电机碳刷
电刷电机和碳刷电机
电刷电机和碳刷电机电刷电机和碳刷电机是两种常见的直流电机，它们在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。
本文将从工作原理、结构特点和应用领域等方面介绍这两种电机。
一、电刷电机1. 工作原理：电刷电机是利用电磁感应原理工作的。
当通电时，电刷电机的电流通过电刷和电刷环，产生磁场。
磁场与转子上的永磁体磁场相互作用，使转子产生旋转运动。
2. 结构特点：电刷电机的主要部件包括定子、转子、电刷和电刷环等。
其中，定子是电机的静态部分，转子则是电机的旋转部分。
电刷和电刷环负责传递电流和磁场，在电机运行中不断与转子接触，因此容易磨损。
3. 应用领域：电刷电机因其结构简单、成本低廉、启动性能好等特点，广泛应用于家用电器、车辆驱动系统、工业自动化设备等领域。
例如，电动工具、洗衣机、吸尘器等家电产品中常使用电刷电机作为动力源。
二、碳刷电机1. 工作原理：碳刷电机与电刷电机原理相似，也是利用电磁感应原理工作。
当通电时，碳刷电机的电流通过碳刷和旋转的转子，产生磁场。
磁场与转子上的永磁体磁场相互作用，使转子产生旋转运动。
2. 结构特点：碳刷电机的结构与电刷电机类似，主要由定子、转子、碳刷和碳刷座等组成。
不同之处在于，碳刷电机使用碳刷来传递电流和磁场，碳刷比传统的铜质电刷更耐磨损，寿命更长。
3. 应用领域：碳刷电机由于碳刷的特性，具有更好的耐磨性能，因此在高速运转和长时间运行的设备中应用更广泛。
例如，电动车、船舶、飞机等交通工具中常使用碳刷电机作为驱动力源。
总结：电刷电机和碳刷电机都是直流电机的一种，它们的工作原理类似，都是通过电流和磁场的相互作用产生转子的旋转运动。
不同之处在于电刷电机使用铜质电刷，而碳刷电机使用碳刷。
电刷电机结构简单、成本低廉，适用于家用电器等领域；碳刷电机由于碳刷的特性，更适用于高速运转和长时间运行的设备。
虽然电刷电机和碳刷电机在结构和应用上有所差异，但它们都是直流电机的重要类型，对于推动工业和日常生活的发展都具有重要意义。
电机碳刷知识点总结
电机碳刷知识点总结一、电机碳刷的概念电机碳刷是一种用于直流电机中的零部件，也称为电刷或碳刷。
它是一种导电性能很好的碳制品，通常由碳和其他材料混合而成。
碳刷是直流电机中传统的电刷结构，它通过摩擦电刷与电机旋转子上的集电环之间的摩擦产生电接触，从而使电流传导到旋转子上，驱动电机工作。
碳刷通常由电刷体和电刷簧组成。
二、电机碳刷的分类1. 按照用途分类根据碳刷的用途不同，可以分为电动工具用碳刷、电动汽车用碳刷、通信设备用碳刷、航空航天设备用碳刷等。
2. 按照形状分类根据碳刷的形状不同，可以分为平刷、圆刷、笔刷等。
3. 按照材料分类根据碳刷的材料不同，可以分为纯碳刷、合金碳刷、纳米碳刷等。
三、电机碳刷的特点1. 导电性好：电机碳刷由碳制成，导电性能极好，能够有效地将电流传导到旋转子上。
2. 耐磨性好：碳刷具有很好的耐磨性，可以在摩擦磨损的情况下保持稳定的电刷效果。
3. 热稳定性好：电机工作时会产生一定的热量，碳刷能够良好的耐受这种热量，不易变形、熔化。
4. 自润滑性好：碳刷具有一定的自润滑性，能够减少摩擦带来的磨损，延长碳刷的使用寿命。
5. 轻量化：碳刷由碳制成，重量较轻，在电机高速旋转时不会造成额外的负荷。
四、电机碳刷的应用领域1. 电动工具电动工具中的电机碳刷用于传导电流，驱动电机工作，常见于电钻、磨削机、切割机等工具中。
2. 电动汽车电动汽车中的电机碳刷用于传导电流，驱动电机工作，是电动汽车关键的零部件之一。
3. 通信设备通信设备中的电机碳刷用于传导电流，驱动设备中的电机运转，如风扇、印刷机等。
4. 航空航天设备航空航天设备中的电机碳刷用于驱动各种飞行器的电动机，如导弹、卫星等。
五、电机碳刷的维护与保养1. 定期检查：定期检查电机碳刷的磨损情况，及时更换磨损严重的电机碳刷。
2. 清洁保养：定期清洁电机碳刷及其周围的灰尘和杂质，保持碳刷的良好导电性能。
3. 合理使用：避免长时间超负荷使用电机，以减少碳刷的磨损。
电机碳刷作用
电机碳刷作用电机碳刷是电机的重要配件，起着关键的作用。
下面是关于电机碳刷作用的一篇文章，希望对你有帮助。
电机碳刷是一种电机传动的核心部件，通过与转子接触，将电源带入转子，使其产生力和动能。
它的用途非常广泛，几乎应用于所有依靠电力驱动的设备和机械中，如家用电器、工业机械、交通工具等。
首先，电机碳刷起到了导电的作用。
电机的工作过程中，需要用到电能。
而电能是通过导电材料传递给电机的，电机碳刷就是这个传递过程中的关键组成部分。
当电能从电源进入电机时，电机碳刷与旋转的转子接触，将电能传递给转子。
因此，电机碳刷的导电性能直接影响电机的工作效果和效率。
其次，电机碳刷也发挥着改善电机性能的作用。
电机在使用过程中，由于转子的高速旋转和与碳刷的接触摩擦，会产生大量的热量和摩擦粉尘。
这些热量和粉尘会影响电机的性能和寿命。
电机碳刷利用其导电和清洁功能，可以有效地散热和清除碳刷和转子间的摩擦粉尘，从而保持电机的正常运转和延长电机的使用寿命。
再次，电机碳刷还具有调节电流的作用。
电机在不同工作条件下，需要不同的电流来供应动力。
通过合理选择电机碳刷的材质和形状，可以改变电机与转子的接触面积和接触压力，从而实现对电机工作电流的精确调节。
