聯系電話：13315778336     聯系QQ：1240351120
換向器 　　英文：commutator 俗稱整流子. 　　是直流永磁串激電動機上為了能夠讓電動機持續轉動下去的一個部件。 　　換向器包括：機械換向器、半塑換向器、全塑換向器。汽車用起動機上采用的換向器主要用機械拱形換向器、塑料換向器。 　　結構上，換向器是幾個接觸片圍成圓型，分別連接轉子上的每個觸頭，外邊連接的兩個電極稱為電刷與之接觸，同時只接觸其中的兩個。 　　原理是，當線圈通過電流后，會在永久磁鐵的作用下，通過吸引和排斥力轉動，當它轉到和磁鐵平衡時，原來通著電的線較對應換向器上的觸片就與電刷分離開，而電刷連接到符合產生推動力的那組線圈對應的觸片上，這樣不停的重復下去，直流電動機就轉起來了。 　　如果沒有換向器的作用，那電機只能轉不到半圈就卡死了，只能當作電剎車了。利用電機旋轉時產生的離心力作為動力，控制起動電阻的大小，達到減少電機起動電流、增加起動轉矩，使繞線式異步電念頭實現無刷自控運行的裝置。它主要由機殼、起動液、動極板、彈簧、接線柱、安全閥、排氣閥等構成。該液阻起動用具有起動電流小，起動轉矩大，自動適應電源及負載的變化，保護電機等特點換向器是高速旋轉的設備，其轉子繞組會受到電動力和離心力的作用，雖然一直以來均是在額定參數下運行，但轉子繞組與換向器升高片的焊接口處是換向器轉子的薄弱環節，且是采用傳統的焊錫工藝， 結合片間直流電阻測量結果，判斷轉子繞組與換向器升高片之間的焊接點虛松，致使端部導線疲勞，使接觸電阻增大，發熱量增加，加速接觸面的氧化，使接觸電阻進一步增加，發熱量進一步增大，如此惡性循環，最終導致換向器轉子絕緣在高溫下燒損，對地弧光放電，而損毀換向器。換向器解體檢查的結果表明，轉子繞組的測試有關數據和判斷結論準確無誤。電機換向器在工作時除了傳輸縱向電流外，還存在著在短路電樞線圈中進行的電流換向任務. 　　這些電流是在主電流電機換向器時而產生的反向電流和電抗電壓，致使電刷在電機換向器表面滑動時會引起邊部火花及電弧.電機換向器對電機機能的影響，取決于在一定前提下其與電刷相對高速滑動時實現電路導通的過程.盡管這個過程的描述比較復雜，且理論研究尚在發展之中，但通過海內外微電機運行狀況的對比分析，可以確定，磨損是導致接觸電阻變化的最樞紐因素 換向器主要有鉤型、槽型、平面型等規格.選用入口原材料精制而成,產品的機能達到國際提高前輩水平,廣泛用于電動工具、家用電器、汽車、摩托車電機等領域；集電環、碳刷架、接線板具有各種規格型號產品,應用于汽車發電機、汽油發電機等領域.換向器是起整流作用,其作用是使電樞繞組中的電流方向是交變的,以保證電磁轉矩方向 始終不變.在發電機中,換向器能使元件中的交變電勢變為電刷間直流電勢；在電念頭中他能使外加直流電流變為元件中的交流電流,產生恒定方向的轉矩.
降低電動機的起動電流，減少配電容量，避免增容投資;

　　減少起動應力，延長電動機及相關設備的使用壽命;

　　平穩的起動和軟停車避免了傳統起動設備的喘振問題、水錘效應;

　　多種起動模式及寬范圍的電流、電壓等設定，可適應多種負載情況，改善工藝;

