直流电机的换向
直流电动机的换向
为了控制电动机的转速，电流的大小可以进行调节。通过改变输入电压或串入 电阻，可以调整电流的大小，从而控制电动机的转矩和转速。
电动机的磁场变化
磁场方向的改变
在直流电动机的换向过程中，磁 场的方向会发生周期性的变化。 定子磁场和电枢电流相互作用产 生旋转力矩，推动电动机旋转。
磁场强度的调节
提高换向器的制造精度
总结词
提高制造精度
详细描述
提高换向器的制造精度是改善直流电动机换向的另一个关键措施。通过采用高精度的制造工艺和设备 ，可以减小换向器各部件的误差，提高其配合精度。这有助于减少换向过程中的不均匀磨损和机械振 动，进一步改善电动机的性能。
加强电动机的维护保养
总结词：维护保养
详细描述：加强直流电动机的维护保养是保持其良好换向性能的重要措施。定期对电动机进行清洁、润滑和检查，及时更换 磨损的零部件，可以确保电动机的正常运行和延长其使用寿命。此外，合理的维护计划和规范的操作流程也有助于减少换向 故障的发生。
直流电动机的换向
目录
• 直流电动机换向概述 • 直流电动机换向过程 • 直流电动机换向器的作用 • 直流电动机换向不良的影响 • 直流电动机换向的改进措施 • 直流电动机换向的发展趋势
01 直流电动机换向概述
换向的定义
• 换向：在直流电动机中，换向是指通过改变电枢绕组的电流方向或磁场方向的顺序，以实现电动机连续旋转的过程。
电刷通过与铜片的接触，将电流引入或引出转子 绕组。
换向器的内缘通常与转子轴固定在一起，随转子 一起旋转。
换向器的维护与保养
01
定期检查换向器的表面 状况，确保没有磨损或 烧蚀现象。
02
检查电刷的磨损情况， 及时更换磨损严重的电 刷，以保证电流的稳定 传输。
直流电动机电刷和换向器的工作原理
直流电动机的工作原理是通过直流电源供电，使电动机内的电刷和换向器协同工作，从而实现电动机的正常运转。
电刷和换向器在直流电动机中起着至关重要的作用，下面就让我们分别来了解它们的工作原理。
一、直流电动机电刷的工作原理1.电刷的作用电刷是直流电动机中用来与电机转子产生接触的部件，其主要作用是在电机转子旋转时，通过与转子接触，使电流得以传递，从而产生磁场，推动电机正常工作。
2.电刷的结构一般情况下，直流电动机电刷由导电材料制成，常见的有石墨和金属材料。
电刷通常呈方形或矩形，其一端与电极连接，另一端与转子接触，以便传递电流。
3.电刷的工作原理当直流电源导入电机时，电刷与转子发生接触，电流通过电刷进入转子，然后转子在磁场的作用下产生旋转力，带动电机正常工作。
二、直流电动机换向器的工作原理1.换向器的作用换向器是直流电动机中用来改变电流流向的部件，其主要作用是在电机转子旋转时，通过改变电流的方向，使得电机能够继续正常工作。
2.换向器的结构直流电机的换向器一般由固定的换向架和浮动的换向片组成。
换向片与电刷接触，用来改变电流的流向。
3.换向器的工作原理当电机转子旋转到一定位置时，换向器会自动改变电流的流向，以保持转子的正常运转。
换向器的工作原理是通过不断改变电流的方向，使得转子能够持续受到推动力，从而保持电机的正常工作。
直流电动机的电刷和换向器是电机正常运转的关键部件，它们通过与转子的接触和改变电流的流向，使得电机能够持续地产生磁场和旋转力，从而实现电机的正常工作。
在实际应用中，电刷和换向器的设计和选择对电机的性能和使用寿命都有着重要的影响，因此需要特别重视。
直流电动机作为一种常见的电动机类型，其工作原理和关键部件是非常重要的。
接下来我们将进一步探讨直流电动机的工作原理和关键部件在实际应用中的重要性。
让我们来进一步了解一下直流电动机的电刷。
电刷是直流电动机内与转子产生接触的关键部件，其主要作用是在电机转子旋转时，通过与转子接触，使电流得以传递，从而产生磁场，推动电机正常工作。
3 直流电机的换向解析
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• 三种不同的换向过程，分述如下。 • （1）∑e＝0，直线换向。这是最理想的换向情况。 换向电流只有iL分量，随时间线性变化，从＋ia均匀 地变化到－ia。可以证明，此时电刷下的电流密度 也是均匀分布的。
