一、影响换向的原因：
直流电机换向过程中为什么会产生火花呢？根据理论和实践分析，影响换向的原因很多，有电磁的、机械的、电化学的等等，并且它们之间又相互影响，十分复杂。这里不准备在理论上作过多的分析，只针对电动自行车用直流电机为改善换向在生产中应注意的问题做一些分析，或许会对生产起到一定的指导作用。
1、电磁原因：
在换向时，换向元件中会产生电抗电势和换向电势，这些电势之和一般大于零，称延迟换向。当换向时，后刷边离开一个换向片转向另一个相邻换向片时，换向电流不为零，有电磁能量储存在换向元件内，在前个换向片离开电刷时，换向回路被突然切断，换向元件中的电磁能量就只有击穿空气而释放，从而产生火花
2、机械原因：
对生产而言，由于机械原因而导致换向不良是一个重要方面。机械方面的原因很多，例如：平面换向器表面的平整度、粗糙度及装配时换向器表面与电机轴线的垂直度；换向器片间绝缘突出或换向片突出；电刷接触面研磨不好，电刷与换向器表面只有局部接触；电刷上弹簧压力大小不合适；电刷在刷盒里太松或太紧；各个刷杆之间距离不相等，致使有些电刷所短路的换向元件不在几何中心线上；换向器表面不洁等。
3、电化学原因：
正常运行的电机，换向器表面会产生很薄的一层褐色氧化亚铜薄膜。实践表明，氧化亚铜薄膜的存在，是电机良好换向的必要条件。这是因为氧化亚铜薄膜本身不仅具有较高的电阻，且其表面还常吸附着薄层水份、氧气和石墨粉末，具有良好的润滑作用，有利于减少电刷和换向器的磨损。
二、改善换向的方法和措施：
为改善换向应该针对影响换向的原因在生产中采取一些必要的方法和措施。下面介绍一些生产中应注意的问题。
1、调节电刷位置：
根据产生火花的电磁原因，为了减小换向元件中的电势，应将电刷位置调节到物理中心线，但因为物理中心线是随着负载大小而移动的，所以，一般要求将电刷位置调节到几何中心线处。确定几何中心线的方法是：对绕组端部连接到换向器对称的电机，电刷位置应对准磁极中心线；而对绕组端部不对称的电机，视不对称程度而定。总的原则是：被电刷短路的绕组元件的两条边应位于几何中心线或很接近几何中心线处。
理论和生产实践都证明，电刷位置调节的好坏，对电机的空载电流和性能影响很大，应引起足够的重视。
2、重视换向器的质量：
换向器的质量应包括材质和加工质量两方面。
换向器的材料是铜合金，如镉铜、银铜等，材质不同，它的硬度、耐磨度，与电刷的接触电阻及导电性能等都会有差别，当然还要考虑价格因素。
从加工质量方面，应检测换向器的尺寸、形位公差和表面粗糙度。换向片分布应均匀，换向片间绝缘应下刻，对平面换向器表面平面度要好，与电刷接触的表面其粗糙度应不低于0.80。允许用玻璃砂纸研磨换向器表面（不要用金钢砂纸）。对平面换向器，安装时要注意其与电机轴线的垂直度。
3、重视电刷的选择：
电刷是与换向器的滑动接触件，电刷的成份和接触特性好坏，直接影响到电机运行时换向的好坏和它的磨损程度。电刷的接触特性主要指一对电刷接触压降（因正、负级电刷下接触压降不相等，故用一对电刷接触压降来评价）和摩擦系数，这些因素影响到电机运转时电刷与换身器之间的接触损耗（包括电损耗和磨擦损耗）和磨损度。影响电刷接触特性的主要因素有圆周速度、电流密度和施于电刷的单位压力等。对电动自行车用直流电机，圆周速度不大，一般都能满足要求。对这种直流电机的电刷一般提出以下要求：
（1）因为电动自行车采用低压电源，因此一对电刷接触压降不能大，一般应在1v以下，这样功率损耗较小。
（2）若按照用户使用2年不用更换电刷，按每天骑行2h计算，电刷寿命应在1500h左右。电刷寿命是由它允许磨损的高度决定的，而允许磨损高度则由允许弹簧的最小压力和电刷磨短后在刷盒中运行的稳定性决定。
（3）电刷截面积的大小应符合电刷允许电流密度。电流密度过大，引起发热过高，摩擦系数增大，极易引起火花，电机甚至不能正常运行。
（4）换向器的磨损应在允许范围内，运行噪声小等。
