电机得到良好的换向 图4-11换向极气隙 6-第一气隙:δ2一第二气隙:φ。-漏磁通 减小电抗电势e的数值 为了得到良好的换向,在设计牵引电动机时,希望电抗电势e的数值尽可能 小些,这样抵消电抗电势e的所需要的换向电势e也就小些。当这两个电势的 绝对值都减小以后,它们的剩余电势也相应减小,这样就改善了电机的换向条件。 同时,由于减小,相应e也减小,在换向极气隙较小的情况下,也保证磁路 处于低饱和状态,从而使e在负载变化范围内都能较好地抵消。 但是,过分减小ε值将会使电机重量增加,经济指标下降。因此,电抗电势 的数值应控制在适当的范围内。 三、增加换向回路的电阻 换向回路电阻主要是决定于电刷与换向片之间的接触电阻,增加接触电阻可 以减小附加换向电流i的数值,从而改善电机换向。 接触电阻的大小,主要决定于电刷的材质和结构,不同牌号的电刷有不同的 接触电阻。脉流牵引电动机由于换向条件困难,广泛采用高接触电阻的电化石墨 电刷,如SS4改型电力机车中ZD105型脉流牵引电动机采用的D374B型电刷。该 型号电刷具有较高的电阻率以保证良好的换向,同时又有较好的耐磨性和机械强 度。为了增加换向回路的电阻和改善电刷与换向器的接触状况,在脉流牵引电动
电机得到良好的换向。 图 4－11 换向极气隙 1 －第一气隙； 2 －第二气隙； －漏磁通。 二、减小电抗电势 r e 的数值 为了得到良好的换向，在设计牵引电动机时，希望电抗电势 r e 的数值尽可能 小些，这样抵消电抗电势 r e 的所需要的换向电势 k e 也就小些。当这两个电势的 绝对值都减小以后，它们的剩余电势也相应减小，这样就改善了电机的换向条件。 同时，由于 r e 减小，相应 k e 也减小，在换向极气隙较小的情况下，也保证磁路 处于低饱和状态，从而使 k e 在负载变化范围内都能较好地抵消。 但是，过分减小 r e 值将会使电机重量增加，经济指标下降。因此，电抗电势 的数值应控制在适当的范围内。 三、增加换向回路的电阻 换向回路电阻主要是决定于电刷与换向片之间的接触电阻，增加接触电阻可 以减小附加换向电流 K i 的数值，从而改善电机换向。 接触电阻的大小，主要决定于电刷的材质和结构，不同牌号的电刷有不同的 接触电阻。脉流牵引电动机由于换向条件困难，广泛采用高接触电阻的电化石墨 电刷，如 SS4 改型电力机车中 ZD105 型脉流牵引电动机采用的 D374B 型电刷。该 型号电刷具有较高的电阻率以保证良好的换向，同时又有较好的耐磨性和机械强 度。为了增加换向回路的电阻和改善电刷与换向器的接触状况，在脉流牵引电动
机中还广泛采用双分裂式电刷,如图4-12所示。这种结构是两块电刷放在同 刷盒中,顶部压块用橡胶制成。由于每一块电刷质量小,惯性小,同时橡胶压块 可以吸收电刷的振动,使电刷与换向器接触良好。另外,在两块电刷接触面间有 横向间隙,增加了换向回路的横向电阻,从而改善了电机的换向条件。实践证明 采用这种电刷结构可以降低电刷下的火花 图4-12双分裂式电刷示意图 l-压指:2-压块:3-电刷:4刷盒。 综上所述,电刷性能和结构对电机换向影响很大,选择电刷是十分重要的, 必须根据不同电机的具体情况来考虑。同时还应注意以下几点要求 (1)在同一台电机中,必须采用相同牌号的电刷。否则,会由于接触电阻大 小不同造成电刷间负载分配不均,致使接触电阻小的电刷因电流较大而使换向恶 化 (2)在牵引电机中,电刷电流密度一般在12~16A/cm2的范围内。因为, 电刷是以接触压降来表示的,接触压降和电流密度有关,当电刷电流密度较小时, 随着电流増大,接触压降随之增大,当电流密度达到一定数值后,接触压降不再 增加,此时,换向回路的接触电阻随电流密度增大而减小,这对换向是十分不利 的。因此,对电刷的电流密度有一定限制。 (3)对于拖轴式悬挂的牵引电动机,电刷上单位压力,一般取2.94~3.29N /cm2。因为压力太大将使电刷磨损加快,压力过小会使电刷跳动产生火花。 最后还应指出,在电刷使用中还要注意以下几点 (1)电刷应仔细研磨吻合,保持清洁以及电刷和刷握间有适当间隙,防止电 刷接触面粘铜
机中还广泛采用双分裂式电刷，如图 4—12 所示。这种结构是两块电刷放在同一 刷盒中，顶部压块用橡胶制成。由于每一块电刷质量小，惯性小，同时橡胶压块 可以吸收电刷的振动，使电刷与换向器接触良好。另外，在两块电刷接触面间有 横向间隙，增加了换向回路的横向电阻，从而改善了电机的换向条件。实践证明， 采用这种电刷结构可以降低电刷下的火花。 图 4—12 双分裂式电刷示意图 1-压指；2-压块；3-电刷；4-刷盒。 综上所述，电刷性能和结构对电机换向影响很大，选择电刷是十分重要的， 必须根据不同电机的具体情况来考虑。同时还应注意以下几点要求； (1）在同一台电机中，必须采用相同牌号的电刷。否则，会由于接触电阻大 小不同造成电刷间负载分配不均，致使接触电阻小的电刷因电流较大而使换向恶 化。 （2）在牵引电机中，电刷电流密度一般在 12～16A／cm 2的范围内。因为， 电刷是以接触压降来表示的，接触压降和电流密度有关，当电刷电流密度较小时， 随着电流增大，接触压降随之增大，当电流密度达到一定数值后，接触压降不再 增加，此时，换向回路的接触电阻随电流密度增大而减小，这对换向是十分不利 的。因此，对电刷的电流密度有一定限制。 （3）对于拖轴式悬挂的牵引电动机，电刷上单位压力，一般取 2.94～3.29N ／cm 2。因为压力太大将使电刷磨损加快，压力过小会使电刷跳动产生火花。 最后还应指出，在电刷使用中还要注意以下几点： (1)电刷应仔细研磨吻合，保持清洁以及电刷和刷握间有适当间隙，防止电 刷接触面粘铜