1、怎样检修换向器的常见故障？
对于换向器的常见故障可做如下检修。
（1）检修换向器片间短路故障
当换向器片间的沟槽被电刷粉、金属屑或其他导电物质填满，或腐蚀性物质及灰尘等侵入而使云母片炭化时，将导致换向器片间短路。尤其是片间电压较高时，更容易造成换向器片间短路，从而引起火花或产生电弧，使换向片损坏。
修理换向器片间短路时，先清除片间杂物，用检验灯检查确定无短路故障后，再用云母和绝缘漆填补，待干燥后即可装配。
（2）检修换向器接地故障
当V形云母环尖角端在压装时绝缘被损坏或金属屑、灰尘等未清除干净，均会导致换向器发生接地故障。
修理换向器接地故障时，先将击穿烧坏处的斑点、灰尘等脏污清洁干净，用云母绝缘材料及虫胶干漆填补好，之后用厚0.25mm的可塑云母板覆贴1～2层，并加热压入。若换向器接地是因换向片V形角配合不适当而在压装时使绝缘损坏所造成，则应改变换向片V形角或者更换V形压环。
（3）检修换向片过高故障
换向器过热、短路或装配不良等，均会致使换向器松弛而造成换向片过高的故障。
检查时可用手摸换向器表面，即可发现换向片有无过高现象以及哪个换向片过高。修理时，可用手锤轻敲换向片，将其调整到正确位置后再拧紧螺母，之后用车床将换向器表面车光。若换向器已装在电机上，亦可用磨石来磨光，即转动电枢并将磨石压在换向器表面上，直至换向器表面光滑为止，然后再用细砂纸进行精修。
（4）检修云母过高故障
当换向器片比云母磨损快，或者是使用了不适当的电刷，即可造成云母过高故障。
修理云母过高故障时，应将过高的云母切除，使云母低于换向片。可用一只由小锯轮与电动机组成的工具来切除，锯轮的宽度应与云母的厚度相同。不具备这种工具时，亦可用小锉刀来修整。对于边角上剩余的云母，要用锯条将其切除。
（5）检修换向器表面伤痕或磨损
当换向器表面因换向片短路火花而出现烧灼伤痕，或电刷不适致使换向器表面局部磨损、出现凸凹痕迹以至换向器变形时，应将换向器表面车光并进行打磨。打磨时使用与换向器表面曲率相同的滑石或包在木块上的砂布，如图1-1所示。木块亦应加工出与换向器表面相吻合的曲率。
▲图1-1 打磨换向器的表面
对于大中型高速电机，为防止云母突出，应将换向片间的云母剔低，使云母片比换向片低1.0～1.5mm，但应注意剔低的云母片顶端应平齐，而不能呈V形。
打磨后应将换向器表面清洁干净，再用检验灯检查有无短路即可。
2、怎样制作云母片及更换换向片？
当换向器的换向片及云母片损坏时，应先制作后更换。
（1）换向片的制作与更换
成批生产的换向片是采用冷拉合金型铜材料制成的，具有硬度高、耐磨性好及截面呈梯形等特点。当无这种材料时，亦可用冷轧紫铜代替。加工时，先用刨床将铜块刨成适当尺寸的坯料，再用铣床铣出倾斜角度及接线槽缝。如果只更换1～2片换向片，原V形槽可由钳工加工，尔后检查其规格尺寸是否符合要求。
更换换向片时，先将换向器放在平板上，在损坏的换向器间做好标记。用橡胶带将其箍紧后，拆除铁箍，把磨成锋口的锯条插入换向片间，抽出损坏的换向片，随即插入与换向片厚度相等的垫块，再将新的换向片插入标记的位置。应注意的是，更换的换向片（升高片、云母片）要按原来的规格尺寸加工，而且V形槽及其他各部分尺寸亦应符合要求，若不符合要求时必须加以修整。
