换向器的制造课件.ppt

1、换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。电刷压在换向片上直流电源直流电源线圈线圈FFU+NS电刷电刷换向片换向片II 换向器的结构与材料 一、换向器的作用 碳刷又叫作电刷,是电机极为重要的部件之一,它用于电机转动部件与固定部件之间传导电流.在交流整流子或直流电机中,它起到换向作用.因此,如何合理使用电刷是极为重要的工作。合理使用包括，正确选型和正确使用两方面，电刷正确选型是根据电机与特性，由电刷厂提供优质产品，使电机在运行中，有良好的使用性能，而碳刷的正确使用，则是电机在运行中充分发挥其优良性能的重要保证。使用碳刷包括换向器的清理，电刷的磨弧，膜的建立，

2、电刷的安装。电刷的选型是根据电机厂设计工况，运行条件，选择合理的碳刷，通过上机模拟实验，选择合理的材质刷体，从而体现电机的优良使用性能。刷架，由支架、圆形轴承组成，所述支架呈前窄后宽，窄端为一中空圆柱体形状，宽端中部为一贯穿该支架的大长条形槽，在该条形槽的两侧对称设有贯穿该支架的小长条形槽，所述圆形轴承中部具有铜芯孔，底部具有与大长条形槽相配合的凸起，圆形轴承上设有与小长条形槽对应的螺孔，螺丝穿过螺孔插入大长条形槽两侧的小长条形槽中，将圆形轴承与支架连接，圆形轴承可在大长条形槽中滑动。工业用电机类冷凝风机类家用电器类启动马达类油泵电机类雨刮电机类 组成：组成：电枢轴电枢轴电枢绕组电枢绕组铁心铁

3、心换向器换向器照片照片作用：通电后产作用：通电后产生转动力矩生转动力矩 换向器是直流电机和交流整流子电机最重要、最复杂的部件之一。在电机运行中，换向器既要承受离心力和热应力的作用，又不能有松动与变形。因此，要求换向器的工作表面光滑平整，具有较高的耐磨性、耐热性和耐电弧性，具有可靠的对地绝缘、片间绝缘和爬电距离，具有足够的强度、刚度及片间压力，以保证电机在起动、制动和超速的情况下稳定地运行。总之，换向器质量的优劣，对电机的运行性能有很大的影响。二、换向器的重要性 三、换向器的结构类型 换向器由导电部分、绝缘部分和紧固支撑部分组成。按照结构型式不同可分为拱形换向器、塑料换向器、绑环式换向器和分段式

4、换向器四种。1、拱形换向器（）、拱形换向器（）a)a)螺母紧固螺母紧固 b)b)螺钉紧固螺钉紧固 c)c)螺杆紧固螺杆紧固1钢质V形压圈 2换向片 1V形压圈 2绝缘套简 1垫圈 2螺杆3V形绝缘环3V形绝缘环4绝缘套筒3换向片4V形绝缘环4换向片5绝缘套简6升高片5钢质套筒6螺母5钢质套筒6螺钉7压圈8套筒2、塑料换向器 塑料换向器1换向片2塑料 3加强环4钢套筒图62a为不加套筒的结构。图62b换向片根部也可采用如图所示结构，以提高强度。图62c为有钢套筒的塑料换向器。3、绑环式换向器 绑环式换向器1绑环2换向片3锥形套筒4螺母 4、分段式换向器、分段式换向器 双段式换向器1套筒2压圈 3

5、换向片4连接片5换向片 6升高片 7V形绝缘环 8螺杆 9绝缘套筒四、换向器的材料 材料类别硬 铜银 铜镉 铜铬 铜锆 铜稀土铜化学成分(%)99.9Cu99.9Cu0.2Ag其余为Cu1cd其余为Cu0.5Cr其余为Cu0.2Zr其余为Cu0.1Ce其余为Cu抗拉强度/Mpa350-450350-450600450-500400-500350-450伸长率(%)2-62-42-6151202-4硬 度/HBS80-11095-110100-115110-130120-14095-110电导率%IACS98968580-8585-9096软化温度/150280280380500280高温强度/

6、MPa200-240(200)250-270(290)310(400)350-370(290)换向片材料的主要性能换向片材料的主要性能 五、换向片的制造 换向片是由梯形铜排经下料、去毛刺、校平、铣换向片是由梯形铜排经下料、去毛刺、校平、铣槽、清理和搪锡等工作制成的。槽、清理和搪锡等工作制成的。一般换向片是根据换向器的要求将铜材冷拉成断面为梯形的铜排为原料，然后采用冲、剪、铣等方法制成需要的尺寸。1、升高片及其固定、升高片及其固定升高片结构型式升高片与换向片的连接方式有升高片与换向片的连接方式有铆接、焊接铆接、焊接等方式。等方式。2 2、换向器云母板和、换向器云母板和V V形绝缘环的制造形绝缘环