这对于调节电机的运转速度和扭矩非常重要，可以使电机适应不同的工作要求。
最后，电机碳刷还起到了防止电火花和电弧的作用。
在电机工作时，由于电刷与转子的接触和断开，会产生电弧现象。
电弧会产生电火花和热量，对电机和周围环境造成损害。
电机碳刷具有良好的导电性能和耐高温性能，可以有效地降低电弧的产生，并防止电火花的发生，从而保护电机和周围设备的安全。
总之，电机碳刷在电机的工作过程中发挥着非常重要的作用。
它不仅是电能与电机传递的桥梁，还可以改善电机性能、调节电流和防止电弧等。
因此，选择合适的电机碳刷，并进行正确的维护和更换，对于延长电机的使用寿命和提高电机的工作效率非常重要。
电机碳刷的作用范文
电机碳刷的作用范文电机碳刷是电机中的重要部件之一，其主要作用是传递电流给转子并与旋转的集电器接触，以产生磨损并带走摩擦产生的电火花。
下面将详细介绍电机碳刷的作用。
1.传递电流：电机碳刷是连接电源与旋转集电器（也称为电刷）之间的通道。
当电流通过电机碳刷时，它们作为导电材料将电流传递给转子中的旋转集电器。
旋转集电器将电流传递给定子绕组，从而产生旋转力。
2.与旋转集电器接触：电机的转子上通常有一个旋转集电器，它是一个由电刷片构成的轴向的金属环，其作用是与电机碳刷接触并传递电流。
电机碳刷与旋转集电器的接触面通常涂有润滑剂，以减少摩擦，并确保良好的电流传递和高效的能量转换。
3.产生磨损：电机碳刷与旋转集电器的接触面会因摩擦而产生磨损。
这是因为在电机的运行过程中，碳刷与集电器之间会存在较高的电流和摩擦力，导致碳刷慢慢磨损。
磨损的速度取决于电机的使用频率和负荷。
4.带走电火花：当碳刷与旋转集电器接触时，由于摩擦会产生电火花。
电机碳刷通过碳化物的成分，能够有效地吸收并带走电火花的能量，使其不会对电机和其他部件产生危害。
这种特性使碳刷在电机的运行过程中起到了防止电火花扩散的重要作用。
5.调整电流及电机性能：通过选择不同材料和形状的碳刷，可以调整电流的传递方式和电机的性能。
例如，选择硬度较高的碳刷材料可以降低磨损，从而延长碳刷的使用寿命。
而选择密度较高的碳刷可以提供更好的电流传输效率。
总的来说，电机碳刷的作用是传递电流、与旋转集电器接触、产生磨损、带走电火花以及调整电流和电机的性能。
电机碳刷是电机中一个不可或缺的组成部分，对电机的性能和寿命具有重要的影响。
碳刷电机工作原理
碳刷电机工作原理碳刷电机是一种常见的直流电机，它的工作原理是利用碳刷和电刷之间的摩擦和导电来实现电能转换为机械能的过程。
碳刷电机主要由电刷、转子、定子和碳刷组成，下面我们将详细介绍碳刷电机的工作原理。
首先，让我们来了解一下碳刷电机的结构。
碳刷电机的转子是由电磁铁和电刷组成的，电刷则是由碳块制成。
而定子则是由线圈和铁芯组成。
当电流通过定子线圈时，会产生一个磁场，这个磁场会与转子上的磁场相互作用，从而产生电磁力，使得转子开始旋转。
在碳刷电机工作时，电刷起着非常重要的作用。
电刷通过碳块与转子上的电刷接触，从而将电流传递到转子上。
由于碳块的导电性能很好，因此可以确保电流的顺利传输。
同时，碳块的摩擦性也很好，可以确保电刷与转子之间的接触良好，从而保证电流的稳定传输。
碳刷电机的工作原理可以分为直流电机和交流电机两种情况。
在直流电机中，电流的方向是固定的，因此转子只会朝一个方向旋转。
而在交流电机中，电流的方向是不断变化的，因此转子会不断地改变旋转方向。
除了碳刷电机的基本工作原理之外，还有一些影响碳刷电机工作效果的因素。
例如，电刷与转子之间的摩擦力会影响电机的效率，如果摩擦力太大，会导致能量损失过大；如果摩擦力太小，会导致电刷与转子接触不良，影响电流的传输。
因此，制造碳刷电机时需要对电刷与转子之间的摩擦力进行合理设计。
此外，碳刷电机还需要定期对电刷进行更换和维护，因为电刷在工作过程中会逐渐磨损，导致接触不良。
因此，定期更换电刷可以保证碳刷电机的正常工作。
总的来说，碳刷电机通过电刷和碳块之间的摩擦和导电来实现电能转换为机械能的过程。
它的工作原理相对简单，但是在实际应用中需要注意一些细节，如摩擦力的控制和电刷的维护，才能确保电机的正常工作。
希望通过本文的介绍，读者对碳刷电机的工作原理有了更深入的了解。
电机碳刷工作原理
电机碳刷工作原理
电机碳刷工作原理是通过碳刷与旋转子（也称为转子）之间的物理接触来实现电流传输。
电机碳刷通常由导电材料（如碳）制成，固定在电机的定子（也称为静子）上。
转子则由永磁体或电磁铁组成。
当电流通过定子绕组时，产生一个旋转的磁场。
这个磁场与转子上的永磁体或电磁铁产生相互作用，导致转子开始自旋。
同时，碳刷与转子之间的接触会形成一个闭合电路，使电流从电源流经碳刷、转子和定子绕组，最终驱动电机运转。
关于碳刷与转子之间的接触，有几个重要的设计和工作原理需要考虑。
首先，碳刷需要有足够的弹性和导电性能，能够与转子保持良好的接触，并且能够承受一定的摩擦磨损。
其次，碳刷和旋转子之间的接触会产生摩擦和磨损，导致碳刷逐渐磨损或留下碳粉。
这需要定期维护和更换碳刷，以确保电机的正常运行。
最后，碳刷与电机之间的接触面也需要保持清洁，以确保电流传输的畅通无阻。
如果接触面受到灰尘、油脂等污染物的影响，会增加接触电阻，降低电机效率。
总结来说，电机碳刷的工作原理是利用碳刷与旋转子之间的接触来实现电流传输，从而驱动电机运转。
