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碳刷，刷握，換向器

發(fā)布時間：2012年9月4日   |   閱讀次數(shù)： 683

碳刷的材料大多有石墨制成，為了增加導(dǎo)電性，還有用含銅石墨制成，石墨有良好的導(dǎo)電性，質(zhì)地軟而耐磨。碳刷詳細介紹                                                                                                                            電刷的材料大多由石墨制成，為了增加導(dǎo)電性，還有用含銅石墨制成，石墨有良好的導(dǎo)電性，質(zhì)地軟而且耐磨。

　　電刷可以用于直流電機或交流換向器電機，比如通用電動工具上，象手電鉆和角磨機上，皆用到它。他是用來和換向器配合來實現(xiàn)電機電流換向的，

　　電刷是電機（除鼠籠式電動機外）傳導(dǎo)電流的滑動接觸體。在直流電機中，它還擔(dān)負著對電樞繞組中感應(yīng)的交變電動勢，進行換向（整流）的任務(wù)。實踐證明：電機運行的可靠性，在很大程度上決定于電刷的性能。

　　根據(jù)電刷的生產(chǎn)方法，分為兩類。一類是有色電刷，即金屬石墨電刷。一類是黑色電刷。有色電刷中，含有色金屬，主要是銅粉、銀粉、其次是鉛粉、錫粉、氧化鉛粉等，余量為鱗片石墨粉。各種金屬粉末含量多少隨電刷的技術(shù)要求而定。當(dāng)金屬含量達到!"#以上時，可不加粘結(jié)劑，將粉末混勻后直接壓制成型。否則要加入粘結(jié)劑（煤瀝青、煤焦油或樹脂等）。黑色電刷選用石油焦、瀝青焦、炭黑、木炭以及天然石墨粉等，加入部分粘結(jié)劑（如煤瀝青、煤焦油和人造樹脂等）制造的。采用樹脂粘結(jié)劑經(jīng)固化制造的電刷為高電阻電刷，而焙燒后的產(chǎn)品稱炭刷和石墨刷（以天然石墨為主要原料）經(jīng)石墨化后的產(chǎn)品稱電化石墨刷

　　制造電刷所使用的原料分三類，一是金屬粉末；二是炭和石墨粉末；三是粘結(jié)劑。由于電機的使用工況條件不同，所以電刷的種類繁多。不同牌號的電刷，其技術(shù)性能上有較大的差異。所以需要在配方和工藝中進行調(diào)整。配方組成包括：!）選用不同的原料和所占比例；"）干粉的粒度組成；#）粘結(jié)劑的種類、性質(zhì)和所占比例。制造電刷所使用的原料較多，它們具有不同的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能，將這些不同性質(zhì)的原料按一定比例配合混勻，則得到與單一原始原料性能完全不同的綜合效果。干粉粒度組成，影響它的堆積密度，由于顆粒間的相互搭接的差異，產(chǎn)生不同程度的孔隙（氣孔）。顆粒越細，表面積也越大，需粘結(jié)劑多。顆粒的長寬比不同，成型后電刷具有各向異性。煤瀝青、煤焦油粘結(jié)劑的組成十分復(fù)雜，它的生產(chǎn)方法、技術(shù)指標以及加入量的多少，均直接影響產(chǎn)品的最終性能。到目前為止，還不能根據(jù)電刷性能要求，采用理論計算的方法，設(shè)計產(chǎn)品配方。一般是根據(jù)理論計算和實際試驗相結(jié)合的方法確定。當(dāng)生產(chǎn)工藝和原料質(zhì)量改變時，原來的配方便不一定適用，此時應(yīng)修改工藝與配方，才能達到原定的質(zhì)量標準和使用要求。對于使用信譽較高的產(chǎn)品，應(yīng)盡量維持配方和工藝的穩(wěn)定。

　　1 具我所知，目前電機所用電刷大部分是碳刷，如銀石墨、銅石墨、電化石墨等；也有直接用金屬片作電刷的，比如說手機震動電機中的圓柱震動馬達的刷片大多用金屬材料，好像是鈹鎘銅（不一定記得準確了哈）！

