[其他]改善直流电机换向方案

说明书

此发明所属直流电机的换向部分。

换向是指旋转着的电枢绕组元件从一个支路进入另一个支路时，在被刷短路的过程中，元件内电流方向所发生的变化。换向过程十分复杂，它不仅是电磁的变化过程，同时还受到机械、化学、电离等各种因素的影响。换向不良时将会出现强烈的火花，可使换向器表面和电刷的损坏，从而使电机不能继续运行，因此，换向性能是直流电机运行质量的重要指标。

随着社会现代化的发展，对直流电机的要求日益提高，所以对换向理论和改善换向的规律的进一步深入研究是直流电机制造中的一个关键课题。所以研究直流电机的换向问题是十分必要的，据检索有关直流电机的资料，对直流电机的换向问题基本相同，大中型直流电机都装有换向极，这种方法虽然是改善换向的有效方法，但是必须付出很大的代价。在研究改善直流电机换向问题时参阅了（电机工程手册）、（直流电机）、（电机学）等资料。

发明的目的是改善直流电机的换向性能，又可以节约大量的材料，如铜、硅钢片、绝缘材料、机械加工及人工等。

大中型直流电机的换向都采用换向极来改善电机的换向性能，其目的是使被电刷短路元件中的合成电势为零。这里介绍的方法是用正流管隔离，即使元件中的电势不为零也不会出现换向火花，原因是电刷不短路换向片。

对换向器、电刷的要求：

对换向器要求换向片对应辍开，换向片间采用耐磨耐高温的绝缘材料，绝缘部分表面要光滑，换向器及电刷配合展开图见图一、对电刷要求每只电刷各自独立彼此绝缘。对换向器与电刷配合有下面几种情况：如果每只电刷能满足机械强度的要求可采用图一方案，每组电刷可胶合成一体，要相互绝缘，也可各自独立（各自独立机械强度要下降，电刷的压簧片数也要增加）。如果每只电刷强度不能满足机械强度的要求（即每只电刷不能太簿），可适当加宽换向器的绝缘部分，即采用图二方案，如果能制造出图三式的电刷则可直接用原有的换向器，只要换上这种特制的电刷即可。当电机要求正反转时，可改变电机的励磁电流的方向，硅二极管的选取可根据说明书摘要第五项而定。

此《直流电机的换向方案》与现有技术相比所具有的优点是去掉了原有电机的换向极，这样可以节约大量的材料，如硅铜片、铜及人力和机械加工等。

如果能制造出单向导电的组合式电刷则可以使电机更为简化，而且不用特制换向器只要换上特制的电刷即可可见图三。