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• （2）∑e >0，延迟换向。此时，换向电流同时包含iL和ik分量， 且ik≥0，其结果是曲线轨迹处于直线换向上方(图(d))，致使过 零时间滞后于直线换向，“延迟换向”由此而得名。 • 延迟换向时，左刷边(参见前图，电刷与换向片l接触的部分， 通称后刷边)的电流密度会大于右刷边(与换向片2接触部分， 亦称前刷边)的值。当电刷滑离换向片1时，很大的电流突然 突然断路，换向回路中贮存的电磁能量通过空气释放，便导 致火花在后刷边产生。 2018/10/10 第21页
第三章 直流电机的换向
• • • • • • • 引言 §3.1直流电机的换向过程 §3.2 经典换向理论 §3.3 产生火花的原因 §3.4 改善换向的措施 §3.5环火及补偿绕组 小结
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引言
• 换向是一切装有换向器的电机的一个专门问 题，它对电机的正常运行有重大影响，是直 流电机的关键问题之一。 • 本章首先介绍换向的电磁理论，并简要地介 绍点接触，离子导电、氧化膜等理论作为补 充，进而分析火花发生的原因和改善换向的 方法。最后扼要地介绍环火、补偿绕组。
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• 综上可知，换向元件中总的电动势应是旋转 电动势和电抗电动势的代数和，即 • ∑e=ek+er • 对于换向良好的电机，在理想情况下，ek和er 大小相当，方向相反，∑e≈0；反之，∑e不为 零，导致换向不良，就有可能在电刷下发生 火花。
直流电机的电枢反响和换向
直流电机的电枢反响和换向直流电机运用的根柢理论中电枢反响和换向是个要害。
电枢是直流电机在作业中的首要构成有些。
（1）电枢反响。
直流电机负载作业时，主磁极和电枢磁场一同存在，电枢磁场对主磁场的影响叫电枢反响。
电枢反响的作用是构成磁场发作畸变，构成磁场不对称，给换向带来艰难，换向火花增大。
（2）换向。
直流电机作业进程中，电枢绕组元件通过电刷时，从一条支路进入另一条支路，电流方向发作改动，这个进程叫换向。
（3）因为电机转速很高，换向很快，所以会发作自感电动势，构成火花。
电枢反响和换向都会发作火花，为了减小火花，一般加装换向极和增大电刷电阻（电刷用石墨做，耐磨、电阻大）。
直流电机的运用是由其本身的各个组件的彼此协作下进行的，电枢是其间最首要的一有些。
运用直流电机的用户，为了便当对其运用，主张对其每个构成有些都要做好了解和研讨。
1。
直流电机的启动、换向
实验一直流电机的启动、换向一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、认识在在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
3、熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、启动、改变电机转向方法。
二、预习要点1、如何正确选择使用仪器仪表。
特别是电压表电流表的量程。
2、直流电动机启动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？不串接会产生什么严重后果？3、直流电动机启动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？4、直流电动机改变转向的方法。
三、实验项目1、了解4-02电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2、直流他励电动机的启动、改变转向。
