換向與火花

1、1.換向與火花換向與火花單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的換向過程和一般直流電動(dòng)機(jī)類同但是由於它的轉(zhuǎn)速較高換向周期特別短促電動(dòng)機(jī)通過的是交流電源所以它的換向比在直流電源供電下復(fù)雜得多這時(shí)在換向元件中不僅存在旋轉(zhuǎn)電勢、電抗電勢而且還由於磁通是交變的因而有變壓器電勢的產(chǎn)生且占比例較大.當(dāng)換向元件被電刷短路時(shí)該變壓器電勢在其中產(chǎn)生很大的環(huán)流其值可達(dá)到該換向元件正常工作時(shí)的電流許多倍從而使換向情況嚴(yán)重變壞.為了改善換向?qū)梢砸苿?dòng)電刷位置的電動(dòng)機(jī)可將電刷位置從磁極

2、間幾何中心軸線逆旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)一個(gè)角度.在小功率的單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)多數(shù)已將電刷位置固定因此常見到的措施是將換向元件與換向片的接線位置順電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向作了移動(dòng)其道理與逆轉(zhuǎn)向移動(dòng)電刷位置一樣.應(yīng)注意的是這種移動(dòng)換向元件與換向片的接線位置的方法僅適用於單一方向運(yùn)轉(zhuǎn)的單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī).對於作正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的這類電動(dòng)機(jī)一般是不采用的.移動(dòng)電刷位置或移動(dòng)換向元件與換向片的接線位置還應(yīng)注意移動(dòng)的距離必須恰當(dāng)過大或不足都會增大換向火花.在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常見到改善換向

3、的另一措施是采用短距繞組.為了限制變壓器電勢的偏大以改善換向在設(shè)計(jì)上繞組總匝數(shù)不變時(shí)還可以減少電樞繞組每個(gè)元件的匝數(shù)因而采用了較多的換向片數(shù)這對於電樞槽數(shù)較少的情況下是適宜的.在產(chǎn)品中常見的換向片數(shù)為電樞槽數(shù)的2或3倍.對單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)換向火花的檢查一般應(yīng)不超過我國電機(jī)基本技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的二級換向火花等級.我國電機(jī)換向火花等級的劃花是根據(jù)電刷下的火花程度和換向器及電刷的狀態(tài)將換向的火花等級按表51的規(guī)定分為5級.表51火花等級火花等級

4、火花等級電刷下的火花程度換向器及電刷的狀態(tài)1無火花114電刷邊緣僅小部份(約15至14刷邊長)有斷續(xù)的幾點(diǎn)點(diǎn)狀火花換向器上沒有黑痕及電刷上沒有灼痕112電刷邊緣大部份(大於12刷邊長)有連續(xù)的較稀的顆粒狀火花換向器上有黑痕但不發(fā)展用汽油擦其表面即能除去同時(shí)在電刷上有輕微灼痕2電刷邊緣大部分或全部有連續(xù)的較密的顆粒狀火花開始有斷續(xù)的舌狀火花換向器上有黑痕用汽油不能擦除同時(shí)電刷上有灼痕.如短時(shí)出現(xiàn)這一級火花換向器上不出現(xiàn)灼痕電刷不燒焦或損壞

5、3電刷整個(gè)邊緣有強(qiáng)烈的舌狀火花伴有爆裂聲音換向器上黑痕較嚴(yán)重用汽油不能擦除同時(shí)電刷上有灼痕.如在這一火花等級作短時(shí)運(yùn)行則換向器上將出現(xiàn)灼痕同時(shí)電刷將被燒焦或損壞2.噪聲噪聲單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲的因素和其他類型的電動(dòng)機(jī)大致是相同的但單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的噪聲級較其他小功率電動(dòng)機(jī)大得多.與之有關(guān)的是電刷噪聲、通風(fēng)噪聲、磁噪聲和軸承噪聲等幾個(gè)主要噪聲.這些噪聲在噪聲的頻帶上或在其噪聲級上將隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而產(chǎn)生了變化或增加.電刷噪聲是單相串勵(lì)

6、電動(dòng)機(jī)主要噪聲源之一主要包括有(a)電刷的振動(dòng)噪聲:由電刷的徑向跳動(dòng)與切向擺動(dòng)產(chǎn)生噪聲的頻率fk=mknHz其中m為任意正整數(shù)K為換向片數(shù)n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(rs).(b)電刷的摩擦噪聲:由換向器表面與電刷接觸表面的摩擦作用而產(chǎn)生特點(diǎn)是分布在一個(gè)較寬的頻帶上頻率較高且不穩(wěn)定聲級有波動(dòng).(c)火花噪聲:由換向火花產(chǎn)生.降低電刷噪聲的措施可著手於:換向器溝槽的寬度、表面光潔度和硬度、電刷與刷盒配合間隙、電刷與換向器硬度的匹配、電刷的傾斜角度等因

7、素的調(diào)整限制火花對轉(zhuǎn)子應(yīng)進(jìn)行精密動(dòng)平衡.通風(fēng)噪聲也是主要噪聲源之一這種噪聲的特點(diǎn)是頻帶較寬噪聲級和頻率較不穩(wěn)定一般情況下分渦流噪聲和由旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇葉片給空氣以壓力衝擊而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噪聲.旋轉(zhuǎn)噪聲的頻率fb=mznHz式中m為任意正整數(shù)Z為風(fēng)扇葉片數(shù)n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(rs).降低通風(fēng)噪聲的方法可適當(dāng)選擇風(fēng)扇的類型和葉片的形狀、采用空間分布不均的風(fēng)扇葉片、提高風(fēng)扇剛度及平衡度、合理設(shè)計(jì)風(fēng)路系統(tǒng)減小風(fēng)阻以保證氣流暢通並限制通風(fēng)量.磁噪聲在某些單相串

8、勵(lì)電動(dòng)機(jī)中應(yīng)給予注意磁噪聲輻射的大小與電動(dòng)機(jī)氣隙的徑向電磁力、電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的徑向動(dòng)態(tài)變形和電動(dòng)機(jī)表面輻射特性有關(guān).在單相交流勵(lì)磁情況下由於定轉(zhuǎn)子磁導(dǎo)變化或由於衝片磁性材料的磁伸縮引起的磁噪聲其基本頻率多處在聲頻人耳敏感的範(fàn)圍內(nèi).降低磁噪聲的措施常從下列途徑來進(jìn)行:采用電樞斜槽、電樞半閉口槽的槽口盡可能取小一些以減小氣隙磁導(dǎo)諧波的影響、定子磁極極弧內(nèi)圓與電樞鐵心外圓制成不同心、合理設(shè)計(jì)定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等構(gòu)件並使其固有頻率遠(yuǎn)離主要激振力的頻率等等.

9、由於磁噪聲的影響因素較復(fù)雜應(yīng)用降噪措施還需注意全面綜合考慮.軸承噪聲也是小功率電動(dòng)機(jī)的主要噪聲源之一.單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)多采用滾珠軸承由於轉(zhuǎn)速較高軸承噪聲的頻帶分布要較其他小功率電動(dòng)機(jī)寬一些聲級也可能較高些.降低其軸承噪聲的措施關(guān)鍵在於選用低噪聲軸承合適的軸承工作游隙適當(dāng)?shù)妮S承與軸承室和軸的配合公差和采用正確的軸承裝配工藝.對於使用滑動(dòng)軸承對降低噪聲效果較理想.3.電機(jī)一般要求保證20年4.電角度電磁關(guān)係的角度單位=極對數(shù)機(jī)械角度5.電樞—