电机的新解化和外部膜探讨.pptx

电机的新解化和外部膜探讨zac1e绕线式异步电动机触是通过各个接触点实现的,机械性接触面积Sb远比表观接触面积Sa小,机械有效接触部分叫做赫兹(Hertz)面,一般为表观接触面积的几千分之一。随着换向器的高速旋转,电刷与换向器间的摩擦、磨损使接触点不断发生变化,因此电刷与换向器之间的每一个接触点都是短暂的,接触点的位置也在不断变化,处于动态平衡状态。由于电刷、换向器表面的凹凸不平以及机械振动作用,在机械接触点以外的大部分区域主要是氧化亚铜、石墨的微粒、吸附的水膜组成,使电刷与换向器的接触通过一个过渡层―表面膜来完成。表面膜的形成机理及影响因素表面膜的形成机理电刷和换向器之间形成的表面膜,不仅与电刷和换向器的材质、表面状况、环境等因素有关,而且还与一系列物理化学反应有关。HesslerVP测出表面膜的组成为:氧化亚铜占66,碳占22,其它占12。表面膜的形成一般有3种途径:化学反应、水膜的电解和吸附。换向器大都采用铜或铜合金制造,电刷一般由铜和石墨组成。电机在高速旋转时,机械摩擦和电能损耗将导致温升,很容易生成氧化亚铜。空气中的水分将使反应加速:4CuO2→2Cu2O,2Cu2OO2→,水膜的厚度因物体性质和空气湿度不同而异,一般为10×10-9~100×10-9m。这层水膜在电场作用下将被电离:H2OHOH-。当电流由换向器流向电刷时,换向器为正极,电刷为负极,氢氧根离子向换向器游动,在换向器上折出氧气,此氧十分活泼,立即与换向器表面金属进行氧化反应,形成一层金属氧化膜。反之,当电流由电刷流向换向器时,电刷为正极,换向器为负极,在换向器表面折出氢气,使换向器表面氧化膜还原,金属氧化膜变薄。因此,电刷在运行过程中,在接触表面发生的化学反应,使表面膜不断处于动态平衡之中。在电刷、换向器的加工使用中,各种微粒杂质、灰尘以及剥落下来的石墨等,都有可能吸附在电刷和换向器上,成为表面膜的一部分。影响表面膜的因素影响表面膜的主要因素有负载电流、温度、湿度、压力、有害气体、油和灰尘等。一般负载电流过大将导致氧化膜过厚,因此当一部分氧化膜脱落时,使它变得不均匀,电流容易集中于氧化膜的薄层部分而形成深的条痕;负载电流过小则难以形成氧化膜,电刷的滑动变得不稳定,使换向器表面产生细条痕。