四、实验设备1、型号4-14的导轨、测速发电机及转速2、型号4-15的直流他励电动机表3、型号4-09的直流数字电压表4、型号4-10的直流数字电流表5、型号4-04的三相可调电阻器6、型号4-05的三相可调电阻器五、实验内容及操作步骤1、由实验指导人员介绍ZX-TIA481型电机与变压器综合实验装置型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
2、 用伏安法测电枢的直流图2-1测电枢绕组直流电阻接线图(1) 按图2-1接线，电阻R 用4-05上1800Ω和4-04上180Ω。
串联共1980Ω阻值并调至最大。
A 表选用4-09直流电流表，开关S 选用4-13开关模块。
(2) 经检査无误后接通电枢电源，并调至220V o 调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I 。
将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U 、I 三组数据列于表2-1中。
解决电动车直流电机换向问题的操作规程
解决电动车直流电机换向问题的操作规程摘要：换向问题是影响直流电机质量的主要问题之一。
本文介绍了如何评价换向合格的指标；论述了影响换向的原因包括电磁、机械、电化学等方面；提出了改善换向的方法和措施：一是调节电刷位置，二是要重视换向器的质量，三是重视电刷的选择，四是优化刷盒尺寸和弹簧压力，五是电刷的磨合非常重要，最后要进行严格准确的寿命测试。
一、影响换向的原因：直流电机换向过程中为什么会产生火花呢？根据理论和实践分析，影响换向的原因很多，有电磁的、机械的、电化学的等等，并且它们之间又相互影响，十分复杂。
这里不准备在理论上作过多的分析，只针对电动自行车用直流电机为改善换向在中应注意的问题做一些分析，或许会对生产起到一定的指导作用。
1、电磁原因：在换向时，换向元件中会产生电抗电势和换向电势，这些电势之和一般大于零，称延迟换向。
当换向时，后刷边离开一个换向片转向另一个相邻换向片时，换向电流不为零，有电磁能量储存在换向元件内，在前个换向片离开电刷时，换向回路被突然切断，换向元件中的电磁能量就只有击穿空气而释放，从而产生火花。
2、机械原因：对生产而言，由于机械原因而导致换向不良是一个重要方面。
机械方面的原因很多，例如：平面换向器外表的平整度、粗糙度及装配时换向器外表与电机轴线的垂直度；换向器片间绝缘突出或换向片突出；电刷接触面研磨不好，电刷与换向器外表只有局部接触；电刷上弹簧压力大小不适宜；电刷在刷盒里太松或太紧；各个刷杆之间距离不相等，致使有些电刷所短路的换向元件不在几何中心线上；换向器外表不洁等。
3、电化学原因：正常运行的电机，换向器外表会产生很薄的一层褐色氧化亚铜薄膜。
实践说明，氧化亚铜薄膜的存在，是电机良好换向的必要条件。
这是因为氧化亚铜薄膜本身不仅具有较高的电阻，且其外表还常吸附着薄层水份、氧气和石墨粉末，具有良好的润滑作用，有利于减少电刷和换向器的磨损。
二、改善换向的方法和措施：为改善换向应该针对影响换向的原因在生产中采取一些必要的方法和措施。
直流电机原理以及换向工作介绍
直流电机原理以及换向工作介绍直流电机换向器的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。
这种电磁情况表示在图上。
由于电枢连续地旋转，，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势（说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势）。
因为，电枢在转动过程中，无论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。
同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。
如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。
这就是直流发电机的工作原理。
同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。