这种接触需要满足弹性、导电、耐磨损和保持清洁等要求，以确保电机的正常工作。
电机碳刷烧坏的原因
电机碳刷烧坏的原因电机碳刷是电机的一个重要部件，负责传递电流给电机的旋转部分，从而产生旋转力。
然而，在使用过程中，电机碳刷有可能会烧坏。
下面将从以下几个方面探讨电机碳刷烧坏的原因。
1.摩擦磨损：电机碳刷与旋转部件之间存在摩擦，随着使用的时间增长，摩擦会导致碳刷磨损。
当磨损到一定程度时，碳刷可能出现断裂、烧蚀等问题，导致其失效。
2.电流过大：电机碳刷在工作时需要传递电流。
当电机工作负荷过大，电流超过碳刷的额定承载能力时，碳刷可能会烧坏。
这种情况常见于电机长时间高负载运行或启动过程中。
3.粉尘堆积：在一些环境下，电机周围可能存在大量粉尘或杂质。
这些粉尘会积聚在电机碳刷的表面，阻碍电流的传递，增加了电机碳刷的磨损程度。
长时间的粉尘积聚还可能导致碳刷过热引起失效。
4.材料质量：电机碳刷由碳材料制成，而碳材料的质量直接影响碳刷的性能。
劣质碳材料制成的碳刷在工作时容易产生电晕、发热等问题，导致碳刷的烧坏。
5.不良接触：电机碳刷与电机旋转部件之间的接触质量直接影响电流传递的稳定性。
如果接触不良，会导致电流不稳定，造成碳刷过热。
接触不良的原因可能是碳刷松动、金属接点腐蚀等。
为了避免电机碳刷的烧坏，可以采取以下措施：1.定期维护保养：定期清理电机周围的灰尘和杂质，避免粉尘积聚在碳刷上，减少碳刷磨损。
2.合理使用电机：避免长时间高负载运行，尽量避免频繁的启停操作，以降低碳刷的磨损程度。
3.选择优质碳刷：选用质量良好的碳刷，确保其具有一定的承载和传导能力，提高电机的使用寿命。
4.检查和调整接触：定期检查电机碳刷的接触情况，确保接触良好，避免不良接触造成的问题。
综上所述，电机碳刷烧坏的原因可能涉及摩擦磨损、电流过大、粉尘堆积、材料质量和不良接触等因素。
为避免电机碳刷烧坏，应定期维护保养，合理使用电机，选择优质碳刷，并检查和调整接触，以提高电机的使用寿命。
碳刷电机工作原理
碳刷电机工作原理
碳刷电机是一种常见的直流电机，它的工作原理主要是利用电磁感应和电流的作用来实现转动。
在碳刷电机中，有两种基本的电磁感应原理，分别是洛伦兹力和安培力。
下面将分别介绍这两种原理以及碳刷电机的工作过程。
首先，我们来看洛伦兹力的作用原理。
当导体带电流时，会在磁场中受到洛伦兹力的作用，这个力会使导体受到一个力矩，从而导致导体转动。
在碳刷电机中，电流通过碳刷和电刷之间的导线，产生的洛伦兹力会使得电机中的转子转动，从而驱动电机的工作。
其次，我们来看安培力的作用原理。
安培力是指导体在磁场中受到的力，其大小与导体本身的电流强度和磁场的大小有关。
在碳刷电机中，当电流通过导线时，会在磁场中产生安培力，这个力会使得导线受到一个力矩，从而驱动电机的转动。
通过以上两种原理的作用，碳刷电机可以实现电能转换为机械能的过程。
当电流通过电机的线圈时，会在磁场中产生洛伦兹力和安培力，从而驱动电机的转子转动。
转子的转动会驱动电机的工作，从而实现了电能转换为机械能的过程。
除了上述原理，碳刷电机的工作还与电刷和碳刷的作用有关。
碳刷电机中的碳刷和电刷起到了导电和传递电流的作用，它们与转子之间的接触会产生摩擦力，从而使得转子产生了转动。
同时，碳刷和电刷的材料也对电机的性能有一定的影响，不同的材料会影响电机的效率和寿命。
综上所述，碳刷电机的工作原理主要是利用洛伦兹力和安培力来实现电能转换为机械能的过程。
在电机工作过程中，碳刷和电刷的作用也起到了重要的作用。
对于碳刷电机的工作原理，我们需要深入理解其中的电磁感应原理和碳刷的作用，这样才能更好地应用和维护碳刷电机。
碳刷电机原理
碳刷电机原理
碳刷电机原理是指利用碳刷与电刷（也称为碳刷）之间的摩擦与接触，通过电刷与电铜圈之间线圈的电流磁场作用，实现电能转化为机械能的过程。
碳刷电机主要由转子和定子组成。
转子通常由铁芯和线圈组成，而定子由永磁体组成。
转子绕组通电后产生电磁场，与定子的磁场相互作用，导致转子扭转。
转子内的线圈通过碳刷与电刷的接触，不断地与电源接通或断开，使线圈中产生交流电流。
这个交流电流通过线圈内部的磁场作用，将电能转换为机械能，推动转子旋转。
在碳刷电机中，碳刷起到了关键的作用。
碳刷与电刷之间通过弹簧或其他结构保持压力接触，以确保电流能够正常传递。
当电刷与碳刷之间的接触断开时，电流停止流动，线圈中的磁场也随之消失，转子停止转动。
而当接触恢复时，电流重新流动，磁场再次产生，转子继续旋转。
碳刷电机的原理可以简单地概括为“电流-磁场-力-转动”。
通过不断地切换电流传导与中断，碳刷电机能够实现连续的旋转运动。
它广泛应用于各种家用电器、电动工具和工业设备中，是一种常见且经济有效的电机类型。
电机碳刷的规格与参数
电机碳刷的规格与参数电机碳刷是电机中的重要零部件之一，它具有多种规格和参数，对电机的性能起着关键作用。
本文将就电机碳刷的规格和参数进行详细介绍。
一、电机碳刷的规格1. 尺寸规格：电机碳刷的尺寸规格是指碳刷的长度、宽度和厚度等方面的尺寸参数。
通常使用毫米（mm）作为单位进行标注，如15mm×8mm×4mm。
2. 材料规格：电机碳刷的材料规格是指碳刷的主要材料成分和性能特点。
常见的碳刷材料有天然石墨、金属碳、金属石墨等。
