直流電機電刷的設計規(guī)則和使用過程中的注意事項

（文章來源：老趙說制造）

電刷是直流電機中電源和電樞線圈之間的重要環(huán)節(jié)，電刷一直是直流電機和通用電機設計中的重要考慮因素，作為一個系統(tǒng)，換向器和電刷充當旋轉開關機構，在適當的時間將電流從電源分配到所需的電樞繞組。

電刷必須有效地傳導電樞導體之間的線路電流，它們還必須抵抗電樞線圈在換相過程中感應電壓的破壞，并具有足夠的支撐作用，以盡量減少摩擦和磨損，表面速度可能超過1500m/min。在某種程度上，幾乎所有對電刷性能的重要限制都與電刷和換向器的動態(tài)接觸有關。例如，高速下產生的摩擦會導致火花，在電刷和換向器產生絕緣膜。電刷的最終選擇是基于具體的電機類型和實際應用參數（因為換相特性將根據電機的應用方式而變化），從數千種可用的電刷等級和材料中縮小選擇范圍。

如果電刷等級滿足以下標準，則認為它是給定應用的理想等級：1） 長壽命，2） 火花小，3） 換向器磨損最小，4） 最低電氣和機械要求損失，安靜平穩(wěn)的運作。在任何給定的應用中，只有少數電刷等級能夠提供較長的使用壽命和適當的換相，正確的電刷選擇對電機性能至關重要。

為了最大限度地減少電損耗，選擇具有低電阻率以及電刷和換向器之間的低電壓降（接觸降）的電刷似乎是合理的，在電樞線圈電感較高的電機中，它會導致過多的火花和換向器表面損壞。在這種情況下，具有高電阻和高接觸壓降的電刷，將通過耗散短路換向器線圈中的能量和降低開關過程中的短路電流來提高換向器和電刷的壽命，從而提高整體效率。另外，必須考慮機械因素，如換向器表面速度、換向器段之間絕緣層的磨損特性（平齊或咬邊）和電刷尺寸，尺寸特別重要，因為橫截面積與給定電刷材料的載流能力成正比 。

電機設計的其他細節(jié)，如繞組類型、電流額定值、安培匝數比和開關類型，這些參數在許多特定的方式都會影響電刷選擇。例如，當設計的安培匝數比通常的安培匝數比低時，串聯(lián)發(fā)動機的工作效率往往更高。但是，如果使用“正?！彪娝⒌燃?，火花將更加明顯，開關將變黑和燃燒。

對于低安培匝數比電機，可以指定具有輕微清潔作用的較硬等級的電刷，這將有效地抵消這種情況。其他應用參數，如頻繁的啟動和停止（或反轉）、過載能力、對高效率的需求、存在振動或電刷噪聲的最小化都會影響電刷的選擇。在某些情況下，要求可能是矛盾的，在最終的選擇中迫使妥協(xié)的。

檢查或更換電刷前，務必斷開電機電源，遵循電機制造商文件中的說明，或在嘗試預防性維護之前聯(lián)系電機制造商，典型的維護程序包括：定期檢查電刷是否磨損。定期從換向器和電機內部清除碳粉，可以用干凈、干燥、無絨布擦拭來完成，不要在換向器上使用潤滑劑或溶劑。如有必要，只能使用0000號或更細的砂紙來修整換向器，不要在非金屬端罩上使用溶劑。
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