从基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既可工作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是约束的条件不同而已。
在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机，如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机。
同一台电机，能作电动机或作发电机运行的这种原理．在电机理论中称为可逆原理。
直流电机换向方法
直流电机换向方法
直流电机换向通常使用两种方法：
1. 机械换向：机械换向是通过改变直流电机电枢绕组中电流的方向，使它们与磁场的方向相反，从而改变电机的转动方向。
机械换向通常使用多个电刷和集电环来实现，当电机转子旋转一定角度时，电刷与集电环之间的电路会自动切换，从而改变电流的方向。
2. 电子换向：电子换向是使用电子电路来控制电机转子的方向。
电子换向通常使用电机驱动器来实现，将直流电源转换为变频交流电源，然后通过变频器控制交流电源的频率和相位，从而改变电机的转动方向。
电子换向通常比机械换向更可靠，效率更高，同时也可以实现更精确的速度和位置控制。
直流电动机电流换向时产生火花的原因有哪些？减小换向火花应采取哪些措施？
直流电动机电流换向时产生火花的原因有哪些？减小换向火花应采取哪些措施？
直流电动机旋转时，电枢绕组元件从一个支路经过电刷转换到另一个支路时，元件中的电流转变一次方向，这就叫换向。
换向不良时将会消失剧烈的火花。
产生火花的缘由主要有以下几方面。
(1)电磁方面。
主要因素为：1)电枢反应，几何中性线处磁通密度不为零，元件经过此处产生电动势，此元件被电刷短路，就在元件与电刷间形成环流，当元件所接的换向片与电刷脱离接触时，元件中的磁能要释放出来而产生火花。
2)自感电动势的影响。
(2)机械方面。
主要有电刷的弹簧压力不当、换向器的云母片凸出、换向器表面不光滑等缘由造成的电刷与换向器接触不良而产生火花。
(3)工作环境方面。
空气中的尘埃、盐雾、化学、电离等各种因素的影响，都会产生火花。
改善换向减小火花应实行的措施为：一般应选用合适的电刷，适当移动电刷的位置。
1。
直流无刷电机六步换向输出的波形没有相位差的原因
直流无刷电机六步换向输出的波形没有相位差的原因
直流无刷电机的六步换向输出波形没有相位差的原因主要有以下几点：
1. 六步换向控制：直流无刷电机的六步换向控制是一种通过电子开关对电机的相对位置进行控制的方式。
在六步换向中，电机的六个相电流依次打开、关闭，使得电机中的磁场方向随之改变。
由于六步换向是通过分时控制六个电子开关的开关状态，因此各相电流的开关状态保持一致，相位差为0。
2. 磁场转子结构：直流无刷电机的转子由永磁体组成，其磁场分布均匀且与转子轴向一致。
换向时，控制器改变各相电流的方向，从而改变电机中磁场方向的旋转。
由于转子上的磁场是均匀的，不会出现相位差。
3. 无刷电机工作方式：无刷电机通过电子开关控制电流方向，使得电机中的磁场旋转。
在六步换向控制下，电机的磁场方向会周期性地变化。
由于电机的永磁体磁场分布均匀，且控制器控制各相电流的切换时间是相等的，因此换向过程中不会出现相位差。
因此，直流无刷电机的六步换向输出波形没有相位差，主要是由于六步换向控制、磁场转子结构和无刷电机工作方式相互作用的结果。
这也是无刷电机可以实现高效、稳定、可靠的运行的重要原因之一。
直流电机换向绕组的作用_概述说明以及解释
直流电机换向绕组的作用概述说明以及解释1. 引言1.1 概述直流电机是一种将直流电能转化为机械能的重要设备。
在直流电机中，换向绕组作为一个关键部件，起到了至关重要的作用。
换向绕组通过改变电流方向和大小，实现了电机中磁场的反向变化，从而使得电机能够产生稳定的旋转运动。
1.2 文章结构本文将全面介绍直流电机换向绕组的作用、概述说明以及解释。
文章结构主要分为五个部分：引言、直流电机换向绕组的作用、换向绕组的概述说明、换向绕组的解释和结论。