不同材料的碳刷具有不同的摩擦特性和导电性能，适用于不同工作条件的电机。
3. 导电规格：电机碳刷的导电规格是指碳刷的导电性能参数。
主要包括电阻率和电导率。
电阻率越低，电导率越高，说明碳刷具有更好的导电性能，能够更有效地传递电流，提高电机的工作效率。
二、电机碳刷的参数1. 寿命参数：电机碳刷的寿命参数是指碳刷在工作过程中的使用寿命。
通常以小时（h）作为单位进行标注，如5000h。
寿命参数与碳刷的材料、制造工艺和工作条件等有关，寿命越长，表示碳刷使用寿命越长久，需要更少的更换维护工作。
2. 摩擦参数：电机碳刷的摩擦参数是指碳刷与电机旋转部件之间的摩擦力和摩擦系数等参数。
摩擦参数的大小和稳定性直接影响到电机的运行平稳性和噪音水平。
优质的碳刷应具有较低的摩擦力和摩擦系数，能够减少电机的磨损和噪音。
3. 温度参数：电机碳刷的温度参数是指碳刷在工作过程中的温度变化范围和温度耐受能力。
温度参数的好坏直接关系到电机的安全性和稳定性。
优质的碳刷应能够在高温和低温环境下保持稳定的性能，不会因温度变化而失效或损坏。
三、电机碳刷的选择和应用1. 根据电机类型选择：不同类型的电机对碳刷的要求不同。
直流电机通常使用碳刷作为电流传递的零部件，而交流电机则使用其他材料的刷子。
选择适合电机类型的碳刷是保证电机正常运行的关键。
2. 根据工作条件选择：不同的工作条件对碳刷的要求也不同。
如高速电机对碳刷的耐磨性和耐高温性要求较高，而低速电机对碳刷的导电性能和摩擦特性要求较高。
电机碳刷的作用
电机碳刷的作用电机碳刷是电机中的重要部件，它起着关键的作用。
在电机的运转过程中，电机碳刷的作用主要体现在以下三个方面。
首先，电机碳刷作为电机的电流传递装置，起到了电流导电的作用。
当电机转子旋转时，发电机产生的电流需要通过定子和转子之间的导电装置传递到外部电路中。
电机碳刷作为定子和转子之间连接的一个关键部件，能够有效地将电流从定子传递到转子中，从而实现电流的闭合回路。
它通过碳刷与转子的接触，保证电流的传导畅通无阻，并保持电机的正常运转。
因此，电机碳刷的良好导电性能对电机的正常运行起着重要的作用。
其次，电机碳刷还能够保障电机的长期稳定运行。
在电机工作过程中，碳刷与转子接触会产生一定的摩擦磨损。
同时，由于摩擦和磨损的缘故，碳刷上会积聚一定的固体炭粉。
这些积聚物会影响碳刷与转子之间的接触，从而导致电流传输不畅或者不稳定。
为了确保电机的稳定运行，必须及时清除炭粉和更换碳刷。
只有定期检查和维护电机碳刷，才能保证电机的长时间高效运行。
最后，电机碳刷还起到了保护转子的作用。
在电机工作过程中，由于负载变化或其他原因，电机会产生电流波动和超过额定电流的情况。
这样的电流波动和超额电流会产生较大的冲击力，对转子与碳刷的接触造成额外的摩擦和磨损，甚至会导致碳刷的损坏。
然而，电机碳刷作为转子保护的一层防护装置，能够吸收和减缓这些冲击力，减少碳刷的损坏程度，从而延长电机的使用寿命。
综上所述，电机碳刷作为电机中的重要组成部分，发挥着电流传导、稳定运行和转子保护的关键作用。
只有保证电机碳刷的正常工作状态，定期检查和维护，才能确保电机的高效运行和长期稳定运行。
电机碳刷的作用不可小觑，是电机正常运转的基础和保障。
电动机碳刷的作用
电动机碳刷的作用《电动机碳刷的作用》嘿，朋友们！想象一下这样一个场景：在一个略微嘈杂的工厂车间里，各种机器轰鸣着，工人们忙碌地穿梭其中。
而在这其中，有一台电动机正嗡嗡作响，卖力地工作着，它就像是这个车间的小“心脏”，为整个生产提供着动力。
这时候，咱就不得不提到电动机里一个小小的但却至关重要的部件——碳刷啦！你可别小瞧了这玩意儿，它的作用那可大着呢！就说这台电动机吧，它每天都要长时间不停地运转。
如果没有碳刷，那可就好比是汽车没了轮子，根本跑不起来呀！碳刷就像是电动机的“好朋友”，一直默默地陪伴着它工作。
碳刷的主要任务呢，就是负责在电动机运行时传导电流。
它和电动机里的换向器亲密接触，让电流能够顺畅地通过，从而让电动机能够持续不断地转动起来。
你看，这碳刷多像一个勤劳的“小信使”呀，不辞辛劳地传递着电流的“消息”。
有一次，车间里的一台电动机突然出故障不转了，这可把工人们急坏了。
大家都知道，生产线上少了这台电动机可不行啊，那会大大影响工作效率的。
于是，经验丰富的老师傅过来检查了一番，发现原来是碳刷磨损得太厉害啦！就好像是人的鞋子磨破了底，走不了路了一样。
师傅赶紧给它换上了新的碳刷，嘿，你猜怎么着，电动机立马又欢快地转起来啦！而且呀，这碳刷还得定期更换呢，不然它要是“累垮”了，电动机也得跟着“罢工”。
这就像是我们人一样，得定期保养身体，不然就容易生病。
你说，这碳刷是不是很重要呢？你想想，如果没有碳刷，那电动机不就成了一个“光杆司令”，有劲也使不出来呀！它就没办法把电能转化为机械能，那些需要电动机带动的机器也就没法工作啦。
这后果，可真是不堪设想啊！所以说啊，千万别小看这小小的碳刷，它虽然不起眼，但却是电动机能够正常运转的关键所在。
它就像是幕后的英雄，默默地奉献着自己，为我们的生活和工作提供着不可或缺的动力。
怎么样，现在你知道电动机碳刷的作用了吧！它可真是个了不起的小部件啊！。
电机碳刷成分表
电机碳刷成分表简介电机碳刷是电机中的重要部件，它在电机运行中起到传递电流的作用。