　　完善可靠的保護功能，更有效的保護電動機及相關設備的安全;
在變頻調速系統中，電機的降速和停機是通過逐漸減小頻率來實現的，在頻率減小的瞬間，電機的同步轉速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電機的轉子轉速未變。當同步轉速小于轉子轉速時，轉子電流的相位幾乎改變了180度，電機從電動狀態變為發電狀態；與此同時，電機軸上的轉矩變成了制動轉矩，使電機的轉速迅速下降，電機處于再生制動狀態。電機再生的電能經續流二極管全波整流后反饋到直流電路。由于直流電路的電能無法通過整流橋回饋到電網，僅靠變頻器本身的電容吸收，雖然其他部分能消耗電能，但電容仍有短時間的電荷堆積，形成“泵升電壓”，使直流電壓升高。過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。
因此，對于負載處于發電制動狀態中必須采取必需的措施處理這部分再生能量。處理再生能量的方法：能耗制動和回饋制動.



能耗制動的工作方式

能耗制動采用的方法是在變頻器直流側加放電電阻單元組件，將再生電能消耗在功率電阻上來實現制動。這是一種處理再生能量的最直接的辦法，它是將再生能量通過專門的能耗制動電路消耗在電阻上，轉化為熱能，因此又被稱為“電阻制動”，它包括制動單元和制動電阻二部分。

制動單元

制動單元的功能是當直流回路的電壓Ud超過規定的限值時（如660V或710V），接通耗能電路，使直流回路通過制動電阻后以熱能方式釋放能量。制動單元可分內置式和外置式二種，前者是適用于小功率的通用變頻器，后者則是適用于大功率變頻器或是對制動有特殊要求的工況中。從原理上講，二者并無區別，都是作為接通制動電阻的“開關”，它包括功率管、電壓采樣比較電路和驅動電路。

制動電阻

制動電阻是用于將電機的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包括電阻阻值和功率容量兩個重要的參數。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種：前者采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量，并選用高阻燃無機涂層，有效保護電阻絲不被老化，延長使用壽命；后者電阻器耐氣候性、耐震動性，優于傳統瓷骨架電阻器，廣泛應用于高要求惡劣工控環境使用，易緊密安裝、易附加散熱器，外型美觀。

制動過程

能耗制動的過程如下：

能耗制動的過程如下：A、當電機在外力作用下減速、反轉時（包括被拖動），電機即以發電狀態運行，能量反饋回直流回路，使母線電壓升高；B、當直流電壓到達制動單元開的狀態時，制動單元的功率管導通，電流流過制動電阻；C、制動電阻消耗電能為熱能，電機的轉速降低，母線電壓也降低；D、母線電壓降至制動單元要關斷的值，制動單元的功率管截止，制動電阻無電流流過；E、采樣母線電壓值，制動單元重復ON/OFF過程，平衡母線電壓，使系統正常運行。



制動單元與制動電阻的選配

A、首先估算出制動轉矩

=（(電機轉動慣量+電機負載測折算到電機測的轉動慣量）*（制動前速度-制動后速度））/375*減速時間-負載轉矩



一般情況下，在進行電機制動時，電機內部存在一定的損耗，約為額定轉矩的18%-22%左右，因此計算出的結果在小于此范圍的話就無需接制動裝置；

B、接著計算制動電阻的阻值

=制動元件動作電壓值的平方/（0.1047*(制動轉矩-20%電機額定轉矩）*制動前電機轉速）



在制動單元工作過程中，直流母線的電壓的升降取決于常數RC，R即為制動電阻的阻值，C為變頻器內部電解電容的容量。這里制動 單元動作電壓值一般為710V。



C、然后進行制動單元的選擇

在進行制動單元的選擇時，制動單元的工作最大電流是選擇的唯一依據，其計算公式如下：

制動電流瞬間值=制動單元直流母線電壓值/制動電阻值



D、最后計算制動電阻的標稱功率

由于制動電阻為短時工作制，因此根據電阻的特性和技術指標，我們知道電阻的標稱功率將小于通電時的消耗功率，一般可用下式求得：

制動電阻標稱功率 = 制動電阻降額系數 X 制動期間平均消耗功率 X 制動使用率%



制動特點

能耗制動（電阻制動）的優點是構造簡單，缺點是運行效率降低，特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量，且制動電阻的容量將增大。