良好换向的前提是电刷与换向器之间稳定的滑动接触，主要是保持换向器氧化膜动态平衡，为此必须满足必要的机械、电气条件和适当的物理、化学因素。当必要的机械、电气条件不能满足，物理、化学因素要改变时，由于氧化膜动态平衡的改变，滑动接触变得不稳定，就会产生换向火花。产生换向火花的原因可以归结为下面几个方面。
1.工业机器人伺服电机电磁原因
如果换向元件内的合成电势不等于零，根据电磁理论，换向元件中产生的附加换向电流就会造成电刷前后刷边电流密度分布不均匀，电刷与换向片接触或脱离时，元件内换向附加电流并未为零，元件内的电磁能将以火花形式释放出来。延迟换向火花产生在后刷边；超越换向火花将产生在前刷边。
电枢绕组开焊或片间（匝间）短路都会造成电路上的不对称，亦将造成严重火花。
当电枢绕组为不对称多重绕组时，由支路间的电势不对称，在换向元件中产生一个脉动电势，将产生空载火花，负载时将加大。
电刷不在几何中心线上时，如换向元件进入主极区，换向元件因切割主磁通，将产生空载火花。
2.机械原因
换向器表面工作状态不良，如换向器突片或变形、片间云母片突出、换向器表面粗糙、电枢动平衡不好和电机振动等都将造成电刷与换向器之间无法保持稳定接触，而产生火花。电刷和刷握的工作状态不良，如电刷与刷握的间隙不合适、电刷压力不均匀、过大或过小、电刷材质不合适和刷握结构形式不合适德行，都影响滑动接触，也将产生火花。
3.工业机器人伺服电机负载及周围环境
电机严重过载时，由于电抗电势增加，换向极磁路饱和，电刷电流密度过大，换向火花将加大。冲击性负载、电流变化率过高将导致换向极磁通滞后，造成造成换向困难而产生火花。
当湿度太高或太低、温度过高或过低、周围存在油雾或有害性气体和含尘量过高等都会导致氧化膜平衡的破坏，无法形成正常氧化膜而影响正常滑动接触而产生火花。
产生火花的因素很多，而很多的因素又是相互影响的，在分析和检查换向火花产生原因时，必须根据实际运行条件来加以区分，以针对解决。
