commutator原理與結構以及直流電機轉子commutator的修理

commutator是直流電稀土永磁串激電機、單相電串激電機上以便可以讓電機不斷旋轉下來的一個構件，見下面的圖。當電磁線圈根據電流量后，在電磁場的功效下，根據吸引住和排斥力旋轉，當它轉至和磁石均衡時，原先通著電的電磁線圈相匹配commutator上的觸片就與炭刷分離去，而炭刷聯接到合乎造成驅動力的那組電磁線圈相匹配的觸片上，那樣不斷的反復下來，直流電機就轉起來了。

要是沒有commutator的功效，那電機只有轉不上半圈就卡住了，沒法保持不斷的運行。

構造上，commutator是好幾個成形的觸碰片排成圓形環，各自與電機轉子繞阻元器件上的每一斷路器聯接，外面與2個炭刷觸碰。

commutator大多數選用半塑形commutator，由塑料罩殼、銅制換向片、黑云母片間絕緣層及金屬材料軸套構成，以下圖。因為片間絕緣層仍為云母片，并不是所有為塑料，故名半塑commutator。小的commutator能夠沒有金屬材料軸套。

換向片大多數用電解鎳做成，對耐磨性能及表層變軟溫度有更高規定的commutator可選用銀銅或鎘銅。

換向片的側邊呈梯狀，因而須用梯狀銅排沖斷成形，梯狀銅排大多數由圓棒拉撥成形，根據冷拉，既保證了梯狀排規格的—致性，而且提升了電解鎳的強度。下面的圖中圖示的換向片含有往下伸展的燕尾構造，它是為避免commutator在高速運行時換向片被向心力拖出。近些年，以便節約銅料，省掉換向片伸展的燕尾部分，將換向片側邊制成凹型并軋花，及其在上端就做成鉤形，這類構造國外占用得許多，也可以耐受性commutator高速運行時的向心力的功效。因為換向片與電磁線圈線結聯接處的結構不一樣，可分為槽形commutator和鉤形commutator二種。在換向片的上升部分銑槽，電磁線圈頭就嵌再此槽中，隨后焊接(熱壓焊)，絲包線的漆層在焊接時的高溫下熔融散逸，促使線結和線結及其和換向片槽壁產生優良的保護接地。

鉤形commutator在繞制電機轉子電磁線圈時，電磁線圈頭繞在換向片的勾子上，電磁線圈繞制結束，每個線結早已繞在相對的換向片勾子到了，隨后在焊接時把勾子壓下去，使線結與commutator產生優良的保護接地，選用鉤形commutator，非常容易使電磁線圈線結與commutator聯接的工藝流程推行自動化技術，但現階段大多數用在換向片數少及電機功率較小的場所，關鍵是考慮到功率電機電磁線圈的電纜線徑粗，盤繞艱難，而換向片數大時，彎勾總寬要狹，鄰近線結非常容易短路，因而大多數用在小輸出功率電機上。

commutator的罩殼選用玻纖提高的熱固性塑料塑料或電木粉，對塑料的耐溫性和沖擊韌性有較高的規定，而且規定熱變形系效盡量與換向片銅料貼近。金屬材料軸套的功效，是避免commutator壓著傳動軸處時使塑料遭受機械設備地應力。

片間絕緣層選用云母板或粉云母板，因為黑云母的耐磨性能比銅強，因而務必開展拉槽，使片間的云母板小于換向片，防止耐磨損的云母板凸起于換向片，危害炭刷與換向片的觸碰，導致換向惡變，電機不可以運行。

commutator最后的整體成形選用壓合加工工藝，先將已冷擠成形的換向片和云母片排成圓柱狀，套上整形美容模，再壓進到壓膜中，放進稱過凈重的塑料；如常見的酚醛樹脂玻纖塑料，蓋上下模，放到拼板機上抑制，壓合溫度為150～170℃，工作壓力約為300x105Pa（約300kgf/cm2），按commutator薄厚尺寸，在5～15分鐘內成形，隨后在130℃下后干固解決5鐘頭。

另一種全塑料commutator，片間絕緣層是與罩殼成一體的塑料。這類commutator大多數做成鉤形，換向片原材料用空調銅管生產加工，先往空調銅管兩邊銑出齒槽，空出要做為彎勾的齒，而將別的銑出的齒向內彎曲，與空調銅管內腔產生30～45°視角，隨后放進壓膜，加塑料熱汗，抑制成形后，下刻銑槽，一直將銅壁厚銑穿，即變成詳細的commutator。這類構造，現階段大多數用在小的commutator上，具備用材省、加工工藝簡單等優勢。以便節約銅料并比較適合于自動化技術制造，選用厚鋼板料，經冷軋、沖料、彎圓，隨后再壓塑成形。此類加工工藝，已在批量生產的全塑commutator中應用。

commutator的維修

1．commutator的構造

commutator關鍵由云母片、換向片構成，其構造如圖所示2—26圖示。

2．commutator機械故障的維修

commutator是直流電電機的關鍵構件。因為它的零件許多，構造繁瑣，因此在電機運作極易出常見故障。下邊詳細介紹commutator機械故障的維修。

(1)commutator片問短路

說白了commutator片問短路，就是說在commutator上鄰近的兩換向片中間出現短路相連狀況。換向片中間短路．會促使commutator表層出現很大火苗；短路比較嚴重時，commutator表層會造成環火。

commutator片間短路的維修以下：

①用清槽片清除當同步電機繞阻因為短路常見故障而損壞時，一般用觀察就可以尋找常見故障點。以便要明確短路常見故障產生在繞阻內部還是在換向片中間，應將與換向片相接的繞組線頭松掉，隨后用校檢燈檢測commutator片間是不是短路，當在換向片表層發覺短路，或火苗灼燒傷疤，一般運用圖227圖示的清槽片刮去片問短路的金屬材料屑、炭刷粉末狀、腐蝕化學物質等，直到用校檢燈檢測無短路就可以。并且用云母粉和樹膠或云母粉、環氧樹脂膠和聚酰胺樹脂(650)混和成粘稠，隨后填人凹形里，使其硬底化干躁。

②清除換向片組的V形槽及V形環假如在細心消除外界片間臟物以后，仍不可以清除片間短路。這時候就得把commutator拆卸，細心清除換向片組的V形槽及V形環。在拆卸commutator前，應先往commutator內孔包一層0．5～1mm厚的延展性紙作墊片絕緣層，并在常見故障處搞好標識，隨后套上擠壓模，再把commutator拆卸。進一步查驗換向片間、V形槽表層及V形環的常見故障，依據不一樣常見故障各自開展解決。

③拆換片間云母片如用所述方式 仍不可以清除片間短路，則只有拆換片問云母片。拆換片間云母片的方式 以下。

把所述拆卸的換向片組放到平板電腦上，在產生常見故障的換向片間搞好標識，再用硅膠圈把它箍緊，隨后拆卸不銹鋼絲箍或無緯玻璃絲，用磨成鋒口的寬圓鋸片的一段插進常見故障片間，松脫后抽出來有常見故障的換向片，并且插進與常見故障換向片同一規格型號的新換向片，如圖所示2—28圖示。

換向片換好后，再用鐵箍(內墊厚紙板)將換向片組箍緊。把換向片組加溫到165℃士5℃，扭緊螺絲做第 一次箍緊，制冷完用校檢燈查驗片間短路常見故障是不是早已清除。若未清除，則應細心找尋常見故障緣故或反復所述工作中；若已清除片間短路則開展裝配線。