若换向极磁场较强,则e>en+e,∑e≠0。在这种情况下,换向元件中 的附加电流改变了方向,即与换向电势e的方向相同,是帮助换向的。当i 0时,电流改变方向的时刻比直线换向时提前,故称为超越换向,如图4-7(c) 所示。超越换向说明换向极磁势较强,故又称为过补偿换向 由图4-8(b)可见,由于ik与i2同方向而与i1反方向,相应地使前刷边电流 密度增大;后刷边电流密度减小,从而也破坏了电刷下电流密度分布的均匀性 同样对电机换向不利。 第二节产生火花的原因 直流电机的换向问题十分复杂,产生火花的原因也是多种多样的。通过不断 实践和分析研究,到目前为止,对产生火花通常归纳为电磁、机械和化学等3个 方面的原因。 、电磁原因 早期认为,产生火花的原因是由于电刷接触面电流密度太大所至。但实践证 明,产生火花的原因并不是电流密度大。因为在近乎直线换向时,即使平均电流 密度达到200A/cm2以上,后刚过电流密度达到350~400A/cm2时,也没有发生 火花。而电机正常运用时,当电刷平均电流密度仅为8~20A/cm2。可见,这种 认识并不符合实际 经过不断实践和长期研究,目前对电磁原因有以下几种看法: (1)当电机处于直线换向时,尽管电流密度可能很大,但电刷下不会产生 火花。 (2)当延迟换向不太严重时,在换向开始和结束瞬间,附加换向电流i都 等于零,这时,后即边电流密度虽然很大,但井不产生火花。只有过分延迟换向 时,当t=Tx,。还未降到零,在换向元件和电刷断开瞬间,换向元件中的;以 电磁能量L1的形式释放出来,当这部分能量足够大时,后刷边就会产生火花 因此,可以认为,附加换向电流;过大是产生火花的电磁原因。 (3)当电机工作在严重超越换向时、前刷边电流密度增大,同时电刷与换 向片刚开始接触,仅有少数点接触。使这个增大的电流集中在电刷与换向片开始若换向极磁场较强，则 k r a e  e + e ，e  0 。在这种情况下，换向元件中 的附加电流 K i 改变了方向，即与换向电势 k e 的方向相同，是帮助换向的。当 i ＝0 时，电流改变方向的时刻比直线换向时提前，故称为超越换向，如图 4—7(c） 所示。超越换向说明换向极磁势较强，故又称为过补偿换向。 由图 4－8(b)可见，由于 K i 与 2 i 同方向而与 1 i 反方向，相应地使前刷边电流 密度增大；后刷边电流密度减小，从而也破坏了电刷下电流密度分布的均匀性， 同样对电机换向不利。 第二节 产生火花的原因 直流电机的换向问题十分复杂，产生火花的原因也是多种多样的。通过不断 实践和分析研究，到目前为止，对产生火花通常归纳为电磁、机械和化学等 3 个 方面的原因。 一、电磁原因 早期认为，产生火花的原因是由于电刷接触面电流密度太大所至。但实践证 明，产生火花的原因并不是电流密度大。因为在近乎直线换向时，即使平均电流 密度达到 200A／cm 2以上，后刚过电流密度达到 350～400A／cm 2时，也没有发生 火花。而电机正常运用时，当电刷平均电流密度仅为 8～20A／cm 2。可见，这种 认识并不符合实际。 经过不断实践和长期研究，目前对电磁原因有以下几种看法： （1）当电机处于直线换向时，尽管电流密度可能很大，但电刷下不会产生 火花。 （2）当延迟换向不太严重时，在换向开始和结束瞬间，附加换向电流 K i 都 等于零，这时，后即边电流密度虽然很大，但井不产生火花。只有过分延迟换向 时，当 K K t = T ,i 。还未降到零，在换向元件和电刷断开瞬间，换向元件中的 K i 以 电磁能量 2 2 1 r K L i 的形式释放出来，当这部分能量足够大时，后刷边就会产生火花。 因此，可以认为，附加换向电流 K i 过大是产生火花的电磁原因。 （3）当电机工作在严重超越换向时、前刷边电流密度增大，同时电刷与换 向片刚开始接触，仅有少数点接触。使这个增大的电流集中在电刷与换向片开始