详细介绍换向器的工作原理是怎样的

换向器大多采用半塑型换向器，由塑料壳体、铜质换向片、云母片间绝缘及金属衬套组成，由于片间绝缘仍为云母片，不是全部为塑料，故称半塑换向器。小的换向器可以没有金属衬套。换向片大多用电解铜制成，对性及表面软化温度有愈要求的换向器可采用银铜或镉铜。

直流电机的工作原理是基于旋转电枢磁场与固定定子磁场的相互作用。当电枢的北被吸引到定子的南(反之亦然)时，会在电枢上产生一个力，使它转动。换向是将电枢绕组中的磁场转换成一个方向的恒转矩的过程，而换向器是连接到电枢的一种设备，使电流的转换。

电枢上的扭矩产生的杠杆臂随线圈的角度(cosα)。因此，当线圈垂直于定子的磁场时，就不会产生转矩。这就是为什么直流电机有多个线圈；所以电枢机构产生一个持续的力，即使当一个线圈垂直于磁场。

换向的基本目的是确定作用在电枢上的力矩始终处于同一方向。电枢中产生的电压是交替的，换向器将其转换为直流电。简而言之，换向器通过打开和关闭线圈来控制电磁场指向哪个方向。在线圈的一边，电流应该总是“流出”，而在另一边，电流应该总是“流入”。这了扭矩总是以相同的方向产生。否则，线圈就会向一个方向旋转180度，然后转换方向。

换向器本身是一个分裂环，通常由铜制成，环的各段连接到电枢线圈的各端。如果电枢有多个线圈，换向器也会有多个分段——每个线圈的两端各有一个分段。弹簧负载的电刷位于换向器的两侧，在换向器转动时与换向器接触，为换向器段和相应的电枢线圈提供电压。

换向器的原理是，当线圈通过电流后，会在长期磁铁的作用下，通过吸引和排斥力转动，当它转到和磁铁平衡时，原来通着电的线较对应换向器上的触片就与电刷分离开，而电刷连接到符合产生推动力的那组线圈对应的触片上，这样不停的重复下去，直流电动机就转起来了。

如果没有换向器的作用，那电机只能转不到半圈就卡死了，只能当作电刹车了。利用电机旋转时产生的离心力作为动力，控制起动电阻的大小，达到减少电机起动电流、增加起动转矩，使绕线式异步电念头实现无刷自控运行的装置。

它主要由机壳、起动液、动板、弹簧、接线柱、控制阀、排气阀等构成。

该液阻起动用具有起动电流小，起动转矩大，自动适应电源及负载的变化，保护电机等特点换向器是旋转的设备，其转子绕组会受到电动力和离心力的作用，虽然一直以来均是在额定参数下运行，但转子绕组与换向器升高片的焊接口处是换向器转子的薄弱环节，且是采用守旧的焊锡工艺，结合片间直流电阻测量结果，判断转子绕组与换向器升高片之间的焊接点虚松，致使端部导线疲劳，使接触电阻增大，发热量增加，加速接触面的氧化，使接触电阻进一步增加，发热量进一步增大，如此恶性循环，导致换向器转子绝缘在高温下烧损，对地弧光放电，而损毁换向器。

换向器解体检查的结果表明，转子绕组的测试有关数据和判断结论准确无误。电机换向器在工作时除了传输纵向电流外，还存在着在短路电枢线圈中进行的电流换向任务。

这些电流是在主电流电机换向器时而产生的反向电流和电抗电压，致使电刷在电机换向器表面滑动时会引起边部火花及电弧。电机换向器对电机机能的影响，取决于在确定前提下其与电刷相对滑动时实现电路导通的过程。尽管这个过程的描述比较复杂，且理论研讨尚在发展之中，但通过众多地区微电机运行状况的对比分析，可以确定，磨损是导致接触电阻变化的枢纽因素。