無火花運行是指大型低速的直流電機可靠運行的重要指標之一。直流電機運行的可靠性、極限功率、調速範圍等，在很大程度上取決於換向性能的好壞，故換向是直接影響到電機品質的一個重要問題。某些國家在無火花運行區域寬度的計算探討中，大多選用大型低速的直流電機，如英國和日本，而蘇聯多選用轉速略高的中小容量的電機。
基本介紹
- 中文名：無火花運行
- 外文名：Sparkless operation
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：電力系統
- 包括：可靠性、極限功率、調速範圍
簡介,實測原理,幾點設定,總結,
簡介
眾所周知，直流電機運行的可靠性、極限功率、調速範圍等，在很大程度上取決於換向性能的好壞，故換向是直接影響到電機品質的一個重要問題。表征換向品質的參數很多，如換向電勢、電抗電勢、接觸壓降、無火花運行區域寬度等，其中無火花運行區域寬度能較明晰地反映出換向的有關條件，如換向極安匝、形狀、換向極下氣隙長度、負載、轉速等，特別與換向極有關的參數的選擇有較密切的聯繫。無火花運行區域寬度是電機各線圈由穩定外電源供電時，於某一電樞電流 下，換向極線圈(有時包括補償線圈)中，用獨立電源供給附加電流，當附加電流達到一定值時，電刷火花處於發生與消失的臨界狀態，該附加電流就是上限值，由下限至上限間的幅值就是該電電樞流下的無火花運行區域的寬度。電樞電流不同，其寬度不同。
關於該問題原是一種換向試驗調整方法，許多製造廠長期來只是在試驗中實測套用，用以檢驗電機的換向品質，因缺乏理想的計算方法而很少作精確計算，難以在電磁設計階段套用計算方法求得，並用所得結果預估換向品質，籍此判斷要否調整設計，這樣，相對來說，經濟性也就差些。由此，為了充實設計內容，在電磁設計階段就能近似地計算所設計產品的無火花運行區域寬度，以作為預估產品品質好壞的手段之一，就很有必要了。
國際上近二十年來有好些國家都已積極地探索無火花運行區域寬度的計算問題，如日本、英國、蘇聯、西德等，並取得了不同程度的進展。隨著電子計算機的出現和廣泛套用，研究手段比以前先進，在有關換向問題的研究中，出現了一些新的理論和方法，數學模型越來越能確切地表達影響換向的多種因素，一些參量的計算比以前深入和細緻，所得結果也較前精確。關於無火花運行區域寬度的計算研究亦同樣如此。
某些國家在無火花運行區域寬度的計算探討中，大多選用大型低速的直流電機，如英國和日本，而蘇聯多選用轉速略高的中小容量的電機。
我國直流電機製造行業仍是對成品在試驗中用實測法取得無火花運行區域寬度，以檢驗電機之換向品質，或為改善換向而作調整的判斷，所以能有較理想的計算方法求出直流電機的無火花運行區域寬度也是大家致力以求的。
實測原理
電機各線圈由穩定外電源供電，給定某一電樞電流，換向極線圈(有時包括補償線圈)中，用獨立電源饋電，調節這饋電電流，雙向測出電刷火花產生與消失時的附加電流的上限值及下限值。改變電樞電流，重複上述過程，即能測得完整的無火花運行區域。這區域可以電樞電流為橫軸，饋入電流為縱軸作出圖形。
幾點設定
a.電機中各線圈由穩定外電源供電。
b.存在換向極，且換向元件內感生的旋轉電勢值視換向極數而定。電樞槽為開口槽。非開口槽內元件邊的排列作類似於開口槽內元件邊的排列處理。
d.繞組為整距，且同槽分布。若異槽分布，則根據槽漏磁交鏈的具體情況而定。
e.電刷接觸持性為非線性。
總結
關於計算直流電機的無火花運行區域寬度的方法問題，根據電機的電磁因素和電刷的非線性特性，套用電子計算機，計算了數台電機，求得了無火花運行區域寬度，與實測結果對照，二者基木相符。這樣，為進一步摸索在電磁設計階段套用這種計算方法予估產品的換向品質，或籍此調整設計打下了基礎。因此，對充實設計內容、改進設計方法、提高設計質量和產品質是，具有一定的技術和經濟意義。
