电动自行车用直流电机换向问题 

    摘要：换向题目是影响直流电机质量的主要题目之一。本文先容了如何评价换向合格
的指标；论述了影响换向的原因包括电磁、机械、电化学等方面；提出了改善换向的方法
和措施：一是调节电刷位置，二是要正视换向器的质量，三是正视电刷的选择，四是优

 

化刷盒尺寸和弹簧压力，五是电刷的磨合非常重要，最后要进行严格正确的寿命测试。

    目前，电动自行车的驱动方式大多是轮毂式的，有直接驱动的，也有齿轮减速驱动的。
其中，直接驱动方式采用低速直流电念头（每分钟转几百转），而齿轮减速驱动方式则
采用转速较高的直流电念头（一般 2000r/min 以上），通过齿轮减速来知足电动自行车所
需要的行驶速度。前者的长处是不需要齿轮减速，因而简化了结构，进步了可靠性，降低

 

了噪声；后者的长处是体积小、重量轻。

    不管是哪种驱动方式的轮毂电机都分为有刷直流电念头和无刷直流电念头两种。采用有
刷直流电念头，长处是控制简朴，因而控制器结构简朴、可*性好、故障率低。但由于电机
内有换向器和电刷（又称碳刷）的存在，便产生换向题目，它是有刷直流电念头易出故
障的根源之一。因此，如何改善换向是保证有刷直流电念头（以下简称直流电机）质量和

 

减少返修率的重要题目。下面就来谈谈直流电机的换向题目。

    1

 

、换向合格的评价

    直流电机的换向是指旋转着的电枢绕组元件，从一个支路经由电刷进入另一个支路时
元件中电流方向的变换过程（简称换向）。在电流方向变换的过程中，一般在电刷与换向
器之间要产生火花，它是换向难题和产生故障的主要原因。所以，国家尺度根据电机换向
时火花大小将其分成几个等级（1，5/4，3/2，2，3）。对连续工作的直流电机，其换向火
花不应超过 3/2 级。电动自行车用直流电机属于连续工作的电机，应知足不大于 3/2 级火
花的要求。尺度划定：3/2 级火花时，电刷边沿大部门或全部有微弱的火花，因此换向器
上有黑痕泛起，但不会继承发展，用汽油擦其表面即能除去，同时在电刷上有稍微的灼

 

痕，这些都不会影响电机连续正常运行。

    2

 

、影响换向的原因

    直流电机换向过程中为什么会产生火花呢？根据理论和实践分析，影响换向的原因良
多，有电磁的、机械的、电化学的等等，并且它们之间又相互影响，十分复杂。这里不预备
在理论上作过多的分析，只针对电动自行车用直流电机为改善换向在出产中应留意的题

 

目做一些分析，或许会对出产起到一定的指导作用。

    2.1

 

电磁原因

    在换向时，换向元件中会产生电抗电势和换向电势，这些电势之和一般大于零，称延
迟换向。当换向时，后刷边离开一个换向片转向另一个相邻换向片时，换向电流不为零，
有电磁能量储存在换向元件内，在前个换向片离开电刷时，换向回路被溘然堵截，换向

 

元件中的电磁能量就只有击穿空气而开释，从而产生火花。