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换向器
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换向器是直流电机和交流整流子电动机电枢的一个重要部件。在直流电机转动时起换向作用。是直流电机、交流串激电动机上作为电流换向，为了能够让电动机持续转动下去的一个部件，俗称整流子。

电机作为工业、交通、国防及日常生活中不可或缺的重要基本设备，其下游行业包含了几乎全部国民经济基础行业。换向器是直流电机的核心器件之一。

中文名： 换向器

外文名 commutator

俗 称：整流子

包  括 ：机械换向器、半塑换向器

分 类 ：槽型、钩型、卷板型、平面型、碳面型、全塑型

作用简介

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换向器又称为整流子，对于发电机，换向器的作用是把电枢绕组中的交变电动势转变为直流电动势向外部输出直流电压。

对于电动机，它是把外界供给的直流电流转变为绕组中的交变电流以使电机旋转。

电机转子是转动的，不可能用固定的连线，把电源导入转子线圈，所以，要经过碳刷和滑环的滑动接触，把电源电能导入转子线圈中。

如果转子线圈中的电流方向始终不变，转子将停在转子线圈的磁极对和定子的磁极对异性相吸引的位置，不再转动，所以，必须在转子转到一定角度时，改变其电流方向，也就是改变转子线圈的磁极方向，使转子能在定子磁力作用下继续往前转动。按一定角度设在滑环上的接触片，随着转动不停的交替接触固定的碳刷电极，及时完成了转子线圈中电流方向的转换。

工作原理

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换向器的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。由于电枢连续地旋转，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势)。

因为，电枢在转动过程中，无论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。

在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机，如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机。

结构特点

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换向器由许多特殊形状的铜片组成，铜片构成的圆柱体之间用云母绝缘，电枢绕组每一个线圈两端区分接在两个换向片上。

换向器采用导电性能好、硬度大、耐磨性能好的紫铜或铜合金制成。换向片的底部做成燕尾形状，换向片的燕尾部分嵌在含有云母绝缘的V型钢环内，拼成圆筒形套入钢套筒上，相邻的两换向片间以0.6~1.2mm的云母片作为绝缘，最后用螺旋压圈压紧。换向器固定在转轴的一端。换向片靠近电枢绕组一段的部分与绕组引出线相焊接。

材料特点

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在电机运行中，要求换向器的工作表面光滑平整，具有较高的耐磨性、耐热性和耐电弧性，具有可靠的对地绝缘、片间绝缘和爬电距离，具有足够的强度、刚度及片间压力，以保证电机在起动、制动和超速的情况下稳定地运行。总之，换向器质量的优劣，对电机的运行性能有很大的影响。

在电机运行中，换向片既要导电，又要受到摩擦、发热和离心力的综合作用。因此换向片的材料应具有良好的导电性、耐热性、耐电弧性和较高的机械强度。换向片常用的材料为电解纯铜(纯度在99.9%以上)。为提高耐磨性、耐热性、耐电弧性和机械强度，也有采用含银、铭、铺、错、或稀土元素等铜合金的梯形排材。

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1、换向器介绍

2、换向器原理介绍