更换换向片后先用铁箍箍紧换向器。箍紧时要将换向器加热至150℃，拧紧螺钉做第一次箍紧，冷却后用检验灯检查确定片间无短路，再装入套筒和压环，加热至150℃再拧紧螺母，之后拆除铁箍即可。
（2）切割新的云母片
切割新的云母片时，先测定云母片厚度，再把换向片放在云母片上，刻出如图1-2所示的长方条，然后切下所需数量的截片。另外，亦可先量出换向片的宽度和长度，之后在云母片上刻画。为准确起见，最好使刻画的尺寸比实际尺寸大约0.8mm，再用切纸机或剪床将云母片切下。
▲图1-2 将云母片划分成小长方条
切割云母片上的V形缺口时，将6条云母片放在两换向片间，叠齐后放入台虎钳内夹紧，如图1-3所示。再用钢锯条锯掉多余的云母。为防止损伤换向片，切割时锯条不能触及换向片。一端切割完毕再调整方向锯割另一端，但应注意变换方向时不要弄乱换向片。
经锯条切割的云母会留下粗糙的边缘，可用锉刀修整，使云母与换向片的V形缺口平齐，如图1-4所示，否则换向器不能被充分夹紧。尔后把云母片与换向片从台虎钳上取下，用00号砂布将每片云母片磨光，除掉剩余的粗糙边缘。
▲图1-3 切去多余的云母
▲图1-4 云母片与换向片锉平后的形状
3、怎样制作云母环？
V形云母环实际上是由一个内环和一个外环套在一起而形成的，如图1-5所示。
▲图1-5 V形云母环
制作V形云母环时，可用旧环或V形铁环作为制作样板。若换向器的绝缘物从未更换过，则V形云母环应该是整块的，应尽量保留原V形云母环。
制作云母环时，先切开旧环并在火焰上烘软。为防止云母环碎裂，切勿使火焰直接接触云母。然后将V形环摊平放在一张模制云母上，刻画出轮廓线，再用剪床将模制云母切下。在制作过程中，为防止云母脱皮或碎裂，应把云母加热并将其贴在V形铁环上。此外，环的厚度必须与原环一样。有时为了制成所需的厚度，亦可用几张云母制作。
若是制作外环，可用V形铁环作为样板，将一张洁净的白纸压在V形铁环上，滚动铁环刻画出轮廓，其尺寸即为模制云母环的标准，如图1-6所示。
▲图1-6 用V形铁环刻画轮廓
4、怎样重新装配换向器？
切割好云母片及V形云母环后即可重新装配换向器。
装配换向器时，先将云母放在V形铁环上并进行加热，使内外V母环与V形铁环套在一起。之后把换向片放在V形铁环上，再沿着换向片放下云母片，并使每两片换向片夹有一片云母片。装配时还应注意，云母环要固定不动。放好所有换向片及云母片后，再放上顶端V形环，拧紧螺母或对穿螺栓。拧紧螺栓时，要用火焰或其他加热方法加热换向器，以免将云母片或V形环挤坏。
换向器装配后必须紧密，换向片应成直线。如果换放松换向器，纠正换向片至正确位置后再夹紧。
5、换向器修复后应做哪些检查？
换向器修复后应做以下检查。
①用小铁锤轻敲换向片，根据发出的声音来判断安装是否牢固。若发出的声音较清脆，说明换向器装配牢固；如果发出空壳声，则表明换向器松弛，应重新装配。
②检查换向片的轴向平行度，使换向片沿轴线的偏斜度不超过片间云母片的厚度，否则会造成换向不良。
③做对地耐压试验。试验电压一般是额定电压的两倍加1000V，持续时间为1min。
④用220V检验灯逐片检查片间有无短路，若有短路应予以排除。
6、怎样修理滑环？
电机的滑环又称集电环。滑环多是铸件，由青铜或铜制成，而通过直流电的同步电机的滑环则多采用钢制成。