1.3 目的本文旨在对直流电机换向绕组进行深入探讨，详细阐述其在直流电机中的重要性和应用，并对不同类型的换向绕组进行解释。
通过对这些内容的阐述，读者能够全面了解和掌握直流电机换向绕组相关知识，并在实际应用中更好地理解和运用该技术。
以上是“1. 引言”的详细内容，希望对您有所帮助！2. 直流电机换向绕组的作用2.1 换向绕组的定义直流电机换向绕组是指在直流电动机中用于实现电流方向切换和换向过程的一种绕组结构。
它通过改变电流的通路，使得电机能够按照既定的运行规律进行正常工作。
2.2 换向绕组在直流电机中的应用换向绕组在直流电机中起到了至关重要的作用。
通过合理设计和布置换向绕组，可以实现直流电动机的正常启停、方向切换以及输出转矩控制等功能。
首先，直流电动机需要实现换相操作，也就是在不同位置上将电流方向适时地切换。
这样才能使得转子磁极始终与定子磁场保持一定的相对位置关系，从而产生旋转力。
换相过程中，通过控制换向器或者其他器件来控制换相角度和时刻，可以更好地调整电动机转子的位置与速度。
其次，在不同负载条件下，需要通过调整交变磁链大小来改变输出扭矩。
这就需要针对不同工况设计合适的换相角度和时刻，并利用换向绕组来实现这一调节过程。
通过换向绕组的布置，可以在换相时改变电机的励磁方式，从而调整输出扭矩大小。
2.3 换向绕组对电机性能的影响换向绕组设计合理与否对直流电机性能有着直接的影响。
直流电机换向器结构组成
直流电机换向器结构组成直流电机换向器是直流电机的重要组成部分，它在直流电机工作过程中起到了关键的作用。
换向器的结构主要由换向器轴、换向器刷、换向器刷座、换向器绕组等组成。
换向器轴是直流电机换向器的核心部件之一，它是连接电机转子和换向器刷的关键部分。
换向器轴通常由高强度金属材料制成，以确保其承受转子和刷的运动过程中产生的巨大力矩和冲击力。
换向器轴的设计和制造需要考虑到其强度、刚度和耐磨性等因素，以确保其在长时间运转过程中不会出现断裂或变形等问题。
换向器刷是直流电机换向器中的另一个重要部件，它起到了与换向器轴相连的电机转子和定子之间的电流传导和换向的作用。
换向器刷通常由碳材料制成，因为碳具有良好的导电性能和耐磨性，可以在高速运转的情况下保持稳定的工作状态。
换向器刷的形状和尺寸需要根据电机的具体要求进行设计，以确保电流的传导和换向的可靠性。
换向器刷座是直流电机换向器的另一个重要组成部分，它起到了固定和支撑换向器刷的作用。
换向器刷座通常由绝缘材料制成，以防止电流的短路和漏电等问题。
换向器刷座需要具有良好的绝缘性能和耐高温性能，以确保电机在高负载和高温环境下的稳定运行。
换向器绕组是直流电机换向器中的另一个核心部件，它是换向器刷和电机定子之间的桥梁，完成电流的传导和换向的功能。
换向器绕组通常由导电材料制成，如铜线或铜箔，以确保电流的畅通和换向的可靠性。
换向器绕组的设计需要考虑到电流的大小和方向，以及电机工作过程中的磁场变化等因素，以确保换向的准确性和稳定性。
直流电机换向器是直流电机的重要组成部分，它通过换向器轴、换向器刷、换向器刷座和换向器绕组等结构组成，实现了电流的传导和换向的功能。
换向器的结构设计需要考虑到强度、刚度、导电性能和耐磨性等因素，以确保电机在长时间运转过程中的稳定工作。
直流电机换向器的性能和可靠性对电机的正常运行和工作效率起到了至关重要的作用。
直流电动机的换向原理
直流电动机的换向原理直流电动机是一种常见的电动机，它的运转需要依赖于电源的电压，通过磁场改变方向来改变电动机的转向，从而实现动力的转换。
在直流电动机中，换向是影响电机正常运转的重要因素之一。
直流电动机的换向原理主要是指电刷与换向环的作用。
电刷是连接电源和直流电动机的引线，而换向环是连接不同转子线圈的组件。
当直流电源施加电压时，电机中的电荷开始流动，使得电机的转子开始旋转。
同时，前一时刻所施加的电压将通过电刷和换向环将其转移到与当前转子线圈连接的电源极性相反的电源，从而使得转子能够继续旋转。
当直流电机旋转时，转子上的导线也会变化，这会引起磁场的变化，当电机的电荷流向线圈时，磁场的极性也会改变，因此换向是很重要的。
