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企业新闻
换向器应具备的特性
发布日期：2010-01-26
2-1 回转特性
按规定工艺方法制造的换向器在规定的环境温度，转速及工作状态下，必须保持所要求的几何形状和可靠性
2-1-1极限转速下的安全可靠性……破坏转数
由于受结构、材料的限制，换向器必须满足使用条件下的安全转速，一般规定：在室温条件下1.5-1.8倍额定转速换向器不爆裂，这个转速应高于热态超速试验转速。例如，额定转速[n]=20000 转/分时，破坏转速应V=30000-36000转/分。
2-1-2
热态超速的稳定性……段差和径差
段差：相邻换向片间工作面的相对高度差的值。
径差：在工作面上整个外径相对变化量的值。
此项规定是描述换向器在工作温度下所允许的几何形状变化量，过大的段差，径差都会导致碳刷与工作面接触不良，引发换向火花变大，缩短寿命。热态超速转速应是额定转速的1.25-1.4倍，n=25000-28000转/分[上述额定转速]。
试验温度应根据产品而定：吸尘器电机许用温度250℃；电动工具电机许用温度180℃。试验前后参数变化：段差一般不大于0.003mm，径差一般不大于0.007mm。
2-2 可焊接性
装配在电机转子上的换向器必须能完成与导线的焊接，其可焊性要求如下：
2-2-1焊接：在点焊状态的压力和温度下，换向器的铜排与导线应有良好可熔性和焊接状态的一致性，保证焊接质量，无假焊、无过焊。对绕线钩焊接时，应保证无断裂、裂纹、无导线滑移。钩长应3倍于线径。槽型换向器的下线槽槽宽应比导线线径宽0.02-0.04mm，
槽深2.8-3.0mm。如图2-1。


图2-1

图2-2


2-2-2
铜排抗翘起能力
如图2-2所示，在限定区域内点焊时，该部位受压力和点焊高温的影响A区电木粉可能发生碳化并引起铜排翘起[电木粉的碳化温度是270-300℃]，造成换向片松动，当转子高速转动时，松动的换向片处于浮动状态，使换向火花变大。一般工艺要求点焊时适当控制压力和电流强度，对铜排施力应为27.2-70公斤。点焊程序如图2-3所示，增加预热段的效果会缩短焊接的时间和有效减弱翘起程度。


图2-3

图2-4


2-3可装配性
2-3-1装配尺寸

换向器内孔尺寸精度和几何形状应满足与转子轴配合状态的要求，无衬套产品内孔为H8，有衬套产品内孔为 H7。换向器与转子轴配合时，孔不应开裂；在绕线力矩作用下不转动、无位移。为此应对换向器作纵向和横向压裂试验，以确认换向器的力学性能：机械强度和弹性变量，如图2-4。
换向器绕线钩[下线槽]的分度误差和结构尺寸应满足转子绕线工艺和点焊工艺要求，如图2-5，定位尺寸： L1，L2，L3，D1； 角分度：θ1，θ2。


图2-5


2-3-2
湿热条件下的尺寸稳定性
产品经180℃、1000小时耐温处理后，外径变化不大于0.001mm;在60℃、相对湿度95%的环境放置1000小时后，外径[内孔]变化小于0.001mm。
2-4 耐电火花烧蚀
在高温下铜排硬度不能降低、具有抗火花烧蚀能力，电木粉具有阻燃性和高温负荷下不变形的能力，为敌抗换向火花的烧蚀，应提出下例要求：
2-4-1 铜排材料：使用含银量不同合金材料能提高铜排耐热水平，银铜合金比无氧铜能提高耐热110℃，硬度不变。
2-4-2 电木粉：在规定电压，频率和试验方法下，抗耐火花烧蚀时限大于180秒，片间绝缘电阻大于1011ΩM。通过试验前、后片间段差和绝缘电阻的变化来评价。
2-5 电气性能
换向器用于吸尘器，电动工具和汽车电动机时必须满足相应的安全标准GB/3883.1，GB/4706.1，换向器必需满足下列电气要求：
2-5-1阻抗：
常温、相对湿度60%的条件下片间电阻大于50MΩ.片与衬套间电阻大于100MΩ；在相对湿度95%，温度180℃的条件下电阻：片间电阻应大于5MΩ，片与衬套间电阻大于30MΩ。
2-5-2 最小绝缘穿通距离：
应根据换向器使用要求而定，对交流电220-250V电动机用换向器，换向片与内孔壁间的距离的最小绝缘穿透距离是1.7 mm。如图2-6。
2-5-3耐电压：
根据换向器使用条件而定，按加强绝缘等级要求时，片间400v，片轴3750V（按GB3883.1）。
2-5-4爬电距离：片与轴间大于2.5mm。如图2-7。


图2-6

图2-7


2-6 可后加工能力
组合在电机转子上的换向器应适机械切削加工工艺的要求，留加工余量，满足二次车削量要求，车削后的铜屑易清除；与碳刷有良好匹配性能；易于转子动平衡，无多余物渗出。
 

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