常用的滑环有紧圈式、螺杆式、组装式及塑料式等，它们的主要差别是环的固定方法不同，而滑环均与套筒固定在一起，且环与环之间、各环与套筒之间绝缘。
滑环的常见故障有出现斑点、黑带、刷痕等轻微损伤及凸凹不平、烧蚀、磨损等严重损伤及表面剥离、出现裂纹等。对于不同故障，应采取不同的修理方法。
（1）表面轻微损伤
当滑环表面有斑点、刷痕等轻度磨损时，可先用细锉、油石等予以研磨，之后用00号砂布在滑环高速旋转时将其抛光，使滑环表面的粗糙度在3.2～6.3μm。
（2）表面严重损伤
当滑环表面出现凸凹不平、槽纹或烧蚀时，或者损伤面积达滑环面积的20%～30%且又位于电刷摩擦面时，应把滑环放在车床上进行车削。车削滑环前应确定滑环表面损伤厚度，车削时车刀应锋利，进刀量要小，每次进刀量控制在0.1mm左右，转动应平稳，表面线速度控制在1～1.5m/s，加工偏心度不能超过0.05mm。滑环表面车好后，先用00号砂布抛光，之后在00号砂布上涂一层凡士林油，在滑环高速旋转时再抛光一次，使滑环表面的粗糙度达1.6～3.2μm。
（3）滑环有裂纹
当滑环的表面出现裂纹时，应先仔细检查裂纹的严重程度。为确保滑环正常工作，通常是更换具有裂纹的滑环，这样既简单省时，又能保证维修质量。
（4）滑环松动
对于塑料滑环，其松动原因是滑环与轴配合公差过盈不够，运行一段时间后，塑料收缩和开裂以及滑环内孔无套筒，直接与轴配合，经几次拆装亦会出现配合松动现象。对于紧圈式滑环，主要是环与套筒之间松动，是由滑环绝缘套配合过盈不够造成。
塑料滑环及组装式滑环损坏后，只要导电环完整无损，便可在铁套筒处包绝缘，再将导电环过盈压入即可。
滑环简易修复法如图1-7所示。它是用无纬玻璃丝带绑扎并浸漆固化后形成的玻璃钢，来代替绝缘板而车制的绝缘圈，优点为粘接强度高、牢固、耐电弧，修理工艺亦简单。
▲图1-7 滑环简易修复法
7、怎样更换滑环？
在中小型异步电动机中，多是采用塑料式滑环，由于塑料式滑环的制作及压膜较复杂，当维修过程中无备件时，可改成紧圈式滑环或组装式滑环。
紧圈式滑环是由环、云母、衬圈、绑带、引线螺杆及套筒组成的。组装式滑环是由边环、中环及套筒组成的，如图1-8所示。
▲图1-8 组装式滑环
边环内圈铸有3只向外伸的脚，每只脚各有1只耳朵，其上钻有孔，用以固定边环，还有1只耳朵不伸出，耳朵孔上有连接引线用的丝扣。中环内圈铸有4只耳朵，其中3只耳朵用来固定中环，还有1只耳朵孔上有丝扣，用来连接引线。套筒内缘开有键槽，外缘是已加工好的绝缘板，板上钻有互成40°的9个孔。铜环脚上的孔均互成120°，目的是在绝缘板上安装滑环时相互替换方便。
组装式滑环多用于老式电动机中。安装组装式滑环时，先将中环装在绝缘板上，再将两个边环装在绝缘板的左右两侧，并注意所有滑环上的耳朵孔要与绝缘板上的孔对正，尔后用螺钉紧固即可。
更换组装式滑环比更换紧圈式滑环方便，而且套筒多数可再利用。损坏的旧滑环可作为翻砂模型。做好砂型后，应将其外径与厚度增大些，而内径则缩小些，以作为车削余量。车光后留有0.5mm左右的余量，连同转子一起放在车床上，将3只滑环一起车一刀，以保证滑环处于同一平面。
此外，为避免3组电刷磨损差异过大，新旧滑环的材质最好相同而不能相差过大。
