直流電機換向器

電機換向器概述

　　英文：commutator 俗稱整流子。

　　換向器由電刷和換向環組成，是直流永磁串激電動機上為了能夠讓電動機持續轉動下去的一個部件。在一些電機上我們可看到其轉子里裝有一個由許多銅片組合起來的導電環，這個通過一對電刷與外電源連接，對于電動機來說我們稱其為換向器，對于發電機來說我們稱其為整流子。

　　換向器包括：機械換向器、半塑換向器、全塑換向器。汽車用起動機上采用的換向器主要用機械拱形換向器、塑料換向器。

結構上，換向器是幾個接觸片圍成圓型，分別連接轉子上的每個觸頭，外邊連接的兩個電極稱為電刷與之接觸，同時只接觸其中的兩個。

　　原理是，當線圈通過電流后，會在永久磁鐵的作用下，通過吸引和排斥力轉動，當它轉到和磁鐵平衡時，原來通著電的線較對應換向器上的觸片就與電刷分離開，而電刷連接到符合產生推動力的那組線圈對應的觸片上，這樣不停的重復下去，直流電動機就轉起來了。

　　如果沒有換向器的作用，那電機只能轉不到半圈就卡死了，只能當作電剎車了。利用電機旋轉時產生的離心力作為動力，控制起動電阻的大小，達到減少電機起動電流、增加起動轉矩，使繞線式異步電念頭實現無刷自控運行的裝置。它主要由機殼、起動液、動極板、彈簧、接線柱、安全閥、排氣閥等構成。該液阻起動用具有起動電流小，起動轉矩大，自動適應電源及負載的變化，保護電機等特點換向器是高速旋轉的設備，其轉子繞組會受到電動力和離心力的作用，雖然一直以來均是在額定參數下運行，但轉子繞組與換向器升高片的焊接口處是換向器轉子的薄弱環節，且是采用傳統的焊錫工藝，結合片間直流電阻測量結果，判斷轉子繞組與換向器升高片之間的焊接點虛松，致使端部導線疲勞，使接觸電阻增大，發熱量增加，加速接觸面的氧化，使接觸電阻進一步增加，發熱量進一步增大，如此惡性循環，最終導致換向器轉子絕緣在高溫下燒損，對地弧光放電，而損毀換向器。換向器解體檢查的結果表明，轉子繞組的測試有關數據和判斷結論準確無誤。電機換向器在工作時除了傳輸縱向電流外，還存在著在短路電樞線圈中進行的電流換向任務。

　　這些電流是在主電流電機換向器時而產生的反向電流和電抗電壓，致使電刷在電機換向器表面滑動時會引起邊部火花及電弧。電機換向器對電機機能的影響，取決于在一定前提下其與電刷相對高速滑動時實現電路導通的過程。盡管這個過程的描述比較復雜，且理論研究尚在發展之中，但通過海內外微電機運行狀況的對比分析，可以確定，磨損是導致接觸電阻變化的最樞紐因素 換向器主要有鉤型、槽型、平面型等規格。選用入口原材料精制而成，產品的機能達到國際提高前輩水平，廣泛用于電動工具、家用電器、汽車、摩托車電機等領域；集電環、碳刷架、接線板具有各種規格型號產品，應用于汽車發電機、汽油發電機等領域。換向器是起整流作用，其作用是使電樞繞組中的電流方向是交變的，以保證電磁轉矩方向始終不變。在發電機中，換向器能使元件中的交變電勢變為電刷間直流電勢；在電念頭中他能使外加直流電流變為元件中的交流電流，產生恒定方向的轉矩。