直流电动机中的换向环可以用来改变线圈的极性，并确保电动机运转时转子能够按照正确的方向旋转。
当电机的电荷流向线圈时，磁场的极性会随之发生改变。
因此，直流电动机必须在电刷和换向环的帮助下进行换向。
这时，通过换向环来连接不同的导线，从而使得电机能够正常运转。
当磁场的方向改变时，转子的极性也会随之变化，从而保持电机的平衡运转。
直流电动机换向的原理是非常关键的，因为它决定了电机的运动方向。
在实际应用中，电机的电刷和换向环需要始终维持在一个良好的工作状态，以保证电动机的正常运转。
此外，在进行操作和检修时，也需要特别注意换向环和电刷的维护保养，以保证电机的长期稳定运行。
总之，直流电动机的换向原理是一种关键性的工作原理，它是依托于电刷和换向环来实现电机方向变化的。
只有将电刷和换向环的工作状态维持在良好的状态，才能保证电动机的正常运转，同时也可以更好地满足各种应用需求。
电机学直流电机的换向
如果换向元件中电势为零， 则在被电刷短路的闭合 回路中不会有环流。
换向元件中的电流由电刷与相邻两换向片的接触面 积决定。变化曲线时一条直线， 称为直线换向。
i
但是换向过程中，
+ia
不可能没有电势！
t
-ia
2. 换向元件中的感应电势
(1) 电抗电势er
换向元件中由于换向电流的变化所引起的自感电 Lr
di dt
er的平均值：
Lr：换向元件的电抗系数， 包括自感和互感
er
Lr
i t
Lr
2ia Tk
设电刷宽度bs等于换向片宽度bk， 换向片数为K，
换向周期Tk：
Tk
bs vk
bk vk
Dk / K Dk n / 60
60 K n
电抗电势的特点
•抗电势er越大Tiak 。 Ia n 电机负载越重或转速越高， 电
（3）电刷下产生火花的原因
换向元件中存在两个方向相同的电势er和ea， 合成电势：
e ea er 0
合成电势在换向元件闭合回路中产生的环流：
ik
e R
ea er
R
i
由闭合转为断开时，由ik建立 的电磁能量以火花的形式释放 出来。
ik t
二、改善换向的方法
减少换向元件的感应电势和旋转电势，可以有效地 改善换向。最有效的办法：装换向极。
三、环火及其防止
• 电枢反应使气隙磁场发生畸变， 使处于Bδmax处的元件的 感应电势增大。 当片间电压Uk超过一定值时， 换向片间 产生火花，称为电位差火花。
•电位差火花与换向火花连成一片， 构成环火。
•防止环火的措施：在主磁极的极靴装补偿绕组， 并 与电枢绕组串联。产生的磁势方向与电枢反应磁势相 反。
直流电机换向极的设计
直流电机换向极的设计直流电机换向极的设计是一种方便快捷、高效率的智能化技术，它可以在安全可靠的前提下，通过对电机引线的换向，使得电机发生正反转，从而实现电机的控制。
1.电机换向极的原理电机换向极的设计的基本原理是根据电机的分析，当电源的相序发生变化时，电机的极性也会发生变化，从而实现电机的正反转，因此，用接线端子的排序，就可以实现电机的换向极。
2.电机换向极的设计（1）电源分析电源分析是电机换向极设计的基础，我们需要确定电源的电压和功率，这些决定了电机换向极的选择。
（2）换向极的选择电机换向极的选择取决于电源的电压和功率，在选择换向极的时候，需要根据电源来选择电机的极数和功率。
（3）接线端子的排序根据电机换向极的原理，只有确定好电机接线端子的排序，才能实现电机的换向极。
（4）电源的接入将电源接入电机换向极，根据电源的电压和功率，确定电机换向极的极数和功率，然后将电源接入电机换向极。
3.电机换向极的应用电机换向极的设计可以广泛应用于自动控制系统中，如电动机，电磁阀，水泵，风机等，它可以更好的满足用户的需求，从而提高工作效率。
4.电机换向极的注意事项（1）在安装电机换向极之前，应该对电源的电压和功率进行充分的分析，然后根据电源的电压和功率，选择适当的换向极。
（2）在安装换向极的时候，应该确保排序正确，以避免接线不当，从而影响电机的正常运行。
（3）安装完毕之后，应该对接线进行检查，以确保接线正确，从而确保电机的正常运行。