8、怎样检修滑环的短路故障？
常用的滑环是塑料滑环和紧圈式滑环，检修其短路故障时，依其结构不同方法各异。
（1）塑料滑环短路故障排除方法
将塑料滑环因短路而烧毁部分用尖铲剔除干净，之后用兆欧表检测出短路点。将各为50%的6101号环氧树脂胶及650号固化剂混合后，涂在剔除烧毁部分，且要填平，在室温下干燥6～8h。
当短路处烧损严重、裂纹亦较大时，可用涂有上述混合剂的无碱玻璃丝带或玻璃丝带，在塑料滑环周围缠绕加固。若系铜环对地击穿，再将铜环取下，用上述混合剂把故障点填平后，套入铜环一起固化。
（2）紧圈式滑环短路故障排除方法
当紧圈式滑环的铜环对地绝缘均烧毁严重，无法修复时，应将紧圈式滑环进行拆卸解体。先用拆卸工具把铜环逐个按顺序拆下，取下薄铁皮制的紧圈；之后用氧——乙炔火焰或喷灯加热铁套筒，将铁套筒取下。应注意，在取下滑环前，应记录铜环与铁套筒边缘的距离及各铜环之间的距离。当有短路装置时，尚应标出各铜环相对铁套筒键槽的位置，以便安装时正确复位。
紧圈式滑环解体后，先清除铁套筒外面的旧绝缘，经清洗及检查，若无损坏可待用。铜环损坏应重新铸造，铜环的加工尺寸是：内孔与两侧的尺寸与旧环相同；而外圆粗车后要留有1.5～2.0mm的加工余量，待滑环压入转轴后再精车外圆。
铜环对地绝缘，是将厚0.1～1.0mm的塑形云母板裁成长为紧圈周长、宽为紧圈周长1/2～1/3的几条矩形条，叠成圆圈，待铁套筒加热至100℃左右，趁热把几个云母圈叠套在铁套筒的表面上预热成型，成型后的云母圆圈取下待用。
把铜环与铜环之间垫放的绝缘板放置在胎具上，如图1-9所示，检查其出线孔位置正确否。
▲图1-9 胀胎及紧固装置
之后，把预热成型的云母圆圈叠放在铜环的内圆圈上，每层之间涂刷酚醛树脂漆。把紧圈放在其中，紧圈外表面亦涂刷上一层酚醛树脂漆，再用胀胎将紧圈胀开，并与云母圆圈压紧。对胀胎继续施压，待压力达到一定程度后，将其整体置于150～180℃烘干室中干燥30min后取出。取下胀胎，换上铁套筒，把云母圆圈再次压紧，挤出多余的绝缘漆。为确保紧圈式滑环坚固耐用，铁套筒放入前，其外表面亦应涂刷一层酚醛树脂漆。
压装后，外露的云母部分要用无纬带绑扎，使其密封良好。组装好的滑环应在130±5℃环境下烘干3～4h，这时绝缘电阻应大于1MΩ。当滑环从烘干环境中取出后，尚需在60～70℃温度下浸1032号绝缘漆一次，之后再烘干1h左右。
最后经耐压试验合格后，压入转轴，对铜环外圆进行精车。
9、怎样检修滑环内套与转轴配合间隙过大故障？
当滑环内套与转轴配合间隙过大时，则电机运行中，固定刷架的螺杆会严重震动，致使滑环烧毁。依其规定，电机转速在1000r/min以下的滑环，径向震动应小于0.1mm；电机转速在1000r/min以上的滑环，其径向震动则应小于0.05mm。0一般，滑环的轴向震动应小于滑环本身宽度的3%，最大亦不能超过5%。
滑环内套与转轴配合间隙过大时，应将滑环从转轴上卸下，用砂纸把转轴表面打磨光滑，并用汽油清洁干净。再把环氧树脂胶与铁粉混合拌匀成为胶剂，涂在转轴表面，室温下晾干后放在车床上车削，将滑环内套与转轴配合间隙缩小至0.1～0.15mm。
