直流电机电刷火花.doc

直流电机中电刷火花产生的原因分析及解决方法
(2010-08-1316:20:59)
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。陈菊华颜睿陈斌
摘要：直流电机在运行时，电刷与换向器之间很容易产生火花，而火花对电机的运行会带来危害，当火花的级别太大时，甚至会烧坏电机的运行设备。本文就通过对火花产生的原因的分析来找出在实际中的解决方法。关键词：直流电机电刷火花解决方法直流电机在运行时，在电刷和换向器表面之间常有火花产生，火花通常是出现在后刷边(换向器离开电刷的一侧)。当火花在电刷上的范围很小时，对电机运行不会有什么影响。但当火花在电刷上的范围较大时，则对电机的运行将带来危害，尤其是放电性的红色电弧火花，会加速电刷与换向器的磨损，甚至使励磁机损坏，这时我们就必须及时检查纠正。一、火花产生的原因分析(一)电磁方面的原因换向元件在换向时，由于受到某些磁场的影响，以及由于自感及互感作用在换向元件中感应出有以下三种电势。1、电抗电势。这是由自感和互感现象产生的电势，互感电势是指别的换向元件中的电流发生变化时引起我们所研究的换向元件中产生感应电势，自感电势是指由于自身的电流发生变化而在它的换向元件中产生感应电势，这两种电势我们合称为电抗电势。由于自感和互感电势的方向总是阻碍电流的变化，因此自感与互感电势的方向与元件换向前的电流方向相同。2、电枢电势。直流电机中存在两种磁场，一是由我们给励磁绕组加入通人的直流电所产生的磁场，这个磁场我们称为主磁场；另一个是当电机有负载时，电枢绕组中有电流通过，这个电流也要产生一个磁场，我们把这个磁场称为电枢磁场。这就使得在有负载的电机中，主磁场和电枢磁场同时存在，这两种磁场会相互影响，这种影响叫做电枢反应。换向元件切割此电枢反应磁通n1『产生的电势称为电枢反应电势。其方向也和换向前该元件中的电流方向相同。3、换向极电势。由前分析可知，电抗电势和电枢电势的方向相同，两者相互叠加，这将导致换向元件回路中产生较大的附加电流，为了减少此对电机的影响，一般都在直流电机中安装换向极。换向极安装在主磁极之间的几何中性线上，使换向元件切割换向极磁场产生换向极电势，此电势的方向与前两者相反，起到抵消的作用。(二)机械方面的主要原因有：1、换向器偏心；2、换向器表面换向片或云母片凸出；3、换向器表面污染；4、电刷压力不合适；5，电刷与刷盒配合不好使两者太紧或太松；6、电机装配不良或动平衡不好引起运行时的振魂7、电刷位置安装不正确8、电刷接触面研磨不光滑换向极气隙不均匀。二、防止火花的产生的几个主要措施
(一)加装换向极。利用换向极在换向元件中产生的换向极电势来抵消，这是改善直流电机换向最有效的方法，因此目前一般的直流电机都装有换向极。(二)合理选用电刷。要求电刷与换向器表面的接触电阻尽量大些，同时电刷耐磨性要好。直流电机中一般都采用电化石墨电刷，低压大电流的电机一般采用金属石墨电刷。对换向特别困难的电机可采用分裂式电刷。(三)调整电刷的压力．当电刷的压力压得太紧，会加快电刷和换向器的磨损。压得太松，会造成电刷和换向器之间的接触不良，产生火花，烧蚀换向器，产生火花，严重时烧蚀集电环而产生麻点，亦将导致集电环过热。所以要调整好电刷的压力，使电刷与刷盒之间要配合良好，刷握盒内表面应当光滑平整无毛刺