电机换向极的设计是一种重要的智能化技术，它可以在安全可靠的前提下，通过对电机引线的换向，使得电机发生正反转，从而实现电机的控制，使电机的运行更加高效，低耗，而且还能大大提高用户的工作效率。
直流电动机换向器的工作原理_理论说明以及概述
直流电动机换向器的工作原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代工业中，电动机被广泛应用于各种设备和机械系统中。
而直流电动机作为一种常见的电动机类型，其换向器起着至关重要的作用。
直流电动机换向器是一种控制装置，用于改变电动机绕组的通电方向，从而实现电流方向的改变。
通过换向器的作用，直流电动机可以顺利地进行正常运转，并实现可靠的反向转向操作。
1.2 文章结构本文将主要围绕直流电动机换向器展开阐述，分为五个部分进行讨论。
首先，在引言部分介绍本文的概述、结构和目的。
其次，在第二部分中详细解释了直流电动机换向器的工作原理，包括换向器的定义、组成部分以及它们在整个系统中所扮演的角色和功能。
接下来，在第三部分中对直流电动机换向过程中涉及到的理论知识进行说明，包括涉及到换向基础原理、换向过程中发生的变化以及该过程对电动机性能所产生的影响。
然后，在第四部分将对直流电动机换向器在实际应用中的应用进行实例分析，对不同类型换向器进行比较与评价，并对成本效益进行分析和优化策略的推荐。
最后，在结论部分总结主要观点，并展望直流电动机换向器的未来发展趋势和研究方向。
1.3 目的本文的目的是为读者提供一个全面、清晰地了解直流电动机换向器工作原理和理论知识的指南。
通过对换向器的概述、组成部分和功能的介绍，能够帮助读者深入理解其在直流电动机运行中扮演的重要角色。
此外，文章还将通过实际案例分析和比较评价不同类型换向器，为读者提供实际应用中的参考和决策依据。
最后，通过结论部分的总结和展望，读者可以得出文章所阐述内容的主要观点，并进一步了解未来直流电动机换向器发展的趋势以及研究方向。
2. 直流电动机换向器的工作原理：2.1 什么是直流电动机换向器：直流电动机换向器（也称为直流电机的可逆控制器）是一种用于改变直流电动机旋转方向的装置。
它在实际应用中起到了至关重要的作用，使得直流电动机可以灵活地实现正转、反转和停止操作。
2.2 换向器的组成部分：换向器通常由以下几个基本组成部分构成：- 线圈或绕组：它们铺设在定子上，包括至少两个互补排列的线圈，其中一个产生磁场以推动转子旋转。
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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• 图示一单叠绕组元件的换向过程。设换向元件编号为1，电刷 宽为bs，换向片宽为bk，bs＝bk，电刷固定，换向器以线速度vk 按图示方向运动（从右向左移动）。 • 当电刷仅与换向片1相接触时（图a）元件1属于电刷右边的一 条支路，元件1中的电流为ia。
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• 当电刷与换向片1和2相接触时（图b），元件1被电刷短路。 • 当电刷仅与换向片2相接触时（图c），元件1属于电刷左边的 一条支路，电流也为ia但方向与原来相反。 • 当电刷从换向片1过渡到换向片2 时，元件1中的电流从＋ia变 到－ia，元件电流方向的这种变化过程称为换向过程。
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直流电机换向
直流电机换向 引言
• 换向是一切装有换向器的电机的一个专门问题，它对电机的正常 运行有重大影响，是直流电机的关键问题之一。
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直流电机的换向
由电机绕组连接分析可知，直流电机的电枢绕组是一闭合绕组，电刷把这 一闭合电路分成几个支路，每个支路的元件数相等。一个电刷两边所连接的两 条支路中电流方向相反，电枢旋转时，绕组元件从一个支路经电刷，进入另一 个支路时，电流方向改变。绕组元件中电流改变方向的过程称为换向。 换向是直流电机中十分重要的问题，换向会使电刷和换向器之间产生火花， 严重时会烧坏换向器与电刷，使电机不能正常工作和寿命缩短。我国对电机换 向时产生的火花等级与允许的运行状态有相应的规定。
