2.2.4 直流電動機的換向

1.直流電動機的換向問題

1）直流電動機每個支路所含元件總數相等，但是，就某一個元件而言，所在支路常常變化，且由一個支路換到另一個支路時，往往需要經過電刷；此外，電動機帶負載后，電樞中同一支路里各元件的電流大小與方向都一樣，相鄰支路里電流大小雖然一樣，但方向相反。可見，某一個元件經過電刷，從一個支路換到另一個支路時，元件里的電流必然變換方向。這就是直流電動機的換向問題。

2）換向問題復雜，換向不良會在電刷與換向片之間產生火花，火花達到一定程度時，可能損壞電刷和換向器表面，使得電動機無法正常工作。引起火花的原因除了電磁外，還有換向器偏心、換向片絕緣突出、電刷與換向器接觸不好等機械因素，以及換向器表面氧化膜破壞等化學因素。

2.直流電動機的換向極

為了消除電磁引起火花，通過增加圖2-17中N_i、S_i所示換向極，減小換向元件的自感電動勢、互感電動勢和切割電動勢，達到改善換向的目的。如1 kW以上的直流電動機都裝有換向極。

圖2-17 換向極電路與極性

1）換向極裝在主磁極之間，換向極繞組產生磁通勢的方向與電樞反應磁通勢方向相反，大小比電樞反應磁通勢大，以抵消電樞反應磁通勢，剩余的磁通勢在換向元件里產生感應電動勢，抵消換向元件的自感電動勢和互感電動勢，可以消除電刷下的火花，改善換向。

2）換向極極性確定原則，換向極繞組產生的磁通勢方向與電樞反應磁通勢方向相反，通過將換向極繞組與電樞繞組串聯，其中都流過同一個電樞電流。可見，對于直流發電機，順著電樞旋轉方向看，換向極極性應和下面主磁極極性一致；針對直流電動機，應與主磁極極性相反。一臺直流電動機按照發電機確定換向極繞組的極性后，運行于電動機狀態時，不必做任何改動，因為電樞電流和換向極電流同為一個電流。