将滑环重新装在转轴上，对滑环外圆同心度进行加工，并用油石精磨滑环表面，使其光洁。再装上研磨好的电刷，使电机空转30min左右，让电刷与滑环接触良好可靠。
最后电机带负载运行，观察刷架固定螺杆震动情况。若震动轻微，说明滑环与转轴配合间隙已符合要求；否则，按上述方法再予以修整，直至配合间隙适宜为止。
10、怎样修理电刷？
电刷是靠相当大的弹簧压力压在换向器或滑环的表面上进行工作的。电刷既可以安装在以电刷杆为转动中心的杠杆上，又可以安装在一个固定的刷握中。刷握可与换向器或环的表面垂直，亦可以倾斜一个角度。电刷在刷握中应能上下自由移动，但不能摇晃或卡阻。
电刷常见故障及修理方法如下。
（1）刷握内表面磨损
当电刷与刷握配合不当时，会导致刷握内表面磨损。此时，除检查换向器或滑环外，尚应校正刷握与电刷的空隙，并锉光刷握内表面的毛刺，使刷握内表面光滑及干净。
电刷与刷握的允许空隙列于表1.1。
▲表1.1 电刷与刷握的允许空隙（mm）
刷握与换向器或滑环的距离应保持2～4mm，刷握前后两端与换向器或滑环的距离必须相等，不能倾斜。常见的情况，是电刷与刷握配合不正确，如图1-10所示。
▲图1-10 电刷与刷握不正确的配合
（2）弹簧失去弹性
当电机绝缘不良时，流过弹簧的电流过大，而致使弹簧退火失去弹性。此时，除检修电机绝缘外，还应更换失去弹性的弹簧。
（3）电刷冒火花
电机运行中电刷冒火花的原因及检修方法如下。
①换向器或滑环的表面不平整、不圆或不清洁。可视其具体情况用细砂纸磨平表面，或者修整并校正其同心度以及清除表面上的脏污。
②电刷被卡在刷握内。应取出电刷，用砂纸将其略微磨小，使电刷在刷握内活动自如。如刷握中有异物，应清除干净。
③电刷与换向器或滑环的表面接触不紧密。用细砂纸研磨电刷或换向器及滑环的表面，使其接触紧密。
④电刷型号、尺寸与刷架不匹配。更换与刷架相匹配的电刷。
⑤电刷压力过小或过大。电刷磨损严重过短，应更换电刷。弹簧压力过大致使电刷接触过紧，应调整弹簧压力。
11、怎样研磨及更换电刷？
电刷是电机转动部分与固定部分的连接部件，它不但流过负载电流，还与换向器或滑环表面直接接触。
当电刷与换向器或滑环的接触面小于70%时，即应对电刷进行研磨。磨时需使用00号砂布，砂布的宽度时用一块橡皮胶将砂布按旋转方向贴在换向器或滑环的表面上，如图1-11所示。研磨后电刷的接触面应达90%以上。
▲图1-11 电刷的研磨方法
电刷研磨后，弹簧压力亦随之减弱，应适当调整弹簧的压力。但当电刷的磨损量超过弹簧所能调整的范围时，应更换电刷。一般情况下，电刷磨损超过60%时应更换，即使是在极限状态下使用，亦不允许埋在电刷中的软铜线端子因磨损而外露。
更换电刷时，应确定电刷的规格，原则上要更换规格相同的电刷。若电刷尺寸稍大，可予以适当的加工，如果相差过大则不能采用。
在修理电刷时还应检查电刷的引线是否完整，与电刷的连接是否牢固。当电刷引线中折断的股数超过总股数的1/3时，必须更换引线。更换的引线规格要与旧线相同。如果没有规格相同的引线，照表1.12选用。
▲表1.12 电刷引线规格
12、怎样安装和调整电刷装置？
换向器或滑环、转轴以及电刷装置检修后，电刷装置需重新安装与调整。电刷的刷架、刷握和电刷安装及调整正确与否，将直接影响电机能否正常工作。
（1）电刷装置的安装
电刷的刷架、刷握及电刷的安装，应符合下列要求。