7、的制造 1 1）换向器云母板）换向器云母板 在换向器中云母板与铜片应组成形状稳定的圆柱体。在换向器中云母板与铜片应组成形状稳定的圆柱体。换向器片间云母板可以用冲剪方法加工，形状与换向片相同换向器片间云母板可以用冲剪方法加工，形状与换向片相同 V形绝缘环的坯料 2）V形绝缘环 V V形绝缘环垫在换向片与钢压圈之间作为换向器的对地绝缘。形绝缘环垫在换向片与钢压圈之间作为换向器的对地绝缘。V形绝缘环压制好以后，首先从外形上检查，表面应光滑、无皱折、裂纹等缺陷。各部分的尺寸和厚度可以用游标卡尺测量。外形和尺寸检验合格的V形绝缘环还要作耐压试验。云母环厚度/mm11.21.52.02.53.0试验电压/

8、kV5.55.56.58.01111 V形环的耐压试验示意图 3）换向器装配）换向器装配 换向器装配包括把换向片和云母片排成圆形、进行片间云母的烘压处理、车V形槽、装V形绝缘环及压圈、进行V形绝缘环的烘压处理以及半精车、动平衡、超速等工序。通通常把换向片的装配和烘压称为一次装配或片装；常把换向片的装配和烘压称为一次装配或片装；把车过把车过V V形槽的铜片组与形槽的铜片组与V V形绝缘环及形绝缘环及V V形钢压圈装在一起，并进形钢压圈装在一起，并进行烘压称为二次装配或器装。行烘压称为二次装配或器装。冷热压冷热压 首先逐片测量换向片和云母片的厚度，并分类存放。排圆时按一片换向片和一片云母片相加其厚

9、度相等的条件，把云母片和换向片间隔排列。要求片数准确，外圆尺寸应在规定的范围内，换向片与换向器轴线平行，升高片要排列整齐，换向器内圆处及升高片端其云母片凸出于换向片的高度应一致。换向器冷压之后还需加热烘压。换向器加热烘压的温度、时间、压力与换向器片间云母板所用的胶粘剂及换向器大小有关。换向器烘压用设备为装有恒温控制的烘箱和油压机。烘压的目的是把片间云母板中多余的胶粘剂挤出，并使云母板中的胶粘剂固化。车V形槽 换向片和云母片排圆并经烘压处理以后，拆除夹紧工具之前在车床上车出V形槽。V形槽检查样板 V形槽加工的装夹方法1螺杆2锥形杯3扇形块4换向片组5夹具体6四爪卡盘车V形槽以后，要进行片间短路试

10、验 试验电源接交流220V电压，并串联一只灯泡。将试棒放在相邻两片换向片上，如果灯泡亮了，就是片间有短路存在，可用刀片将V形槽内铜片间毛刺刮掉，直到不短路为合格。片间短路检查试验线路图1熔断器 2试棒 3电铃或灯泡 5 5）换向器的回转加热）换向器的回转加热 4）二次装配 即换向器总装配（或称为器装）。二次装配的任务是把换向器所有零件组装起来，再进行烘压，使换向器成为坚固稳定的整体。进行动压和超速试验的换向器如下：工作表面线速度大于13m/s的换向器；可逆转电动机的换向器；双段结构的换向器；特殊重要的换向器。换向器回转加热设备1温度计 2换向器 3软木板4直流电动机5保温箱 动压时，把换向器装

11、在动压设备的轴上，用手转动换向器，在动压时，把换向器装在动压设备的轴上，用手转动换向器，在冷态下用百分表测量换向器工作表面的径向圆跳动，一般取圆冷态下用百分表测量换向器工作表面的径向圆跳动，一般取圆周四点并记录下来。然后开动电动机，使换向器旋转，转速保周四点并记录下来。然后开动电动机，使换向器旋转，转速保持在额定转速的持在额定转速的50%，同时加热，在，同时加热，在2h内使换向器温度由室温内使换向器温度由室温逐渐上升到（逐渐上升到（1255）（H级绝缘温度为级绝缘温度为150160），保），保持这个温度，并把转速提高到额定转速，再旋转持这个温度，并把转速提高到额定转速，再旋转34h，再升速，再

12、升速到额定值的到额定值的125%150%，超速旋转，超速旋转5min，停车后用百分表测，停车后用百分表测量换向器表面的径向圆跳动值，并同冷态下比较，若相差不超量换向器表面的径向圆跳动值，并同冷态下比较，若相差不超过过0.03mm则为合格。若相差超过则为合格。若相差超过0.03mm，但不超过，但不超过0.15mm，就要重新精车工作表面，再进行动压试验，直到合格为止。若就要重新精车工作表面，再进行动压试验，直到合格为止。若相差超过相差超过0.15mm，则说明换向器片严重凸出，必须进行返修，则说明换向器片严重凸出，必须进行返修，重新作动压试验，直到合格为止。重新作动压试验，直到合格为止。六、换向器的电气性能试验换向器应做片间短路和耐压试验。试 验 阶 段试 验 电 压试 验 时 间/s换向器装配后烘压前2.5UN+2600V60换向器烘压后或回转加热后2.5UN+2500V60换向器压轴后与电枢线圈连接前2.5UN+2400V60换向器对地耐压试验总装配后的加工总装配后的加工1、压轴 2、换向器表面的精车 3、换向器加工的最后一道工序是下刻云母。