本文将深入探讨电机碳刷的成分，包括碳刷的基本结构、常见材料、制备工艺等内容。
电机碳刷的基本结构电机碳刷通常由碳材料和导电剂组成。
碳刷的基本结构包括刷头、刷架和刷芯。
刷头是与电机旋转部件接触的部分，刷架是刷头的支撑部分，而刷芯则是连接刷头和刷架的部分。
电机碳刷的常见材料在电机碳刷的制造过程中，常用的碳材料包括天然石墨、人工石墨和金属含碳材料。
天然石墨是碳刷制造中最常用的材料，因其导电性能优良、摩擦磨损性能好而受到广泛应用。
人工石墨则是通过对天然石墨进行加工得到的材料，具有更好的导电性能和磨损性能。
金属含碳材料在一些特殊情况下被使用，它们可以提供更高的电导率和更低的摩擦系数。
电机碳刷的导电剂导电剂是电机碳刷中的重要组成部分，它可以提高碳刷的导电性能。
常见的导电剂有铜粉、银粉、铝粉和石墨粉。
铜粉是一种常用的导电剂，可以提高碳刷的导电性能。
银粉具有更好的导电性能，但由于成本较高，通常用于高要求的场合。
铝粉是一种常用的廉价导电剂，可以改善碳刷的导电性能。
石墨粉的使用也比较广泛，它具有良好的导电性能和磨损性能。
电机碳刷的制备工艺电机碳刷的制备工艺包括原料处理、混合、成型和烧结等过程。
首先，将碳材料和导电剂按一定比例混合均匀。
然后，将混合物放入模具中进行成型，使其成为符合要求的形状。
最后，经过烧结处理，使碳刷的物理和化学性能得到进一步改善。
电机碳刷的性能及应用电机碳刷的性能直接影响着电机的运行效果和寿命。
主要性能指标包括导电性能、摩擦磨损性能和耐高温性能。
导电性能决定了电机的工作效率，摩擦磨损性能影响碳刷的使用寿命，而耐高温性能则是在高温环境下电机运行的重要保障。
因此，对于不同种类的电机，需要选择适合的碳刷材料和制备工艺。
电机碳刷广泛应用于各个领域，包括家用电器、汽车、工业设备等。
在家用电器中，电机碳刷主要用于洗衣机、吸尘器等电动家电中。
电机碳刷 寿命
电机碳刷寿命引言电机碳刷是电机中重要的组件之一，它负责在电机转子与定子之间建立电流传递的接触。
电机碳刷的寿命是指碳刷在使用过程中能够正常工作的时间，它直接影响着电机的性能和使用寿命。
本文将详细介绍电机碳刷寿命的相关知识，包括碳刷的构造、寿命的影响因素、常见问题及延长寿命的方法等。
碳刷的构造碳刷通常由碳材料制成，其主要构造包括碳块、钢夹和导电线。
碳块是碳刷的主体部分，它与电机转子接触并传递电流。
钢夹用于固定碳块，保证其稳定性和可靠性。
导电线则连接碳刷与电机的电源。
寿命影响因素电机碳刷的寿命受多种因素的影响，以下是常见的影响因素：1. 碳刷材料碳刷的材料质量直接影响其寿命。
优质的碳刷材料具有良好的导电性能和耐磨性，能够减少摩擦和磨损，延长寿命。
2. 工作条件工作条件是影响碳刷寿命的重要因素之一。
高温、高湿度、高负载等恶劣工作条件会加速碳刷的磨损，缩短寿命。
3. 使用频率使用频率是指电机的使用频繁程度，频繁使用会加速碳刷的磨损，导致寿命缩短。
4. 负载大小负载大小是指电机所承受的力量大小，负载过大会导致碳刷磨损加剧，寿命减少。
5. 维护保养定期维护保养电机和碳刷是延长寿命的重要措施。
清洁碳刷、定期更换磨损严重的碳刷等操作能够保持碳刷的良好工作状态，延长寿命。
常见问题在使用过程中，电机碳刷可能遇到一些常见问题，以下是其中几个常见问题的解决方法：1. 碳刷烧毁碳刷烧毁是指碳刷在工作过程中因电流过大而发生烧毁现象。
解决方法包括检查电路是否正常、降低负载、更换适合的碳刷材料等。
2. 碳刷磨损碳刷磨损是电机长期使用后常见的问题。
定期检查碳刷磨损情况，及时更换磨损严重的碳刷，可以延长电机的使用寿命。
3. 碳刷接触不良碳刷接触不良会导致电机工作不稳定、发热等问题。
解决方法包括清洁碳刷与转子之间的接触面、调整碳刷的位置和压力等。
延长寿命的方法为了延长电机碳刷的寿命，可以采取以下方法：1. 选择优质碳刷材料选择具有良好导电性能和耐磨性的碳刷材料，能够减少磨损和摩擦，延长寿命。
碳刷电机工作原理
碳刷电机工作原理碳刷电机是一种常见的直流电机，其工作原理基于电磁感应和电动机原理。
在碳刷电机中，电流通过绕组产生磁场，与永磁体或者外加磁场相互作用，从而产生电动力矩驱动电机转动。
首先，让我们来了解一下碳刷电机的结构。
碳刷电机主要由转子、定子、碳刷和电源组成。
转子是电机的旋转部分，通常由电磁铁或者永磁体组成；定子是电机的静止部分，通常由绕组和铁芯组成；碳刷则是用来给转子提供电流的导电部件，通过碳刷和定子绕组之间的接触，电流可以传递到转子上。
当电流通过定子绕组时，产生的磁场与转子上的磁场相互作用，从而产生电动力矩。
这个电动力矩会使得转子开始旋转，驱动电机工作。
同时，碳刷与转子上的导电环路保持接触，确保电流持续地传递到转子上，从而保持电机的运转。
在电机工作过程中，碳刷起着重要的作用。
碳刷是通过弹簧压力与转子表面保持接触的，它能够在电机运转过程中不断地磨损，因此需要定期更换。
碳刷的磨损会影响电机的性能，甚至导致电机故障，因此定期检查和更换碳刷是保持电机正常运转的关键。
除了碳刷，电机的效率也受到一些其他因素的影响。
例如，电机的设计、制造工艺、使用环境等都会对电机的性能产生影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的碳刷电机，并进行合理的维护和管理，以确保电机的正常运转和长期稳定性。
