单相串激电机常用的改善换向和抑制火花的措施


1)减少电抗电动势和变压器电动势。主要是减少换向线圈的匝数,为此可增加换向片数。这样一来,在同样的电枢绕组总导体数的情况下,换向线圈的原款会成倍减少。另外,电枢采用短距绕组,这样一来,在同一转子槽内的线圈不会同时被电刷短路,而进行换向,就可以减少因换向线圈在同一槽内上下层线圈边之间的互感电动势,对换向有利。

2) 利用换向电动势来抵消电抗电动势。

3) 减小电枢反应的影响,限制气隙磁场波形过多的畸变。为此,增加定子磁动势,加强定子磁场,增大定子线圈匝数与电枢绕组的匝数比。此值取偏大时,对换向有利。另外,适当增大气隙、也可以削弱气隙磁场波形的畸变。采用不均匀气隙对改善气隙磁场波形有好处,有利于换向。

4) 选取合适的电刷宽度。在满足机械强度、电流密度和保证电机稳定运行的要求下,电刷宽度不宜过宽,应使电刷短接的换向线圈数适当,有利于换向。因为被电刷短接的换向线圈数过多,同时进行换向的线圈之间的互感电动势就大,也会产生环流,不利于换向。

5) 选择好电刷材料和电刷压力。电刷的材质一般应是;电阻率大、接触电阻大;粘性系数大,弹性系数小;摩擦系数小,而且变化小;生成氧化膜能力强;研磨性适当,能生成坚韧而不过厚的氧化膜;材质均匀,颗控粘结力大。石墨化程度和灰分适当等。一般选用硬质电化石墨电刷。硬质电刷有较大电阻率,可使换向线圈回路中的电阻增大,能较好地抑制换向过程中的环流,有利于换向,减小火花。电刷压力大小对换向性能和电刷磨损有很大影响。

6) 选好换向器材料。换向器材料以及它与电刷的匹配好坏,对换向性能影响很大。

7) 换向器加工质量。换向器加工质量对换向性能影响很大,换向器表面的表面糙粗度要好,圆度要好,径向跳动要小、与转轴的同轴度要好。另外,电刷与换向器的接触吻合表面要大,并对转子进行精密的动平衡。

8) 控制换向区域。换向区域太窄,换向线圈换向时要受到气隙磁场(也即主磁场)较大的影响,会在换向线圈中产生由主磁场引起的较大的旋转电动势,产生环流,使换向恶化,对大功率、高转速 、小体积的单相串激电机而言,应适当选择偏小的极弧系数,以便控制适合的换向区域。

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