换向器的薄弱环节——转子绕组与升高片焊接口处

　　换向设备是高速旋转的设备，其转子绕组会受到电动力和离心力的作用，虽然一直以来均是在额定参数下运行，但转子绕组与换向设备升高片的焊接口处是换向设备转子的薄弱环节。

　　为什么这么说？主要从以下几个方面可以看出。

　　首先从焊锡工艺上来说，焊锡工艺中，主要的一个步骤时“润湿”，在实际情况下看，基材常常会因为受到空气以及周围环境的侵蚀，而会产生一层氧化层，阻挡焊锡而使其无法达到佳状态。工艺存在缺陷，是其成为薄弱环节为根本的原因。

　　而恰恰是这一焊锡工艺为判断转子绕组与换向设备升高片之间的焊接点造成虚松问题，致使端部导线疲劳，使接触电阻增大，发热量增加，加速接触面的氧化，使接触电阻进一步增加，发热量进一步增大，如此***循环，终导致换向设备转子绝缘在高温下烧损，对地弧光放电，而损毁换向设备。3、主轴：采用优质高纯净合金钢40Cr调质加工，具备高悬重负荷能力。

　　换向设备解体检查的结果表明，转子绕组的测试有关数据和判断结论准确无误。

　　换向器的材质型号特点及其直径大小设计

　　换向设备材质及型号特点：

　　1、机壳：采用高钢性FC-25铸铁铸造；它的导电，导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和***换向性火花的本能。2、齿轮：采用优质高纯净度合金钢50CrMnT调质加工，经渗碳淬火处理及研磨而成；3、主轴：采用优质高纯净合金钢40Cr调质加工，具备高悬重负荷能力。4、轴承：配备具重负荷能力的滚锥轴承；5、油封：采用进口双唇油封，具有极高的防尘防漏油能力.

　　换向设备直径大小设计：

　　换向设备直径大小的设计，首要考虑圆柱换向设备和碳刷接触的高车速限制，圆柱形换向设备的半径，必须满足接触半径，还必须考虑考虑碳刷适当的空间，因此，允许的情况下，以满足碳刷与换向设备之间的大电流密度要求，通过换向设备直径的条件下，铜的小面积在换向设备结构和制造精度尽可能地小；为了保证换向设备的高质量和足够的强度，换向设备所用的铜料必须有一定的硬度范围，一般取值是HB80 - HB120，好是处在中段 HB95 - HB105，标准的材料应该是 电解铜和一定含量的银，这可以保证换向设备哪怕是在极端温度时也有足够的硬度。随着经济发展、技术进步和人们生活水平的提高，电机特别是微特电机应用领域将进一步拓展，电机需求量持续增长，带动了换向设备市场容量的持续增长。

　　换向器在高海拔工作环境的影响因素总结

　　一般来说，高海拔气候的特点主要是：空气稀薄，气压低、气温也低，气温变化大，氧气和水汽的含量少，换向器在高海拔工作环境的影响因素可以包括以下6点。

　　（1）随着海拨高度的升高，电刷下发生的火花，也随之增多、增大，换向状况渐趋恶化，而随着海拨高度的降低，电刷下发生的火花，也随之减少、减小，换向状况渐趋改善。

　　（2）高原气候对换向火花为1 1/2级的直流电机，海拨升高，湿度降低，火花增大，但仍属1 1/2级火花等级，并不影响正常使用。

　　（3）对换向困难的电机，海拨越高，湿度降低，换向恶化。

　　（4）高原气候对电刷磨损量略有增加，但无异常磨损现象。

　　（5）一般用途的中小型直流电机的换向火花和电刷磨损，高原气候对其影响不大，可用于海拨4000m。

　　（6）低气压、低湿度高原气候对暗换向的直流电机无影响。

　　就换向火花而言，湿度、海拔高度对换向火花的影响还不能一概而论，在20摄氏度海拔0-400m，对湿度1.5-4.5g/m3之内，对换向状况本来就良好的直流电机来说是没有影响的，对本来换向就困难的直流电机存在一定的影响。