①同一组刷握均应排列在同一直线上，不能错开。
②为使换向器或滑环均匀摩擦，相邻不同极性的一对刷架应彼此错开。
③各组电刷必须调整在换向器或滑环的电气中性线上。
④电刷架及其横杆要固定牢靠，绝缘衬管和绝缘垫不应损伤、脏污，其绝缘电阻需符合要求。
⑤带有倾斜角的电刷，其锐角尖必须与转动方向相反。
⑥刷握与换向器或滑环的表面间隙应在2～4mm。
⑦换向器或滑环应与轴同心，其摆动幅度应与产品说明书规定相符，通常应小于0.05mm。换向器或滑环的表面应光滑、无损伤及清洁干净。
⑧接至换向器或滑环的电缆，其金属护层不能触及带有绝缘垫的轴承。
⑨电刷与刷握框配合必须适宜，不能过紧或过松。
（2）电刷的调整
调整电刷时，应按以下规定进行。
①同一台电机必须使用同一制造厂生产的同一牌号电刷。
②电刷在刷握内应能上下自由移动，电刷与刷握的间隙应符合制造厂的规定，通常在0.10～0.20mm。
③电刷的接触面与换向器或滑环的表面弧度应吻合，接触面积不能小于单个电刷截面的75%。
④非恒压电刷弹簧，其压力应符合制造厂的规定。当制造厂无规定时，应调整到不使电刷冒火花的最低压力。同一刷架上各个电刷的压力应均匀，通常在0.015～0.025MPa。
⑤恒压弹簧应完整无损，其型号及压力应符合产品说明书的规定。
⑥电刷的编织带应连接牢固，接触良好，不能与转动部分或弹簧片相接触。具有绝缘垫的电刷，绝缘垫需完好。
⑦电机运行中，电刷应在换向器或滑环的整个表面内工作，不得偏斜于换向器或滑环的边缘。
13、怎样进行引线与电刷连接？
引线与电刷的连接方法有填塞法、焊接法、铆管法、压入法、夹头法及螺钉紧固法等，其中最常用的是填塞法、铆管法及焊接法。
（1）填塞法
填塞法操作方便，因而被广泛采用。它是先在电刷上钻一个锥形孔或螺钉孔，其孔径略大于引线的直径，再将引线穿入空心冲头，待空心冲头进入电刷孔引线即被插入孔内。之后用手锤轻轻敲击冲头，将引线之间还有空隙，为将引线紧固在电刷孔中，要把韧性及可塑性特别好的铅粉或铜粉填入空隙中。开始时先填至孔深的1/3 处，再把冲头深入孔中，用手锤敲打冲头把粉末压实。将冲头退出后，继续填加粉末并用冲头压紧，直至填满电刷孔为止。
（2）铆管法
采用铆管法时，先在电刷的头部钻一个埋头孔，再穿上一根配合较紧的紫铜管，在伸出的紫铜管头部缠绕上电刷引线。引线头埋在电刷上层大孔中，或者将引线用铜焊或锡焊埋入孔中。将紫铜管两端伸出的部分扩大后反过来，便形成一个实心的紫铜管铆钉。再垫上铜垫圈，用该铆钉将引线铆在电刷上。
应注意的是，对于过薄的电刷不宜采用铆管法，以防将电刷扩裂。
（3）焊接法
当电刷很薄或端平面不超过100mm2时，不宜采用铆管法及填塞法连接引线，而应采用焊接法。
先在电刷的一端钻一个直径较大的线孔，镀上一层铜，之后将引线头清洁干净，穿过线孔并盘绕在线孔中。再在线孔及引线头涂上氯化锌溶液或松香液，用烙铁将线孔与引线焊牢，并将溢出孔外的焊锡锉平，如图1-12所示。
▲图1-12 用焊接法固定电刷引线
14、怎样校验转子静平衡？
