[科普中国]-电子换向器

电子换向器是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动下去的一个部件。结构上，换向器是几个接触片围成圆型，分别连接转子上的每个触头，外边连接的两个电极称为电刷与之接触，同时只接触其中的两个原理是，当线圈通过电流后，会在永磁铁的作用下，通过吸引和排斥力转动，当它转到和磁铁平衡时，原来通着电的线较对应换向器上的触片就与电刷分离开，而电刷连接到符合产生推动力的那组线圈对应的触片上，这样不停的重复下去，直流电动机就转起来了。如果没有换向器的作用，那电机只能转不到半圈就卡死了，只能当作电刹车了。

简介电子换向器是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动下去的一个部件。结构上，换向器是几个接触片围成圆型，分别连接转子上的每个触头，外边连接的两个电极称为电刷与之接触，同时只接触其中的两个原理是，当线圈通过电流后，会在永磁铁的作用下，通过吸引和排斥力转动，当它转到和磁铁平衡时，原来通着电的线较对应换向器上的触片就与电刷分离开，而电刷连接到符合产生推动力的那组线圈对应的触片上，这样不停的重复下去，直流电动机就转起来了。如果没有换向器的作用，那电机只能转不到半圈就卡死了，只能当作电刹车了1。

电子换向器的组成电子换向器由下列电路组成：直-交电流换向电路、时序控制电路、恒流电路、保护电路、测量道(隔离放大电路、交-直流换向电路)、切沿电路、滤波电路、独立的电源电路。电子换向器面板，在结构上采用全封闭抽屉式标准尺寸面板结构，这样可减少灰尘对仪器性能的影响，确保面板正常工作；在电路上采用新型集成电路，从而提高了仪器测量精度。

电子换向器的工作原理由电源变压器提供0-500V可调电压，通过调压开关和控制输出，经过整流滤波后变成可调的电流电源，组成四组复合三极管构成开关桥电路，该电路被时序电路输出的矩形方波交替控制，时序电路产生的时序脉冲，控制供电路实现交流矩形波电流，向下井仪器供电，并向测量电路提供换向时的切沿控制脉冲2。

电子换向器与机械换向器的特点比较电子换向器的功能和机械换向器的功能基本一样。

电子换向器的特点：①它是通过直-交，交-直电子换向，向下井电极系或下井仪器提供交流矩形波(或直流)的恒流电源，对电极系、微电极、流体等测得的交流信号，可同步地进行交—直交换，使之成为缓慢平滑的直流信号，供记录仪记录。②采用电子元件和集成电路、标准化面板;体积小、无噪声、无火花干扰、换向效率在98%以上；工作稳定，无机械磨损，操作简便，能对测井信号进行处理，供电电流最大为999mA 。③由于采用恒流供电方式，这样比JD-581多线自动电测仪的供电系统要准确，测量精度也高。在高阻地层处测量时曲线值更加准确，在中低阻地层测量时，所测值同JD-581多线仪测量值一样。

机械换向器的特点：① JD-581多线自动电测仪的供电系统不是供给恒定的电流，而是由高压经过粗、中、细调电阻降压，使它的供电电流稳定下来，这样当地层的电阻率变化较大时，测量的值就会出现误差。因此在电极系测井中，以前的大电极距测井，所测的值不一定准确。②体积大，噪声大，有火花干扰，换向效率为70%，工作可靠性差。③下井电流供电方式为高电压小电流供电，机械磨损大，测量精度也较低。

应用效果及结论电子换向器面板，在实际测井中效果如下：

1)换向效率高，工作性能稳定，可连续工作8h以上；

2)恒流式供电，供电电压低，电流小；

3)工作中无火花干扰，无噪声，测量精度高；

4)操作简便，不必每次测井都去调它，无需保养；

5)所测曲线经过对比后由计算机出图，资料完全符合石油总公司曲线资料验收标准，并达到了设计的要求3。

本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学