直流电机换向出现火花的原因是什么？

Answer 1

换向性能是直流电机运行品质的重要指标。换向不良会在电刷与换向片之间产生火花。

当火花大到一定程度，就有可能损坏电刷和换向器表面，使电机不能正常工作。但直流电机运行时，并不是一点火花也不许出现。详细情况请参阅我国有关国家技术标准的规定。

产生火花的原因是多方面的，除电磁原因外，还有机械的原因(如电机振动､换向器偏心､电刷与换向器接触不良等)。由于换向过程中还伴随有电化学､电热等因素，所以换向问题相当复杂，至今尚无完整的理论分析。但是，目前关于换向的理论分析与计算可近似描述换向过程的物理本质，加上人们长期实践中积累的经验，已经能较好地解决现代直流电机的换向问题。

就电磁方面看，换向元件在换向过程中，电流的变化会使换向元件本身产生自感电动势，阻碍换向的进行。如果电刷宽度大于换向片宽度，同时换向的元件不止一个，彼此之间会有互感电动势产生，也起着阻碍换向的作用。自感电动势和互感电动势之和称为电抗电动势。另外，电枢反应磁动势的存在，使处在几何中心线上的换向元件的导体中产生切割电动势，这些电动势的存在会在换向元件中产生电流，这个电流称为附加电流。当附加电流比较大时，可能使得在换向结束时换向元件的附加电流仍不为零，这个电流足够大时会产生火花。