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換向器在設(shè)計(jì)使用時(shí)容易遇到哪些問(wèn)題
設(shè)計(jì)問(wèn)題:
換向設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)容易出現(xiàn)以下幾個(gè)方面的問(wèn)題,具體包括結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題,換向設(shè)備緊固螺栓的設(shè)計(jì)問(wèn)題等等。
其中在設(shè)計(jì)上面比較突出的問(wèn)題就屬設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題。目前廣泛使用的牽引電機(jī)換向設(shè)備仍然為拱式。按緊固方式一般可分宜螺栓、螺母以及代彈性圈的螺母緊固方式。從彈性的觀點(diǎn)來(lái)看,佳的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)時(shí)采用帶彈性圈的螺母緊固方式。因?yàn)樗軌虮:庥休^大的預(yù)變形和較好的柔軟度。換向設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)當(dāng)是綜合分析了經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可能性后慎重確定的。而且測(cè)量電路換向器比供電線路換向器早斷開(kāi)晚接通,以減小低頻方波前后沿的變化在測(cè)量電路中引起的感應(yīng)干擾。因在我國(guó)目前干線機(jī)車(chē)中絕大多數(shù)采用螺栓緊固結(jié)構(gòu)。
使用問(wèn)題:
換向設(shè)備在使用的過(guò)程當(dāng)中容易出現(xiàn)以下使用問(wèn)題,包括炸鉤問(wèn)題以及點(diǎn)歪現(xiàn)象。其中比較常見(jiàn)的就屬炸鉤問(wèn)題。如果換向器使用的時(shí)候出現(xiàn)了炸鉤,這個(gè)問(wèn)題常常是因?yàn)樾谐滩坏轿?,而且,在電焊的時(shí)候用的時(shí)間還是非常長(zhǎng)的,如果電流比較大的話,這就表明在整個(gè)電焊頭上有一些比較臟的東西,通常來(lái)說(shuō),炸鉤轉(zhuǎn)子基本上也都會(huì)報(bào)廢。就比如常州換向器的相關(guān)生產(chǎn)使用廠家,在工作的過(guò)程當(dāng)中要求其表面必須要光滑,而且要的平整,同時(shí)換向設(shè)備為了適應(yīng)整個(gè)工作的特性,要求它的耐熱性非常的好,能夠可靠地接地。
如何通過(guò)減少換向極來(lái)較少換向器火花的產(chǎn)生
保持電刷與換向設(shè)備良好的工作狀態(tài),保持優(yōu)良的換向性能是保證電機(jī)安全的重要條件。通常情況下,電機(jī)無(wú)火花運(yùn)行(或微弱的無(wú)害火花下運(yùn)行),換向設(shè)備表面氧化膜均勻而有光澤,電刷與換向設(shè)備磨損輕微等均可認(rèn)為是良好的換向性能的表征。
不同的換向火花對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響和危害不同,為了確定換向火花對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響和危害,首先需要了解什么是換向火花,其次就是需要換向火花的等級(jí)進(jìn)行分類了解,處理。
換向火花,一般指的是電機(jī)中換向設(shè)備在換向的時(shí)候產(chǎn)生的電火花。GB755-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的火花等級(jí),是用兩種方法加以判別的。一是電刷下火花特征,即火花大小、亮度和密集程度;二是火花對(duì)換向設(shè)備表面和電刷的損害程度。具體分類如下:1級(jí)和11/4級(jí)火花是無(wú)害火花,11/2級(jí)火花雖然在換向設(shè)備和電刷表面產(chǎn)生輕微灼痕,但仍允許長(zhǎng)期運(yùn)行,不致造成對(duì)電機(jī)的威脅;換向器換向器換向器解體檢查的結(jié)果表明,轉(zhuǎn)子繞組的測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)和判斷結(jié)論準(zhǔn)確無(wú)誤。2級(jí)火花的電弧能量較大,會(huì)造成對(duì)換向設(shè)備和電刷的灼傷,是有害火花,只允許在過(guò)載時(shí)短時(shí)出現(xiàn);3級(jí)火花是危險(xiǎn)火花,它能導(dǎo)致環(huán)火事故,不允許經(jīng)常出現(xiàn)。