总的来说，碳刷电机是一种常见的直流电机，其工作原理基于电磁感应和电动机原理。
在电机工作过程中，碳刷起着重要的作用，它能够确保电流持续地传递到转子上，从而保持电机的运转。
除了碳刷，电机的设计、制造工艺、使用环境等也会对电机的性能产生影响，因此需要合理选择和管理电机，以确保其正常运转和长期稳定性。
碳刷电机原理
碳刷电机原理
碳刷电机是一种常见的直流电机，其工作原理主要依赖于碳刷的作用。
碳刷电
机由定子和转子两部分组成，定子上绕有电线，转子上则安装有永磁体。
当电流通过定子绕组时，会在定子和转子之间产生磁场，这个磁场会与转子上的永磁体相互作用，从而产生转矩，驱动转子转动。
碳刷在碳刷电机中起着至关重要的作用。
当电流通过碳刷时，碳刷会与转子上
的集电环接触，将电流引入转子绕组，从而产生磁场。
同时，碳刷还能够保持转子绕组与电源之间的良好接触，确保电机正常运转。
在碳刷电机中，碳刷的选择和使用十分重要。
优质的碳刷能够保证电机的稳定
性和寿命，而劣质的碳刷则会导致电机性能下降甚至损坏。
因此，在设计和制造碳刷电机时，需要对碳刷的材质、形状和尺寸进行合理选择，以确保电机的正常运行。
除了碳刷，碳刷电机的性能还受到定子绕组和转子永磁体的影响。
定子绕组的
匝数和布局会影响电机的输出功率和转速，而转子永磁体的材料和磁场强度则会影响电机的起动和负载能力。
总的来说，碳刷电机的原理是通过电流在定子绕组产生磁场，与转子上的永磁
体相互作用，从而产生转矩驱动转子转动。
而碳刷则起着引入电流和保持良好接触的作用，对电机的性能和稳定性起着重要作用。
因此，在设计和制造碳刷电机时，需要综合考虑碳刷、定子绕组和转子永磁体等因素，以确保电机具有良好的性能和可靠性。
在实际应用中，碳刷电机广泛用于家用电器、工业设备和汽车等领域，其简单
可靠的原理和结构使其成为一种常见的驱动装置。
随着科技的不断发展，碳刷电机的性能和效率也在不断提升，将为各个领域的应用带来更多的便利和可能性。
交流碳刷电机原理
交流碳刷电机原理
碳刷电机是一种常见的直流电机类型，其工作原理主要涉及到电磁感应和电流驱动。
首先，碳刷电机由一个旋转部分和一个固定部分组成。
旋转部分通常被称为转子，固定部分称为定子。
当电流通过定子线圈时，形成一个磁场。
这个磁场导致转子上的碳刷与转子上的导体产生接触。
由于转子和碳刷之间存在接触摩擦，碳刷能够导电，并且电流可以自转子流向碳刷。
因为转子是固定在电机轴上旋转的，所以碳刷电机又被称为直流电机。
通过不断的改变电流的极性和大小，可以使转子继续旋转。
在传统的碳刷电机中，使用的是碳刷来提供电流导通。
当碳刷与导体接触时，电流会通过导体进入转子。
然后，由于电流的方向和磁场的相互作用，产生一个力矩使转子开始旋转。
然而，碳刷电机存在一些问题。
首先，碳刷和转子之间的接触会产生摩擦和磨损，导致碳刷和转子需要定期更换。
此外，摩擦还会导致能量损耗和噪音。
为了克服这些问题，现代电机常常使用无刷电机技术。
无刷电机不再依赖于搭配碳刷进行电流传递，而是通过传感器和控制器来实现，从而减少了机械磨损和能量损耗。
总的来说，碳刷电机通过电流和磁场的相互作用来实现转子的旋转。
虽然碳刷电机存在一些局限性，但它们仍然是许多应用中常见的电机类型。
电机碳刷温度-概述说明以及解释
电机碳刷温度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述电机碳刷温度是指在电机运转过程中碳刷所达到的温度。
碳刷作为电机中的重要部件，起着传递电流、保持转子平衡以及限制电火花产生的作用。
其温度的升高不仅会影响电机性能和寿命，还可能引发安全隐患，因此对碳刷温度的研究和监测具有重要的意义。
本文将从电机碳刷的作用、碳刷温度的影响因素以及碳刷温度的监测方法三个方面进行探讨。
首先，我们会介绍电机碳刷的作用，包括传递电流、维持转子平衡以及限制电火花产生等。
然后，我们会分析碳刷温度的影响因素，探讨温度升高对电机性能的影响，例如功率损耗的增加、碳刷磨损加剧等。
最后，我们将介绍几种常用的碳刷温度监测方法，以及它们的优缺点。
通过对电机碳刷温度的研究，我们可以更好地了解电机的工作状况，提前预防碳刷温度过高导致的故障和安全问题。
同时，对于电机制造商和用户而言，合理控制碳刷温度，选择合适的监测方法，对于提高电机的运行效率和延长使用寿命都具有重要的意义。
在下文中，我们将更详细地探讨电机碳刷的作用、碳刷温度的影响因素以及碳刷温度的监测方法，并对碳刷温度对电机性能的影响、控制措施以及未来的研究方向进行讨论。
通过本文的阐述，相信读者能够对电机碳刷温度有更全面的了解，并在实际应用中有所指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：本文共分为三个主要部分：引言、正文和结论。
引言部分首先概述了本文的主题电机碳刷温度，并简要介绍了文章的结构和目的。
通过引言，读者可以对文章的主要内容和目标有一个初步的了解。
正文部分是本文的核心内容，包括了三个小节。
第一个小节是关于电机碳刷的作用，介绍了碳刷在电机中的作用和重要性。
第二个小节则详细探讨了碳刷温度的影响因素，包括电流密度、刷表面积、电机负载以及环境温度等。
第三个小节介绍了碳刷温度的监测方法，包括传感器监测、红外测温和热电偶监测等。