§ 6.1 直流电机的换向过 程
• 直流电机电枢绕组中的电动势和电流是交变的，只是借助于旋转 着的换向器和静止的电刷配合工作，才在电刷间获得直流电压和 电流。 • 当旋转的电枢绕组元件从一条支路经过电刷底下而进入另一条支 路时，该元件中的电流从一方向变换为另一方向，这种元件电流 方向的变换称为换向。
1.5.3 改善换向的方法 如果换向不理想，在电刷处会产生火花。产生火花的原因除 了电磁原因外，还可能因为换向器表面不平整、不清洁、换向片 间有绝缘突出，电刷与换向器接触压力不适当等，这里主要从电 磁原因入手，介绍一些改善换向的方法。
要减小火花就要减小附加电流，即要减小换向元件的合成电 势e，或增大电刷接触电阻。常用以下的方法。 1．装配换向极 由换向元件的感应电动势可知，当电刷放在几何中心线上时， 换向元件只切割电枢磁场，如果在该处用换向磁极产生一个与电 枢磁场反方向的换向磁场，使换向元件切割换向极磁场产生的旋 转电动势，正好可以抵消换向元件切割电枢磁场产生的旋转电动 势er和换向元件的电抗电动势 e x ，则 e 0 。 电枢磁场与电枢电流成正比，所以换向磁极绕组与电枢绕组 串联，换向极的极性必须正确，发电机的换向极极性与旋转的方 向前方的主极性相同，电动机的换向极极性与旋转方向的后方的 主极性相同。
• 图d表示了元件1从换向到经过一对极距时电流变化 的理想化曲线。从换向开始（图a所示的瞬间，对应 于图d的ta点）到换向结束（图c所示瞬间，对应于图 d的tc点）所需的时间称为换向周期，以Tk表示，即 相当于元件被电刷短路的整个时间。通常Tk只有千 分之几秒。
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• 正在进行换向的元件称为换向元件， • 换向元件中的电流称为换向电流，
3．装配补偿绕组 补偿绕组嵌放在主磁极极靴上专门冲出的槽内或励磁绕组外面，该绕组 与电枢绕组串联，产生的磁场方向与电枢反应的磁通方向相反，用以抵消电 枢反应的磁通。装配补偿绕组使电机结构复杂，成本增加。因此，只有在负 载变化很大的大、中型直流电机中使用。
注:直流电机的换向过程是一个复杂而又抽象的问题，要求学生做一般的了解， 关键是掌握改善换向的方法。
• 在换向过程中，换向元件的元件边在电枢表面上所移过的距离称 为换向区域。
• 良好的换向是一切装有换向器的电机持久运行的必要条件。
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1.5.2 换向元件中的感应电动势和电流变化的特点 1．换向元件中的电动势 （1）电抗电动势ex 在换向过程中，由于换向元件中电流从 +i 到 -i 的变 化，在换向元件中产生自感电动势，其方向由楞次定律 可知它总是阻碍原电流的变化，即方向应与换向前电流 +i方向相同。 （2）旋转电动势er 由于电枢反应使几何中性线上电刷处的磁场并不 为零，换向元件旋转移动到此处时切割磁场产生的感应 电动势，其方向可用右手定则判断，也是与绕组元件中 原来电流方向相同。 总的感应电动势为 e ex er
Hale Waihona Puke 2．正确选用电刷 增加电刷接触电阻可以减少附加电流。电刷的接 触电阻主要与电刷材料有关，目前常用的电刷有石墨电 刷、电化石墨电刷和金属石墨电刷等。石墨电刷的接触 电阻较大，金属石墨电刷的接触电阻最小。从改善换向 的角度来看似乎应该采用接触电阻大的电刷，但接触电 阻大，则接触压降也增大，使能量损耗和换向器发热加 剧，对换向也不利，所以合理选用电刷是一个重要的问 题。根据长期运行经验，对于换向并不困难，负载均匀， 电压在80V～120V的中小型电机通常采用石墨电刷，一 般正常使用的中小型电机和电压在 220V 以上或换向较 困难的电机采用电化石墨电刷，而对于低压大电流的电 机则采用金属石墨电刷。