　　2 電刷型號、技術(shù)性能、及試驗條件符合JB4003－85標準規(guī)定 型號電阻率μΩm洛氏硬度體積密度短路換向器試驗推薦工作條件基本值載荷Vg/cm3一般電刷的接觸電壓降

　　天然石墨類

　　S313776001.702.10.200.25112519600－24500

　　樹脂粘合石墨類

　　R05135904002.043.70.150.2584014700－19600R155160961.854.0R163100801.703.5R373300851.754.0R453480801.665.35R127012001.706.8　

　　電化石墨類　

　　D104101002001.642.40.250.20124014700-19600D172131031.602.70.200.2570D172F1.65D20220916001.582.50.15104519600-24500D213298910001.652.64019600-39200D21428821.642.4D214R1.600.25D21530681.502.80.15D25215856001.632.5124519600-24500D308408610001.592.6104019600-39200D308L43951.653.0D30939781.602.9D36460996001.560.251250D364N621.570.200.2060D374D457010001.562.60.2550D374DL901.693.40.15D464F4010001.252.51040D46724874001.502.00.2512

　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，利用電子器件換向的無刷直流機也開始廣為出現(xiàn)，并發(fā)展成熟。其它的電機，（異步電機和同步電機）均為交流電機，沒有電刷結(jié)構(gòu)。

　　電刷的形狀各異，在電機上使用的多為長方形，安置在電刷架上。電刷和換向器或滑環(huán)之間有一定的壓力，大型的電刷結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，小型電刷就比較簡單。

　　電刷的電流導(dǎo)出也不一樣，大型電刷上有導(dǎo)線，小型的經(jīng)常由彈性導(dǎo)電片引出。

　　起重天車的和地鐵，城鐵用的集電靴，也可以歸于電刷，但是材料和結(jié)構(gòu)和石墨電刷就很不一樣。

　　碳刷運行中常見故障及處理方法:

　　1.為保障電機的正常運行，正確選擇電刷型號是十分重要的，由于制造電刷時所選用的原材料和工藝不同，其技術(shù)性能也有差異。因此在選擇電刷時，應(yīng)該綜合考慮電刷的性能和電機對電刷的要求。電刷使用性能良好標志應(yīng)該為：

　　a 在換向器或集電環(huán)表面能較快形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化薄膜。

　　b 電刷的使用壽命長，并不磨損換向器或集電環(huán)

　　c 電刷具有良好的換向和集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能量損耗小。

　　d 電刷運行時，不過熱，噪音小，裝配可靠，不破損。

　　2.電刷裝入刷握內(nèi)要保證能夠上下自由移動，電刷與刷握內(nèi)壁的間隙在0.1-0.3毫米之間，以避免電刷和刷握之中因間隙過大產(chǎn)生擺動。刷握下邊緣距整流子表面的距離應(yīng)該保持在2毫米左右。如距離過小，刷握容易觸傷換向器，距離過大，電刷易顫動而導(dǎo)致破損。

　　3.在同一臺電機上，原則上應(yīng)該使用同一種型號的電刷，但對于個別換向特別困難的大中型電機，可采用雙子電刷，其滑入邊采用潤滑性能好，滑出邊采用抑止火花能力強的電刷，從而使電刷的運行得到改善。

　　4.電刷磨損到一定程度要更換新的電刷，電刷最好一次全部更換，如果新舊混用，可能會出現(xiàn)電流分布不均勻的現(xiàn)象。對于大型機組，停機更換電刷，勢必影響生產(chǎn)，可以選擇不停機，我們通常建議客戶的做法是每次更換20%的電刷（即每臺電機的每個刷桿的20%），每次間隔時間為1-2周，待磨合再逐步更換其余電刷，以保證機組的正常連續(xù)運行。