结论部分总结了本文的主要观点和研究结果。
首先，总结了碳刷温度对电机性能的影响，包括功率损耗、寿命和电机效率等方面。
电机碳刷的作用
电机碳刷的作用电机电刷是电动机或发电机等旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置。
又称碳刷。
作用1.将外部电流(励磁电流)通过电刷而加到转动的转子上(输入电流)电机电刷2.将大轴上的静电荷经过电刷引入大地(接地电刷)(输出电流)3.转变电流方向(在整流子电机中，电刷还起着换向作用)4.将大轴(地)引至爱护装置供转子接地爱护及测量转子正负对地电压换向器由电刷和换向环组成，电刷就是碳刷的一种。
由于转子的转动，电刷始终与换向环进行摩擦，且在换向的瞬间还会产生电火花灼蚀，所以电刷是直流电机里的易损件。
为了提高直流电机的使用寿命、运转稳定性以及降低直流电机的噪声和电磁干扰，无刷直流电机有逐步取代有刷电机的趋势。
一般沟通电机不用恒磁场，所以用不着换向器，也就无须电刷；但沟通电机的体积一般都比较大。
家用电器使用的电机一般都是沟通电机，如电扇、洗衣机、冰箱、空调等都没有电刷，但也有使用直流电机的，如很多的电动剃须刀、厨房小电器、电动自行车等都有电刷，就是直流电动机（不包括无刷的）都有。
使用干电池的电机都是直流电机。
电机的碳刷主要是供应励磁电源然后传送给转子。
电机的转子相当于一个旋转的磁铁。
假如电刷磨损特别严峻，励磁电流就不能到达转子，就没有旋转磁场，因此就不能正常运作。
大型电机励磁系统在运行过程中，集电环装置的故障率是比较高的，轻者减负荷运行，重者可能会损坏设备。
其缘由是电刷与集电环的机械磨擦和大电流都要产生许多热量，同时集电环装置受到轴系条件及冷却方式的限制，冷却条件相对较差。
在集电环装置上的热量相对集中，温度相对较高。
电刷与换向器是协作关系，电刷通过换向器到达转子，电刷是固定在定子这边的，换向器跟转子连在一起，集电环的材质要求机械强度大，并是电的良导体，还要具有高度的耐腐蚀性，在与电刷滑动接触时，还必需具备耐磨性和稳定的滑动接触等特性。
集电环要求耐腐蚀性时，可以使用不锈钢材质，但不锈钢的滑动特性效果不稳定，与电刷组合会不合适，往往使电刷产生跳动，简单造成电刷温升过高或设备特别磨损，所以使用时必需倍加留意。
碳刷电机工作原理
碳刷电机工作原理1. 引言碳刷电机是一种常见且广泛应用的电动机，其工作原理基于碳刷和电刷的作用。
碳刷电机具有简单的结构、可调速、启动扭矩大等优点，在家电、工业生产等领域有着广泛的应用。
本文将详细探讨碳刷电机的工作原理，从碳刷、电刷、转子、定子等多个方面进行分析。
2. 碳刷2.1 碳刷的结构碳刷由导电柄、接线端、碳块和弹簧组成。
碳块通常由碳素材料制成，具有良好的导电性能和耐磨性。
弹簧起到固定碳块的作用，保证碳块与转子之间有一定的接触力。
2.2 碳刷的作用碳刷是碳刷电机中重要的零件，主要起到供电和传导电流的作用。
当电流通过碳刷流向转子时，碳刷与转子之间会产生摩擦，使得碳刷电机能够正常工作。
3. 电刷3.1 电刷的结构电刷由导电材料制成，一般为铜制，两端固定在定子上。
电刷与碳刷紧密相连，共同完成对电流的传递。
3.2 电刷的作用电刷是碳刷电机中的固定部分，其作用是将来自外部电源的电流引导至转子上。
通过电刷，电能得以传输，转子如此才能受到驱动力，从而实现电机的运转。
4. 转子和定子4.1 转子的结构转子是一种旋转部件，中心镶嵌着永磁体或者电磁线圈。
在碳刷电机中，转子通常由永磁体构成，能产生额外的磁场。
4.2 定子的结构定子是一种静止不动的部件，由线圈组成。
线圈通过电流产生的磁场与转子的磁场交互作用，从而产生力矩，驱使转子旋转。
5. 碳刷电机的工作原理碳刷电机的工作原理主要是基于电磁感应和洛伦兹力的作用。
1.首先，当外部电源通电时，电流通过碳刷和电刷进入转子。
碳刷与转子之间产生摩擦，碳刷通过弹簧保持一定接触力。
2.其次，转子的永磁体产生的磁场与定子的电流产生的磁场相互作用，形成力矩。
3.接着，根据左手法则，洛伦兹力使得转子受到推动，转子开始旋转。
4.当转子旋转时，碳刷和电刷会随之改变位置，保证电流继续流向转子。
5.最后，外部电源不间断供电，转子会持续旋转，从而带动机械装置完成工作。
6. 碳刷电机的优缺点碳刷电机具有一些突出的优缺点。
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四. 電機用碳刷4.1. 對碳刷的基本要求: (Technical request of carbon brush)碳刷是通過與換向器表面的動態摩擦接觸給電機轉子提供電能的傳導元件. 因此, 我們對碳刷有以下基本要求:a). 在換向器的表面能形成適宜的氧化亞銅,石墨和水份等組成的表面薄膜.b). 使用壽命長、對換向器的磨損要小.c). 電功率損耗和機械損耗要小.d). 碳刷下不出現對馬達有害的火花.e). 噪聲小.f). 不易破碎.g). 在一些應用器件中,要求馬達具備低的電磁干扰水准.當然, 能否滿足上述要求, 除碳刷本身外, 還與馬達的結構, 碳刷裝置的安裝以及運行條件等有關.4.2.碳刷的材料: (Material of carbon brush)1.