技术
浅析直流电机换向器火花的故障及其维护技术摘要：直流电动机由于具有良好的调速和启动性能，因而被广泛应用于现代企业中作为原动机来拖动工作机械。
由于结构复杂，所以相比交流电机更容易发生故障，尤其是担负交、直流电转换任务的关键部件—换向器更容易损坏。
在运行中换向器与电刷间有少许火花是正常现象，但如果火花较大将使直流电机不能正常运行，“环火”现象甚至烧毁绕组导致严重经济损失，因此对直流电机换向器火花故障产生原因进行深入分析并提出有效的解决方案具有重要意义。
关键词：直流电机；火花故障；原因；方法；电磁与机械直流电动机在拖动控制中经常遇到换向器打火故障，如果产生了强烈的火花，不仅严重影响直流电动机的正常工作，还会直接烧毁电刷和换向器甚至电枢绕组，危及直流电动机的安全，造成较大的经济损失。
因此，掌握换向器打火的原因、分析及维护方法已经成为现场维修技术人员的必备技能之一，也为矿井的安全、高效生产提供有力的保障。
1直流电机的基本构成直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
直流电机由定子和转子两部分组成，其间有一定的气隙。
直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。
其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。
直流电机的转子则由电枢、换向器（又称整流子）和转轴等部件构成。
其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。
电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则嵌置于这些槽中。
换向器是一种机械整流部件。
由换向片叠成圆筒形后，以金属夹件或塑料成型为一个整体。
各换向片间互相绝缘。
换向器质量对运行可靠性有很大影响。
直流电机转子换向器的修理
直流电机转子换向器的修理换向器的修理1．换向器的结构换向器主要由云母片、换向片组成，其结构如图2—26所示。
2．换向器常见故障的检修换向器是直流电机的重要部件。
由于它的零件很多，结构复杂，所以在电机运行中易出故障。
下面介绍换向器常见故障的修理。
(1)换向器片问短路所谓换向器片问短路，就是在换向器上相邻的两换向片之间出现短路相接现象。
换向片之间短路．会使得换向器表面出现较大火花；短路严重时，换向器表面会产生环火。
换向器片间短路的修理如下：①用清槽片清理当电枢绕组由于短路故障而烧毁时，一般用观察法即可找到故障点。
为了要确定短路故障发生在绕组内部还是在换向片之间，应将与换向片相连的绕组线头脱开，然后用校验灯检验换向器片间是否短路，如在换向片表面发现短路，或火花烧灼伤痕，通常应用图2 27所示的清槽片刮掉片问短路的金属屑、电刷粉末、腐蚀性物质等，直至用校验灯检验无短路即可。
并用云母粉和虫胶或云母粉、环氧树脂和聚酰胺树脂(650)混合成糊状，然后填人凹槽里，使其硬化干燥。
②清理换向片组的V形槽及V形环如果在仔细清除外部片间杂物之后，仍不能消除片间短路。
这时就得把换向器拆开，仔细清理换向片组的V形槽及V形环。
在拆开换向器前，应先在换向器外圆包一层0．5～1 mm厚的弹性纸作衬垫绝缘，并在故障处做好标记，然后套上叠压模，再把换向器拆开。
进一步检查换向片间、V形槽表面及V形环的故障，根据不同故障分别进行处理。
③更换片间云母片如用上述方法仍不能消除片间短路，则只能更换片问云母片。
更换片间云母片的方法如下。
把上述拆开的换向片组放在平板上，在发生故障的换向片间做好标记，再用橡胶圈把它箍紧，然后拆除钢丝箍或无纬玻璃丝，用磨成锋口的宽锯条的一段插入故障片间，松动后抽出有故障的换向片，而且插入与故障换向片同一规格的新换向片，如图2—28所示。