　　5. 為了使電刷與換向器接觸良好，新電刷應(yīng)該進行磨弧度，磨弧度一般在電機上進行。在電刷與換向器之間放置一件細玻璃砂紙，在正常的彈簧壓力下，沿電機旋轉(zhuǎn)方向研磨電刷，砂紙應(yīng)該盡量粘緊換向器，直至電刷弧面吻合，然后取下砂紙，用壓縮空氣吹凈粉塵，再用軟布擦拭干凈。研磨電刷不宜采用金剛砂紙，以防金剛砂顆粒嵌入換向器槽內(nèi)，在電機運行時，擦傷電刷和換向器表面。磨弧后，電機先20-30%以負荷運轉(zhuǎn)數(shù)小時，使電刷和換向器磨合，并建立均勻的氧化薄膜。再逐步提高電流至額定負荷。

　　6. 施于同一臺電機各電刷的單位壓力應(yīng)力求均勻，以免電流分配不均，導(dǎo)致個別電刷產(chǎn)生過熱和火花。電刷的單位壓力應(yīng)按“電刷技術(shù)性能表”來選擇，對于轉(zhuǎn)速較高的電機或在振動條件下工作的電機，應(yīng)適當(dāng)提高單位壓力，一保證正常工作。打個比方：牽引機電機的電刷單位壓力為0.4-0.6kgf/cm2。

　　通常電刷單位壓力過高，是電刷的磨損加劇，單位壓力過小，接觸不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)機械火花。

　　電刷的火花產(chǎn)生的原因和排除的方法:

　　導(dǎo)致原因處理方法

　　a　附加極調(diào)整不良－－－－－－－－－－用分流或調(diào)整附加極氣隙，或改換電刷型號。

　　b　云母突出－－－－－－－－－－－－－下刻云母或使用磨蝕性較大的電刷

　　c　換向器升高片連接處斷開－－－－－－重新焊接

　　d　電刷位置不正確－－－－－－－－－－調(diào)整刷握至正確位置

　　e　刷握的間距或排列不勻－－－－－－－糾正刷握的間距和排列

　　f　換向器或集電環(huán)偏心－－－－－－－－－最好在額定轉(zhuǎn)速下車削或重新研磨

　　g　換向器松動，換向片有高低－－－－－－緊固一下，車削或重新研磨

　　h　換向片有油污－－－－－－－－－－－－清掃換向片和密封軸承

　　i　電刷粘附或滯留在刷握里－－－－－－－－檢查電刷尺寸是否正確，清掃電刷和刷握除去任何毛刺

　　j　電刷磨合不佳－－－－－－－－－－－－－磨合電刷

　　k　電刷型號不適合電機

　　關(guān)于電刷的顫震

　　原因處理方法

　　a 換向片或云母突出－－－－－－－－－－－緊固換向器，下刻云母

　　b 刷握離開換向器或離集電環(huán)太遠－－－－－調(diào)整刷握至換向器的距離為2毫米

　　c 換向器或集電環(huán)橢圓－－－－－－－－－－車削或重新研磨換向器或集電環(huán)

　　d 刷握安裝松動－－－－－－－－－－－－－安裝緊固片

　　e 電刷在刷握內(nèi)太松－－－－－－－－－－－如果刷握磨耗，需更換新的

　　f 電刷型號不合適

　　關(guān)于電刷磨損不均勻的問題

　　故障 處理方法

　　a. 電機過載－－－－－－－－－－－－－－－ 降低和限制電機負荷

　　b. 換向器或集電環(huán)上有油污－－－－－－－－清掃換向器或集電環(huán)

　　c. 電刷和刷桿間的電阻不均等－－－－－－－清掃和緊固連接處

　　e. 電刷接觸面有磨蝕粒子－－－－－－－－－重新磨合和清掃電刷表面

　　f. 電流分配不均勻－－－－－－－－－－－－調(diào)整電刷壓力                                            

　　g. 電刷型號混用－－－－－－－－－－－－－只可安裝一種型號的電刷
                                                                                      

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