换向是指旋转着的电枢绕组元件从个支路进入另一个支路时，在被电刷短接的过程中，元件内电流发生改变方向的变化。

换向过程十分复杂，它不仅是电磁的变化过程， 同时还受到负载、电刷材质、机械、化学和环境等各 种因素的影响.目前所掌握的关于换向的理论分析和计算已能近似地反映这个过程的物理本质，并能指导实践。

换向不良时将会出现强烈火花，造成换向器表面 和电刷损坏，进而使电机+能继续运行。因此，换向性 能是直流电机运行品质的重要指标Q对换向理论和改 善换向的措施仍在进一步研究。

1、换向过程的基本概念

在换向过程中，被电刷M接的绕组元件称为换向 元件。稳定运行时，换向元件中电流換向的过程如图 4-1所示D电枢旋转时，当电刷与换向器的相对位置 为刷位（1)时*元件开始换向，换向元件中的电流为 / = 至刷位（3)时，元件换向结屯，i = 在刷位（2)时，元件正在换向，：随时间W变.换向元件 从开始换向到换向结束所经历的时间称为换向周期 rk，历时甚短.在此期间电刷与换向器的相对位移称 为电刷计箅宽度

H- ( 1 I ^ (ni) C4-4-I)

式中％ 电刷宽度（m);

a——电枢绕组支路对数; P——极对数；

&一^换向片距（m)s

叠绕组和波绕组(参见本篇第5章）的换向过程在 本质上并无E别，在叠绕组中，换向元件被同-块电刷 短接I而在波绕组中，当刷杆数等于极数时，被两块相 同极性时电刷所短接a

2.6 、其他

除以上各项改善换向的措施外，设计电机时设法 降低电枢梢的槽深与槽宽之比（如取消槽楔代之以无 纬带誶扎，采用变断面电枢绕组），增加电刷覆盖片数 (刷杆上半数电刚在换向器上做切向位移），采用短距、 异槽式或拉图尔式电枢绕组（参见本篇第5章）等，都 是行之有效的改善换向的措施。它们或者可降低平均 电抗电动势以，使电抗电动势波形平坦，易于获得较 好的瞬时补偿度；或者可使任一元件在换向结束时均 存在同槽短路元件，后者既可对槽漏磁进行阻尼，使换 向元件漏磁电感减小，又可吸收换向元件回路断开时， 因存在剩余换向电流所必须释放的电磁能量，有利于 抑制电刷火花。

3、换向火花

良好的换向是直流电机正常运行的必要条件。换 向不良时，在电刷下会出现火花。微弱的火花对电机的 正常运行并无妨碍t还有助于生成适当的换向器氧化 膜，但当火花超过一定级别时，将引起换向器和电刷的电腐蚀和机械磨掼，从而使电机不能止常运行，严重时可使电机损坏.