换向片换好后，再用铁箍(内垫厚纸板)将换向片组箍紧。
把换向片组加热到165℃士5℃，拧紧螺钉做第一次箍紧，冷却后用校验灯检查片间短路故障是否已经消除。
直流电机检修与维护—直流电机的换向
改善换向的方法
一、设置换向极 换向极的作用：在元件的换向区域建立一个换向极
磁势，抵消电枢反应磁势，并使合成电势为零，从而改 善电机的换向。
换向极应满足的要求： 1、极性正确 换向极的极性要保证其磁场与交轴电枢反应磁场方 向相反。因此，对于电动机，换向极极性应与沿旋转方 向前面的主极极性相反。
时推迟，此种情况又称为欠补偿换向。
延迟换向，后刷边可能出现火花，对换向不利。
换向的物理过程及火花产生的原因
（3）超越换向 若换向磁场较强，出现合成电势不为零，且
则换向元件中产生附加电流ik，ik帮助换向电流i的变化。 电流改变方向的时刻比直线换向时提前，此种情况又称 为过补偿换向。
超越换向，前刷边可能出现火花， 对换向不利。
换向的物理过程及火花产生的原因
（2）电枢反应电势ea 当电枢旋转时，处于几何中性线上的换向元件，将切
割交轴电枢磁场而产生电枢反应电势ea。
换向的物理过程及火花产生的原因
在发电机中，几何中性线的磁场与元件换向前的磁场相 同，旋转电势ea与电流+ia同向，电动机中，几何中性 线的磁场与元件换向前的磁场相反，因而旋转电势ea与 +ia相反（电动机支路电流与支路电动势相反） 因此，不管是发电机还是电动机，电枢反应电势 的方向与换向前的电流方向相同，其作用也是阻碍电流 换向的。
改善换向的方法
四、设置补偿绕组 换向极的磁势作用区很窄，只能用以抵消几何中性线
附近的电枢磁势，并不能抵消气隙中的全部电枢磁势，消 除磁场畸变。为了获得理想的换向，大型直流电机常在主 磁极极靴上嵌放补偿绕组。象换向极一样，补偿绕组也必 须与电枢绕组串联，并使其磁势方向与电枢磁势方向相反。
改善换向的方法
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处 理 方 式 ：电 机 下 线 ，上 车 床 车 屑 换 向器 表 面 ， 紧 固换 向器螺 丝 。
２） 换 向 器 升 高 片 断 排 。 这 种 故 障 在 公 司 一 台 １３５０ＫＷ的 电机 出现 几 次 ，该 电 机 运 行 电流 大 ，换 向器 温度 高 ，机 械振 动 ，电机 制 造工 艺 缺 陷等 ，导 致升 高 片 脱焊 或 断条 。
处 理 方 式 ：更 换 冷 却 包 ，降 低 电机 温 度 ，降低 电 流 限幅 值来 改变 电机运 行性 能 。更 主要 的 是对 升 高片进 行特 殊 处理 ：每 片 用胶 木棒 包 以羊 毛粘 绑 定 ，然后 用 树 脂胶加以粘合固定 ，以增强升高片抗振强度 。
３．３ 电化 学原 因带来 的损 失
１ 直流 电机 、换 向器 的结构
１．１ 直 流 电机 的结 构 直 流 电机 由定子 和 转 子组 成 。 １）直流 电机 静止 部
分称 作 定子 ，由主磁 极 、换 向极 、机 座和 电刷装 置等 组 成 ； ２）直流 电机 转动 部 分称 作 转 子 （通 常称 作 电枢 ），由 电 枢铁 心 和 电枢绕 组 、换 向器 、轴 和风 扇等 组 成 。
直 流 电动 机 具 有 较 大 的 启 动 转 矩 和 良好 的 起 动 、 制动 、调速 性 能 ，可 以在很 宽范 围 内平 滑 调速 ，能在 很 短 的时 间里 改 变转 向 ，同时还 具有 投 资成 本低 ，投 入 周 期短 等优 点 。所 以 ，目前 公司 大都 采用 直 流 电动机 来 传 动 ，六 条 轧钢 线 累计在 线 运行 的直流 电机 达 １２０台左 右 。 但直 流 电机 在 具有 这些 优 点 的 同时 ，有 着 它 的不 可避 免 的缺陷 ，如生存环境要求高、维护量大、维修不方便等 ， 优其突出的就是换 向器 的维护和使用难度大 ，电机 出的 问题 ９５％几 乎都 是 在换 向器 上 ，具 体 表现 为换 向困 难 ， 碳刷 打 火严 重等 。
