換向器以及換向片在汽車電機(jī)中的重要作用
電機(jī)是汽車的-零部件,在起動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、燃油泵、abs系統(tǒng)、冷卻散熱系統(tǒng)、搖窗等部件上均有應(yīng)用,而換向器是汽車電機(jī)的重要組成部件,在汽車上應(yīng)用廣泛。現(xiàn)代的汽車中尤其是轎車大量采用新機(jī)械、新設(shè)備、-地促進(jìn)了電機(jī)的應(yīng)用,相應(yīng)地---了對(duì)換向器的需求。
在汽車電機(jī)中,換向器的作用是在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下將電樞繞組中產(chǎn)生的變電勢(shì)整流成電刷間的直流電勢(shì);在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)下將輸入的直流電流逆變成電樞繞組中的交變電流,以產(chǎn)生單方向的電磁轉(zhuǎn)矩。
而換向片和絕緣片的結(jié)構(gòu)則決定了絕緣套筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu),換向片和絕緣片數(shù)量多且局部特征細(xì)小,使得絕緣套筒結(jié)構(gòu)復(fù)雜,整個(gè)換向器前處理時(shí)網(wǎng)格尺寸小,數(shù)量太大,計(jì)算困難。根據(jù)換向器結(jié)構(gòu)的循環(huán)對(duì)稱性,使用小循環(huán)對(duì)稱單元進(jìn)行數(shù)值,在-汽車電機(jī)精度需要的情況下可以節(jié)省大量人力和計(jì)算時(shí)間,并且只需要建立一個(gè)對(duì)稱單元的模型便可以觀察整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布狀況。
換向器在牽引電機(jī)中產(chǎn)生的重要性
牽引電機(jī)是指鐵路干線電力機(jī)車、工礦電力機(jī)車、電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車和各種電動(dòng)車輛如蓄電池車、城市電車、地下鐵道電動(dòng)車輛上用于牽引的電機(jī)。牽引電機(jī)包括牽引電動(dòng)機(jī)、牽引發(fā)電機(jī)、輔助電機(jī)等。隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟,可以對(duì)交流牽引電機(jī)進(jìn)行平穩(wěn)-的無(wú)級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍可達(dá)1:1000,比直-速范圍,尤其是有了直流的電機(jī)換向器的存在。
隨著我國(guó)鐵路牽引動(dòng)力---的迅速發(fā)展,將有越來(lái)越多的直流牽引電機(jī)投入運(yùn)用。換向器和電刷裝置,是直流電機(jī)的重要而又特殊的部件。它們?cè)诠ぷ鳡顟B(tài),對(duì)電機(jī)的運(yùn)用-性和維護(hù)工作量有著直接的影響。
牽引電機(jī)手安裝的---,其電磁負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷都比較高;再加上來(lái)自線路的-振動(dòng)和沖擊,-的環(huán)境條件灰塵、潮濕、油脂,負(fù)荷經(jīng)常大幅度變化,需要過(guò)負(fù)荷和-磁場(chǎng)削弱等等,換向器,這些條件使得牽引電機(jī)中換向器和電刷裝置的工作十分困難。
如何提高換向器的傳熱系數(shù)
提高換向設(shè)備傳熱系數(shù)只有同時(shí)提高其冷熱兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),減小污垢層熱阻,選用熱導(dǎo)率高的板片,減小板片的厚度,才能有效提高換向設(shè)備的傳熱系數(shù)。換向器廠家常采用以下兩種方式:
a.提高板片的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)
由于板式換向設(shè)備的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流 (雷諾數(shù)一 150時(shí) ),錐齒輪換向器,因此能獲得較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與板片波紋的幾何結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),波紋斷面形狀為三角形 (正弦形表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)越大,壓力降較小,受壓時(shí)應(yīng)力分布均勻,但加工困難)的人字形板片具有較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),且波紋的夾角越大,板間流道內(nèi)介質(zhì)流速越高,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)越大。
b.減小污垢層熱阻
減小換向設(shè)備的污垢層熱阻的關(guān)鍵是防止板片結(jié)垢。板片結(jié)垢厚度為 1 mm時(shí),傳熱系數(shù)降低約 10%。因此,必須注意監(jiān)測(cè)換向設(shè)備冷熱兩側(cè)的水質(zhì),防止板片結(jié)垢,電刷換向器,并防止水中雜物附著在板片上。有些供熱單位為防止盜水及鋼件腐蝕,在供熱介質(zhì)中添加藥劑,因此必須注意水質(zhì)和黏劑引起雜物沾污換向設(shè)備板片。如果水中有黏性雜物,應(yīng)采用-過(guò)濾器進(jìn)行處理。選用藥劑時(shí),宜選擇無(wú)黏性的藥劑。
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