碳刷的主要材料是纯碳。碳刷在运动过程中与滑环产生摩擦,在摩擦过程中会有一定的热量产生。长期使用后,碳刷表面会有烧损、烤糊、断裂、煤化等现象。这些问题将导致碳刷寿命的缩短,并可能给发动机带来严重的损坏。
电刷是传导电流的滑动接触体。碳刷的作用,是把电机运行所需要的转子电流,通过与滑环上的连接片导入转子线圈,碳刷与连接片的吻合度和光滑度,接触面大小,影响其寿命和可靠性。在直流电机中,它还担负着对电枢绕组中感应的交变电动势,进行换向(整流)的任务。
碳刷在运行过程中,应进行及时的维护。常会维护不好而造成事故,甚至停机停产。反之,加强对集电装置部分的维护,能及早发现问题和解决问题,可以免除很多事故的发生。带有换向器的电机,由于碳刷不但起传导电流的作用,而且还起换向作用,因而其监护工作量要大得多。经常和仔细观察换向火花的状态和特征是非常重要的。直流电机换向火花的大小和状态,是影响换向诸因素综合作用的反映,是电机运行情况好坏的主要标志。因而仔细观察火花的产生及其变化规律,是分析火花产生的原因和采取措施来消除火花的根据。
电机运行时所产生火花的形态,通常分为点状火花(很微弱且不连续);粒状火花(较点状火花大,亮度也较点状火花强);火球状火花(在碳刷滑出边上停留或浮动的红色或白色的明亮球状火花);火舌状火花(在碳刷滑出时,火花拖长,有短火苗,一般为红色);爆鸣状火花(火花明亮,有较大的放电声响);飞溅状火花(火舌拖出较长,有火星飞越现象);环火状火花(碳刷滑出边火花拖长并附在换向器表面形成环火,严重时形成正负刷架间的弧光短路)。
金属石墨 该类碳刷的主要材料是电解铜和石墨。根据使用需要有时也采用银粉(精密仪器上用的,非常贵)、铝粉、铅粉等其他金属,这些碳刷里面又有含黏结剂和不含黏结剂之分。这类碳刷既有石墨的摩擦特性又有金属的高导电性,因此,适用于高负荷和换向要求不高的低电压电机(如汽车启动马达等)。其圆周速度不超过30米/秒。
碳刷磨损到一定程度要更换新的碳刷,碳刷好一次全部更换,如果新旧混用,可能会出现电流分布不均匀的现象。对于大型机组,停机更换碳刷,势必影响生产,可以选择不停机,我们通常建议客户的做法是每次更换20%的碳刷(即每台电机的每个刷杆的20%),每次间隔时间为1-2周,待磨合再逐步更换其余碳刷,以机组的正常连续运行。
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