电机检修后，其转子往往不平衡。若不校验转子就进行组装，则电机运行时会出现噪声大、转动不平衡、轴承损坏等现象。因此，凡是拆开电机修理，或更换过转子铁芯、绕组、机轴、换向器等部件的电机，在总装前均应校验转子是否平衡。转子不平衡有两种情况，一是静态不平衡，二是动态不平衡。对于转子的动态不平衡，一般使用专用的校验仪器（如闪光式动平衡机）进行校核，而且只检验大型高速电机。
当转子短而粗且转速不超过1000r/min时，可只做静平衡校验；若转子的转速超过1000r/min而且又较长，在静平衡校验后需再进行动平衡校验。
转子的静平衡校验一般在水平刀刃式平衡架上进行，如图1-13所示。
▲图1-13 静平衡架
校验时，先将两导轨之间的距离按转子长度调整好，把轨面调至水平。之后将转子轴颈部分清理干净，水平地放在导轨上。若转子两端轴颈不相等，可在较细的一端加上适当厚度的套环。用手转动一下转子，直至自动停下。此时观察并标记转子停留位置，如此反复转动转子。若发现转子某一面始终停在下面，则表示该面较子停留位置，如此反复转动转子。若发现转子某一面始终停在下面，则表示该面较重。
处理转子不平衡故障时，是在较轻的一面适当增加配重或在较重的一面适当减少配重，以调整不平衡量。增加配重的方法有加铆钉或螺钉、加平衡圈或补，焊金属等。无论采取哪种方法均应注意掌握配重的准确性及保持配重物的牢固可靠。减少配重的方法多是钻浅孔或铣去一些不影响转子强度的材料。转子加减配重后，应重新校验平衡，且反复调整，直至转子在平衡架上能在任何位置均可静止为止。
如增加配重时，在转子处于最低位置时，用油灰在对应面作平衡重物，直至转子无论转到哪个位置，转子均处于平衡状态。然后，把临时粘贴的油灰换成相等重量的金属物，牢牢地固定在转子两端。
15、怎样进行转子动平衡试验？
在校验转子静平衡时，是在转子上附加配重以平衡转子的偏重，使转子达到静平衡。但当转子高速转动时，电机的震动往往很厉害，这是由于两处所产生的离心力方向相反而造成的。为此，高速运转的电机尚需做动平衡试验。
动平衡试验是在动平衡机上进行的。动平衡机的类型虽很多，但基本原理大致相同。转子放在可自由摆动的支座上，通过电气线路来测定不平衡量的位置及大小。通常是采用闪光式动平衡机和火花式动平衡机。
闪光式动平衡机的结构如图1-14所示。它是利用闪光指示不平衡量的位置，用仪表指示不平衡量的大小，可以较准确地测出不平衡量的位置与大小。
▲图1-14 闪光式动平衡机的结构框图
当转子旋转时，不平衡量的离心力使支座按正弦规律摆动，振幅与不平衡量成正比，频率则为转子的旋转频率。
支座的摆动使传感器线圈在永久磁铁的磁场中往复运动，产生信号电压。此电压的波形亦为正弦波，其大小与离心力成正比。信号电压输送至测量电路，测量电路是由模拟电路、前置放大电路、选频放大电路、脉冲整形电路、闪光电路及直流稳压电源等部分组成的。
传感器输出的电信号，经模拟电路补偿、切换变量后，送至前置放大电路，放大后的信号再送至选频放大电路消除相位误差，并通过改变选频放大电路中的电阻或电容来改变频率范围，选出与转子旋转频率同拍的电信号进行放大，之后送至桥式整流电路，整流后的信号送入微安表，由微安表指示不平衡量的大小。另一部分经过选频放大的信号送至脉冲整形电路，形成负脉冲电压使闪光灯发亮。由于闪光频率与转子旋转频率相同，因而套在轴上号码环的数码管看起来好像是不变的，由此即可确定不平衡量的位置。
