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　　換向器的薄弱環節——轉子繞組與升高片焊接口處

　　換向設備是高速旋轉的設備，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，但轉子繞組與換向設備升高片的焊接口處是換向設備轉子的薄弱環節。

　　為什么這么說？主要從以下幾個方面可以看出。

　　首先從焊錫工藝上來說，焊錫工藝中，主要的一個步驟時“潤濕”，在實際情況下看，基材常常會因為受到空氣以及周圍環境的侵蝕，而會產生一層氧化層，阻擋焊錫而使其無法達到佳狀態。工藝存在缺陷，是其成為薄弱環節為根本的原因。

　　而恰恰是這一焊錫工藝為判斷轉子繞組與換向設備升高片之間的焊接點造成虛松問題，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，如此循環，終導致換向設備轉子絕緣在高溫下燒損，對地弧光放電，而損毀換向設備。用壓降法測量片間電阻時，把相等的測量電流依次通入兩個相鄰換向片，并用毫伏表測量通電兩換向片間的電壓降。

　　換向設備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。

　　換向器的材質型號特點及其直徑大小設計

　　換向設備材質及型號特點：

　　1、機殼：采用高鋼性FC-25鑄鐵鑄造；正常運行的情況下，電刷與換向器之間的火花呈現出淡藍色，火花的形狀微弱而細密，換向設備表面形成一層紅褐色的氧化層薄膜。2、齒輪：采用高純凈度合金鋼50CrMnT調質加工，經滲碳淬火處理及研磨而成；3、主軸：采用高純凈合金鋼40Cr調質加工，具備高懸重負荷能力。4、軸承：配備具重負荷能力的滾錐軸承；5、油封：采用進口雙唇油封，具有極高的防塵防漏油能力.

　　換向設備直徑大小設計：

　　換向設備直徑大小的設計，首要考慮圓柱換向設備和碳刷接觸的高車速限制，圓柱形換向設備的半徑，必須滿足接觸半徑，還必須考慮考慮碳刷適當的空間，因此，允許的情況下，以滿足碳刷與換向設備之間的大電流密度要求，通過換向設備直徑的條件下，銅的小面積在換向設備結構和制造精度盡可能地小；為了保證換向設備的高質量和足夠的強度，換向設備所用的銅料必須有一定的硬度范圍，一般取值是HB80 - HB120，好是處在中段 HB95 - HB105，標準的材料應該是 電解銅和一定含量的銀，這可以保證換向設備哪怕是在極端溫度時也有足夠的硬度。當出現以下幾種情況時，說明其是可以正常運行的，即：黑暗換向(無火花)。

　　換向器用銅材質以及薄膜分類構成

　　總的來說，換向設備的用銅材質大體上可以分為兩個大類，即：一、無氧銅或電解銅、二、銀銅合金。不同的用銅材質也使得其在換向設備的使用范圍上存在一定的區域劃分。

　　大類的無氧銅或電解銅主要用于除（換向器廠家一般會將其運用到吸塵器及電動工具以外的換向設備中），例如，小家電電機，汽車啟動馬達用換向設備上。該機選用PLC進行程序控制，雙伺服驅動進刀系統精細穩定，主軸電機由變頻器控制，降低能耗，大功率工業吸塵器、可靠性高，并選用金剛車刀進行高速切削，經久耐用。 第二大類的銀銅主要用于吸塵器及電動工具上： 吸塵器用（4） Ag-Cu 0.3% 的較多，因為吸塵器轉速較高，通常在35000~55000之間（當前主流），換向承受的線速度較高，換向時的火花不斷燒蝕換向表面，造成換向表面的溫度急聚升高，在銅中增加一定含量的銀后可以增加銀銅合金的耐高溫性，使得其表面不易造成變形，可以有效控制火花及浮排等不良的出現。

　　在正常運行的情況下，換向設備工作時表面會覆蓋一層黑褐色或者是其他顏色的薄膜，這層薄膜能夠加大換向回路中的電阻。它的主要構成成分是：金屬氧化膜，即氧化銅（黑色）和氧化亞銅（紅色）的混合物；碳膜，即由微細的碳粉、石磨（黑色）和其他附著物組成。