电力机车主电路分析与检查（十六）

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1、•换向器换向器是直流和脉流牵引电动机特有的重要部件，其作用是在发电机状态下将电枢绕组中产生的交变电势整流成电刷间的直流电势；在电动机状态下将输人的直流电流逆变成电枢绕组中的交变电流，以产生单方向的电磁转矩。电机运行时，换向器既要通过很人的电流，乂承受各种机械应力。换向器工作情况的好坏，直接影响着电机的运行性能。换向器是由很多相互绝缘的换向片组合而成的，有多种形式，现代牵引电动机大多采用图2-54所示的拱式换向器。拱式换向器的主要零部件包括换向片、云母片、V形云母环、绝缘套筒、换向器套筒、压圈和组装螺栓等，所有零部件全部固定在换向套筒上，然后将换向器套简装配在转轴上。图2—54换向器

2、结构1-换向片；2-绝缘套筒；3-云母片；4-升高片；5-V形云母环；6-换向器套筒；7-转轴；&键；9-换向器螺栓；10-压圈。换向片是换向器的导电部分，其工作表而与电刷滑动接触，既要传导电流，又要承受离心力、热应力、磨擦力、电火花和电弧作用，因此，换向片应具有良好的导电性能、导热性能、耐磨性能、耐弧性能和机械性能。在牵引电动机中，换向片采用含少量银的梯形铜排制成。换向片与电刷接触的部分称为丁作部分，换向片上与电枢绕组元件联接的部分称为升高片，绕组元件引出线嵌入升高片槽中，采用TIG焊接。和邻换向片片间用云母片绝缘，云母片厚度为0.8-1.5mm,形状和换向片相同，用衬垫云母板冲

3、制而成。为了保证换向片尺寸的精确性，要求云母片只能含少量的胶质，它在温度为20°C、压力为60MPa的作用下，收缩率应不大于7%。因为换向片的磨损比云母片快，故在组装好的换向器上，还必须将云母片下刻0.8〜1.5mm,同时换向片两侧要倒角，如图2—55所示，以保证电机运行时电刷和换向器良好接触。图2-55换向片倒介及云母片下刻示意图1•换向片;2■云母片;3-倒角。V形云母环和绝缘套简作为换向器的对地绝缘，通常采用多层云母片下刻示意图层塑性云母板（或者环氧酚醛玻璃坯布和聚脂玻璃坯布）在高温高压下模压成型，其厚度取决于牵引电动机的换向器采用长螺栓紧固，螺栓采用优质合金钢（銘钮钢）制成

4、，能够利用弹性变形来抵消换向片由于通过电流而引起的热膨胀。换向器制造工艺对换向器运行质量有很大影响，为了使换向器在实际运行中经得起温度和转速不断变化的考验，在装配过程中采用动压成型工艺，装配好的换向器需要经过静平衡、耐压和超速试验，以保证运行时状态良好。引电动机的电压等级。V形云母环的形状如图2-56(a)所示，为了对换向片传递径向压力，V形云母环的着力锥面与轴线成30度角，另一锥面虽然不传递压力，但为了便于脱模与轴线成3度角。绝缘套筒的形状比较简单，一般做成圆筒形，如图2—56(b)所示。拱式换向器紧固靠换向器套筒、压圈和组装螺栓实现，由图2-56可见，换向器紧固后，在换向片燕尾

5、上部(称为"3°面”)与V形压圈之间有0.5〜1.0mm的间隙，所以，紧固力均匀分布在燕尾部下表面(称为〃30。面”)上，可以用集中力N表示，力N可分解为水平分力户，和垂直分力，其受力如图2—57所示。分力人通过换向器套筒和压圈作用于换向片上，用来夹紧换向片。分力匕作用于每个换向片中心，乂可以分解为两个分力Pz,作用于换向片两个侧面产生拱压力，使换向器成为一个紧固的整体。牵引电动机的电压等级。V形云母环的形状如图2-56(a)所示，为了对换向片传递径向压力，V形云母环的着力锥面与轴线成30度角，另-锥面虽然不传递压力，但为了便于脱模为轴线成3度角。绝缘套筒的形状比较简单，一般做成圆

6、筒形，如图2-56(b)所示。拱式换向器紧固靠换向器套筒、压圈和组装螺栓实现，由图2-56可见，换向器紧固后，在换向片燕尾上部(称为“3°面”)与V形压圈之间有0.5〜1.0mm的间隙，所以,紧固力均匀分布在燕尾部下表而(称为“30。而”)上，可以用集中力N表示，力N可分解为水平分力户，和垂直分丿J,英受丿J如图2-57所示。分力Px通过换向器套筒和压圈作用于换向片上，用来夹紧换向片。分力Py作用于每个换向片中心，又可以分解为两个分力Pz,作用于换向片两个侧面产生拱压力，使换向器成为一个紧固的整体。（a）V形云母环；（b）绝缘套筒。牵引电动机的换向器釆用长螺栓紧固，螺栓釆用优质合金

7、钢（珞钳钢）制成，能够利用弹性变形來抵消换向片由于通过电流而引起的热膨胀。换向器制造工艺对换向器运行质量有很人影响，为了使换向器在实际运行屮经得起温度和转速不断变化的考验，在装配过程屮采用动压成型工艺，装配好的换向器需要经过静平衡、耐压和超速试验，以保证运行时状态良好。电刷装置脉流牵引电动机的换向器端装有电刷装置，其作用是使转动的电枢绕组与外电路连接起来。电刷装置由电刷、刷握、刷握架、刷杆和刷架圈等组成，如图2—58所示。冃前广泛采用电化石墨电刷，ZD105型脉流牵引