根据动平衡机测出的不平衡量的位置和大小，采用加重法进行试重，正式确定动不平衡的准确位置及残余量大小，视其具体情况采用加重或减重法消除不允许的残余量。
通常以震动值大小为准来衡量。若找不到标准，可依下式计算许用不平衡量：
e=Gr/W
式中 e——转子单位质量的许用不平衡量（9.8×10-3N·mm/kg），又称转子的质心与轴心线的偏心距，μm；
G——不平衡量（9.8×10-3N）；
r——不平衡量离旋转中心轴线的距离，mm；
W——转子的质量，kg。
对于某一转子，其平衡精度可用G·r乘积来表示。当两校正面与重心的距离相等时，则每个校正面上的许用不平衡量是总和的1/2。
16、转子铸铝是怎样的工艺？
转子铸铝的方法很多，有重力铸铝、震动铸铝、压力铸铝、离心铸铝及低压铸铝等。虽然各种铸铝方法不同，但基本过程相似。目前多是采用离心铸铝，因为这种铸铝方法技术成熟，设备亦简单。
离心铸铝是利用工件转动时所产生的离心力，将铝水充满所有槽形和整个模腔。离心铸铝的主要设备是离心机、熔铝炉及预热炉。
离心铸铝的操作要点如下。
（1）铝的熔化与浇铸温度
铸铝转子一般采用纯度较高的铝，虽然高纯度铝的铸造性能较差，但有良好的导电性能。铝的熔化温度要严格控制在760℃左右，不能高于800℃，否则铝水中氢的溶解度增大，与空气中的蒸气化学反应加剧，使铝的晶粒变粗，组织疏松，从而增大了电阻率，降低了机械强度。这时浇铸出来的铸铝转子会出现气泡、缩孔及裂纹等缺陷。
（2）转子铁芯与铸铝模的预热
离心铸铝时，其铁芯、上模、中模、下模（有时尚有分流器）均需要预热，以便更容易浇铸。预热温度及其相互配合是保证转子质量的重要因素，如果掌握不好将使转子产生缩孔、裂纹或冷隔等。
（3）离心机的转速
离心机转速过高、离心力过大且进水口又较小时，铝水不容易注入，排气亦困难，此时下端环易出现气泡，而且聚集在端环内圈及槽底部分的铝水还可能在凝固前被抛空。如果离心机转速过低，产生的离心压力不够，会使铸件组织疏松，并可能导致浇铸不满。因此离心机的转速必须适宜。
（4）浇铸方法及浇铸速度
离心铸铝多采用升速浇铸法。确定离心铸铝的浇铸速度时，要考虑铝水流动性、浇铸温度、铸铝模温及转子几何尺寸和槽形等因素。浇铸时要保持铝水在模腔及铁芯槽中有正常速度，使模腔及铁芯槽中的气体能顺利地排出。
转子铸铝后应先拆除模具，切去浇口，退出假轴再立即热套轴。热套轴时转子铁芯的温度一般控制在250～400℃。小型转子容量小，动作要迅速，否则转子铁芯温度下降过快，则需重新加热后方能套轴。对于小型电机，热套轴应保证一次成功。
通常，轴热套时，轴公差采用基孔制S7、U5或U6公差，而铁芯冲片的轴孔公差则采用基孔制H8公差。
铸铝转子应进行质量检查，主要是表面检查、尺寸检查和内部检查。表面检查是用肉眼查看铸铝转子表面有无缩松、缩孔、裂纹、冷隔及残缺等缺陷，内部检查主要是检查转子内部有无断条、裂纹、缩松、气泡和缩孔等缺陷。在进行内部检查时，要用转子断条检查器。
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来源：《电机修理入门》，作者：姜晓东
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