換向器廠家一般會(huì)選擇通過(guò)減少換向極在減少換向火花的產(chǎn)生。說(shuō)白了就是,電機(jī)電樞(也就是轉(zhuǎn)子)在工作中因通過(guò)電流而產(chǎn)生電樞磁場(chǎng),該磁場(chǎng)造成定子磁場(chǎng)發(fā)生畸變,造成電機(jī)換向火花。而加裝換向極,串接到電樞回路中,并使換向極的磁場(chǎng)方向與電樞磁場(chǎng)方向相反,用換向極磁場(chǎng)抵消(實(shí)際上不能完全抵消,只是削弱了)電樞磁場(chǎng),保證定子磁場(chǎng)不發(fā)生太大地畸變,保證電機(jī)換向。合理使用包括,正確選型和正確使用兩方面,電刷正確選型是根據(jù)電機(jī)與特性,由電刷廠提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,使得電機(jī)在運(yùn)行中,有良好的使用性能,而碳刷的正確使用,則是電機(jī)運(yùn)行中充分發(fā)揮其優(yōu)良性能的重要保證,使用碳刷包括電機(jī)換向器的清理。
應(yīng)用機(jī)械式電機(jī)換向器在直流串勵(lì)電機(jī)中的使用
換向設(shè)備按其結(jié)構(gòu)大致可以分為鉤型、槽型、平面型、加固型等四種。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)機(jī)械式換向設(shè)備的性能也提出了更高要求,同時(shí)也對(duì)電機(jī)制造商提出了正確使用換向設(shè)備的思考。
應(yīng)用機(jī)械式的電機(jī)換向器對(duì)交直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施換向功能,已有百余年的歷史;盡管20世紀(jì)90年代以來(lái)無(wú)刷電子換向技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展和應(yīng)用,但受技術(shù)復(fù)雜性和制造成本的限制,還不能完全取代機(jī)械式換向設(shè)備。
為了克服上述缺陷,出現(xiàn)了以機(jī)械式換向設(shè)備命名的、機(jī)械式換向器DCT-02,簡(jiǎn)易的凸輪設(shè)計(jì),可控制閥心,改變油流方向;2、機(jī)械式換向器DCT-02安裝面符合ISO4401、CETOP、DIN24340、NFPA等安裝面規(guī)格。
當(dāng)2個(gè)環(huán)形勵(lì)磁線圈通直流電時(shí),電機(jī)氣隙的整個(gè)圓周上將產(chǎn)生單一極性的磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)圓筒形銅質(zhì)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí),樞軸的兩端即產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),其方向是固定不變的。此電動(dòng)勢(shì)由電刷從電樞兩端引出提供電流,無(wú)換向問(wèn)題,但仍然離不開(kāi)電刷。
電機(jī)換向器中碳刷定期維護(hù)的重要性
(1)電機(jī)碳刷負(fù)載突然斷開(kāi)時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)升得很高以致造成飛車(chē)事故,在無(wú)專人管理的情況下,要采取防飛車(chē)措施。
例如,在電動(dòng)機(jī)上裝上葉片較多、較大的冷卻風(fēng)扇,由于風(fēng)扇所耗功率近似與轉(zhuǎn)速的三次方成正比,轉(zhuǎn)速升高時(shí)風(fēng)扇所耗功率顯著增加,限制了高轉(zhuǎn)速,確保安全運(yùn)行。也可采用保護(hù)裝置,當(dāng)轉(zhuǎn)速突然上升時(shí)投入水電陰,防止飛車(chē)過(guò)電壓的產(chǎn)生。
?。?)電機(jī)碳刷在與電網(wǎng)并行的發(fā)電機(jī)中,當(dāng)電網(wǎng)停電或檢修時(shí),應(yīng)該注意發(fā)電機(jī)有可能倒送給電網(wǎng),此時(shí)應(yīng)該拉開(kāi)并列開(kāi)關(guān)。
?。?)電機(jī)碳刷如果采用異步電動(dòng)機(jī)做發(fā)電機(jī),除了要采用主電容提供無(wú)功勵(lì)磁外,還要隨負(fù)載的變化相應(yīng)地增減輔助補(bǔ)償電容,以免出現(xiàn)過(guò)電壓或電壓崩潰的情況。
所以說(shuō),要定期做好電機(jī)的維護(hù)工作,例如檢查濾網(wǎng)是否破損或堵塞,溢流管是否被堵,水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)是否運(yùn)行正常等,在電機(jī)中顯得尤為重要。