换 向便 是 用 机 械 方 法 强 制 改 变 电路 连 接 ，使 绕 组 元 件 在极 短 时 间 内从一 条支 路 移入 另一 条 支路 ，从 而 使 该元 件 中的 电流 从一 数值 换至 另一 数值 。
３ 我 公 司直 流 电机换 向器 换 向常 见故 障及 处理
３．１ 电磁 故 障
作者 简介 ： 张 实，冷 水江 钢铁 有 限责任 公 司 。
承 载能 力越 来越 差 ，同等 电流 条件 下火 花越 变越 大 。 处理 方 式 ：一 般 调 整 工 艺 参 数 ，降低 电机 运 行 电
流 。用 到一 定程 度后 车 削换 向器表 面 。 ２）碳刷 中性 线偏 移 导致换 向器 换 向不 良 ，火花 大 。
这 种 情 况 一般 是 在 使 用过 程 出现 ，有 的 因 振 动 ，刷 杆 、 刷握移位 ；有的中型电机因为换底排碳刷不方便 ，转动 电机刷 盘方 式 更换 ，复 位 不准 所至 ，以及 维修 后 没效 准 所 致 。对பைடு நூலகம்中性 线不 准 的 电机 ，换 向性 能极 差 ，偏心 严重 等 。
由 于 电磁 原 因造 成 的换 向 不 良 ，如 换 向 极 强 度 不 适合 ，换 向磁 路 的饱和 ，电刷 中心位 置 不对 ，气 隙不 均 匀 ， 电刷性能不相适应 ，主磁场干扰 ，外加负荷不恰当等。
１）过 电 流 引起 换 向火 花 。过 载越 大 ，火 花 越 强 。 换 向片 上 因有烧 伤 痕迹 ，容 易破坏 表 层氧 化膜 而 使 电机
１．２ 换 向 器 的 结构 换向器是 由许多紧压在一起的换向片组成 ，每一
换 向片与相邻换向片之间 ，用云母绝缘 ，许多换向片组 合 成 圆筒 形 ，大 型直 流 电机 的换 向 器是 数 百片梯 形 断面 的特 制铜 片和 硬 质 云母 片用 钢制 压 圈紧 固而 成 ，在 制造 时 经 过反 复 的冷 压 、热 压和 动压 形 成等 过程 。换 向片通 过升高片与转子线圈相连 ，片面上通过碳刷接触与外电 源相连。换向器有一中心支架 ，起固定作用 ，中心支架 包 括 一金 属 轴和 一绝 缘 环 ，换 向器 通过 金属 轴 与转 子轴 压 接 。 ２ 换 向器 的换 向原 理
２０１ ６年 第 ５期
直流 电机换 向器 常见故 障浅 谈
张 实 冷水江钢铁有限责任公司 ，湖南娄底 ４１ ７５００
摘 要 本 文 介 绍 了直 流 电机换 向器 的结 构 、换 向原 理 ，并就 直 流 电机在 公 司使 用 中换 向器部 位 出现 的一 些 问题 和 现 象进行 分析 ，并提 出解 决方 案及 维护 和保 养 的一 些方 法 关 键 词 换 向 器 ；换 向 故障 ；解 决方 案 ；维护 中图分 类号 ＴＭ３ 文献 标识 码 Ａ 文章 编号 ２０９５－６３６３（２０１６）０５－０１ ３９－０１
处理 方式 是 ：重 效中性 线 。
３．２ 机 械 缺 陷
滑 动 接 触 不 稳 定 ，换 向器 变 形 ，电机 的 振 动 或 外 来的机械冲击引起电刷下火花都称为机械火花 。
１）换 向器 变形 导 致换 向不 良。公 司几 条 轧 线上 都 出现 过 换 向器 整体 变 形 的 情况 ，由圆型 变 为 了椭 圆 型 ， 有 的是局 部 换 向片 突 出。特别 是 新 电机 ，由于换 向器 加 工制造 质 量差 所致 ，电机 承受 转 动惯 量和 换 向器 受 热后 变型 ，或 者 换 向器 紧 固螺 丝松 动 所致 ，对 这 种 原因 引起 的火 花 ，采用 换碳 刷 ，调 刷握 ，清 洁 或者 打 磨表 面 ，清 理槽 间灰 尘及 金属 粉沫 等技 术措 施 ，效 果不佳 。