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碳刷又叫作电刷,是电机极为重要的部件之一,它用于电机转动部件与固定部件之间传导电流.在交流整流子或直流电机中,它起到换向作用.因此,如何合理使用电刷是极为重要的工作。合理使用包括,正确选型和正确使用两方面,电刷正确选型是根据电机与特性,解决两着之间的组对,由电刷厂提供优质产品,使电机在运行中,有良好的使用性能,而碳刷的正确使用,则是电机在运行中充分发挥其优良性能的重要保证。使用碳刷包括换向器的清理,电刷的磨弧,膜的建立,电刷的安装。电刷的选型是根据电机厂设计工况,运行条件,选择合理的碳刷,通过上机模拟实验,选择合理的材质刷体,从而体现电机的优良使用性能。
电刷材质来看,集电环用电刷不仅使用石墨电刷,而且为了提高电刷的电流密度,有时也使用金属石墨电刷,所以,还必须考虑异常残余膨胀等因素。即使对于汽轮发电机那样的高速电机或在全封闭气体介质和氢气介质中运行的电机,问题也不少。
一般,钢质集电环的耐磨性好,机械强度大,因此大多用于因极性引起集电环磨损差较大的同步电机上。钢可以加工成复杂的结构,它是一种容易得到而又价廉物美的材料,所以,广泛用于包括圆周速度较低的水轮发电机在内的同步电机。
集电环与电刷的配合上,当电刷的研磨性过强而集电环的材质过软时,往往在集电环上发生相当于电刷宽度的阶梯磨损。
尤其是高温低湿的全封闭式电机,更容易引起电刷或集电环的过大磨损。要求耐腐蚀性时,可使用不锈钢,但不锈钢的滑动特性不稳定,与电刷组合不合适往往使电刷产生跳动,容易造成电刷温升过高或异常磨损,所以使用时必须倍加注意。
集电环的材质要求机械强度大,并是电的良导体,还要具有耐腐蚀性,在与电刷滑动接触时,必须具备耐磨性和稳定的滑动接触特性。为了改善并联电刷的电流分布,可移动集电环滑动接触面的通电点。为了获得良好的滑动特性,在集电环上开螺旋状的斜槽是有效的。