换向器在设计使用时容易遇到哪些问题

　　设计问题：

　　换向设备在设计时容易出现以下几个方面的问题，具体包括结构方面的问题，换向设备紧固螺栓的设计问题等等。

　　其中在设计上面比较突出的问题就属设计结构上的问题。目前广泛使用的牵引电机换向设备仍然为拱式。按紧固方式一般可分宜螺栓、螺母以及代弹性圈的螺母紧固方式。从弹性的观点来看，佳的结构应当时采用带弹性圈的螺母紧固方式。因为它能够保衡有较大的预变形和较好的柔软度。压缩空气中水蒸气的量是由压缩空气的温度决定的：在保持压缩空气压力基本不变的情况下，降低压缩空气的温度可减少压缩空气中的水蒸气含量，而多余的水蒸气会凝结成液体。换向设备的结构形式的选择应当是综合分析了经济性、可靠性和可能性后慎重确定的。因在我国目前干线机车中绝大多数采用螺栓紧固结构。

　　使用问题：

　　换向设备在使用的过程当中容易出现以下使用问题，包括炸钩问题以及点歪现象。其中比较常见的就属炸钩问题。电刷沿换向器周围均匀分布，碳刷与换向器的接触面积至少为碳刷截面积的80%。如果换向器使用的时候出现了炸钩，这个问题常常是因为行程不到位，而且，在电焊的时候用的时间还是非常长的，如果电流比较大的话，这就表明在整个电焊头上有一些比较脏的东西，通常来说，炸钩转子基本上也都会报废。

　　如何避免电机换向器在直流电机中的不可控性

　　电的启动从蓄电池到发电机和电动机，都是从直流开始的。交流电的发展是借助于变压器解决了长距离输电后才盖过了直流电机的光芒。(3)芯棒是合成绝缘子机械负荷的承载部件，同时又是内绝缘的主要部件。电镀、电冶炼、光电及交流发电机的励磁电源所需的直流电，虽然可以用电力整流元件，把交流电转换为直流电，但从某些工作性能方面来看，交流整流电源还不能完全取代直流发电机。

　　直流电机在使用过程中***不可控的一项因素是电机换向器，换向设备由多个换向片组成，分别联接到电枢的各个转子绕组中，转子绕组在磁场中的不同位置切割磁力线，产生的是交变电流，经过换向设备将交变电流换向为纯直流电，换向设备与电刷接触再将电流输送到外回路产生直流功率。2级火花的电弧能量较大，会造成对换向设备和电刷的灼伤，是***火花，只允许在过载时短时出现。

　　为了尽量减少这一“不可控因素”出现直接的影响，可事前进行以下处理措施：①控制电刷压力，用测力计测量电刷压力应控制在40±4 N范围内。②检查电刷的接触面，查看有无夹杂物的情况，用00#玻璃砂布对电刷的接触面进行打磨，修正换向设备的表面，并对电机进行彻底的清洁处理。检查有无油污进入，尽可能选择致密性电刷，防止油污渗入。良好的抗磨损性和油膜润滑性，有效改善金属的接触表面，良好金属防锈，防腐保护与大部门塑胶和弹胶体良好相容。③先根据换向设备跳动状况判断故障，若磨损严重，则研磨凸起部位，或者采取车削处理；云母片凸起应使用专用工具去除，使其低于转向器表面。

　　电机换向器换向控制以及细分换向

　　细分控制是由换向控制电机的相电流来实现的，以电机换向设备为例，假如电机的额定相电流为3A，如果使用常规换向(如常用的恒流斩波方式)该电机，电机每运行一步，其绕组内的电流将从0突变为3A或从3A突变到0，相电流的巨大变化，必然会引起电机运行的振动和噪音。大气中的氯化物、硫化物会在换向设备表层形成***的氧化膜，进而对换向设备原有的氧化膜产生严重的***作用，导致换向设备磨损加重。

　　如果使用细分换向，在10细分的状态下换向该电机，电机每运行一微步，其绕组内的电流变化只有0.3A而不是3A，且电流是以正弦曲线规律变化，这样就大大的改善了电机换向器的振动和噪音，因此，在性能上的优点才是细分的真正优点。

　　由于细分换向要控制电机的相电流，所以对步进电机换向器要有相当高的技术要求和工艺要求，成本亦会较高，即：

　　1.“平滑”并不控制电机的相电流，只是把电流的变化率变缓一些，所以“平滑”并不产生微步，而细分的微步是可以用来***的。

　　2.电机的相电流被平滑后，会引起电机力矩的下降，而细分控制不但不会引起电机力矩的下降，相反，力矩会有所增加。