石墨、樹脂粘結的碳刷: (Resin-bonded graphite)這種碳刷含有天然石墨或人造石墨和少量礦物質, 礦物質含量的不同, 使得碳刷在運行時對換向器表面有不同程度的磨蝕. 這種碳刷因含有天然石墨或人造石墨, 硬度較低, 但其阻尼性和潤滑性較好, 表現出明顯的抗磨性, 可以在較小的電負荷下工作. 這種碳刷材料有較高的比電阻, 而且橫向電阻與縱向電阻的比值較大, 在具有相同碳刷接觸壓降下, 碳刷與換向片間的短路電流較小.2. 硬碳碳刷: (Hard carbon brush)這種碳刷混料時, 加入了適量的摩擦物質, 因而對換向器表面有較強的研磨作用, 特別適用于具有云母絕緣片的換向器, 即使換向片遭到電火花嚴重燒蚀或磨损, 也能保证碳刷与换向器保持良好接触, 但较强的研磨作用也加速了换向器的磨损. 这种碳刷材料也具有较高的比电阻.3.碳−石墨碳刷: (Carbon graphite)这种碳刷硬度较低, 对换向器表面的研磨较轻, 使用这种碳刷应力求避免换向器表面因机械加工造成的斑痕. 通过树脂浸渍的碳−石墨材料可以明显降低摩擦系数, 減小電火花的影響, 适用于串励电机. 这种碳刷材料的比电阻值高. 可以获得较好的换向状态和降低电磁干扰.4.金属−石墨碳刷: (Metal graphite)这种碳刷中混有不同含量的金属粉未, 主要是铜粉, 有時也用銀粉. 这种碳刷材料体电阻很小, 碳刷与换向片的接触电阻也很小, 接触电压降亦小, 可以承载较大的电负荷. 220V交流电压下工作的串励电机不宜采用此种碳刷.4.3. 各種影響因素: (Some affect element)4.3.1. 电刷的损耗: (Loss of brush)1. 电刷接触损耗: (Contact loss of brush)电刷与换向器接触压降与电流无关, 而与电刷的材料及种类有关. 因此,每极电刷接触损耗:I U P b cb ∆=式中: b U ∆ − 电刷的接触电压降(国标 GB755-81 规定, 每一极性电刷的接触电压为:碳 − 石墨, 石墨电刷 1V; 金属石墨电刷 0.3V)2. 电刷的摩擦损耗: (Friction loss of brush)对电刷的摩擦损耗, 可按下式计算:b b b fb A P P μ= 式中: fb P − 电刷的摩擦损耗 (W) b μ − 摩擦系数. (对换向器取 3.02.0-.)b P − 电刷压力, Pa P b 31020⨯≈. b A − 电刷总工作面积 (2m )V − 换向器的圆周速度 (s m /)4.3.2. 无线电干扰: (Radio interfere)无线电干扰是指无用的高频信号对接收有用的信号造成的扰乱, 所涉及的 频率范围为 150KHz - 300MHz. 连续干扰由脉冲或杂乱的噪声或两者的重叠噪 声产生. 一般持续时间在 200ms 以上. 有换向器的电动机产生的干扰是这个 类型.电动机驱动的电动工具, 家用电器和类似器具无线电干扰的大小, 用干扰 电压和干扰功率来度量.- 干扰电压单位为 V μ(微伏), 用分贝表示时, 1 V μ 为 0dB .- 干扰功率单位为 )(1012pW W -, 用分贝表示时, 1pW 为 0dB .即: 0lg 20)(U U V dB =μ 或 0lg 20)(P P pW dB = 換向器極距. 式中, U 和 P 分别为干扰电压和干扰功率, V U μ10=, pW P 10=.4.3.3. 电气性能对碳刷的要求: (Electric request of carbon brush)串励电机所使用的碳刷应能承受较高的电负荷.下述几种因素对碳刷的使用有明显的影响.1. 换向状况. (Reversing)由线圈绕制匝数的不对称和磁极几何位置的不对称造成的磁场不对称, 会使碳刷受到一个附加的电负荷. 为了克服它的影响, 就要使换向器与电枢绕组 有一个合适的接法, 其主要内容是换向器相对电枢绕组的角度 − 接觸角的选 择. 然而串励电机经常在不同负载下工作, 为了有个较好的换向状态, 只能通 过试验寻找一个合适的接觸角, 使其在这种情况下换向状况最理想. 为了改善换向, 对可以移动电刷位置的电动机, 可将碳刷位置从磁极间几何中心轴线逆 转方向移动一个角度. 在小功率的单相串励电动机. 多数己将碳刷位置固定, 因此常见到的措施是将换向元件与换向片的接线位置顺电机旋转方向作了移 动. 其道理与逆转向移动碳刷位置一样. 应注意的是, 这种移动换向元件与换 向片的接线位置的方法, 仅适用于单一方向运转的单相串励电动机, 对于作正 反转运行的这类电机一般是不采用的. 移动电刷位置或移动换向元件与换向片 的接线位置, 还应注意移动的距离必须恰当, 过大或不足都会增大换向火花.2. 换向時變壓器電動勢的影响 (Affect of reversing transformer voltage)被電刷短路的換向元件中, 存在著三種電動勢, 即自感電動勢 r e , 電樞反 應電動勢 a e 和變壓器電動勢 t e (在 DC 馬達中不存在變壓器電動勢) r e , a e 均正比于 n 和 I , 可用逆轉向移電刷或順轉向移銲點抑制, 但 t e 與 n 和 I 無關, 只能在設計中加以控制, 通常取 V e t 8<, 为了限制变压器电 势的偏大以改善换向, 在设计上绕组总匝数不变时, 还可以减少电枢绕组每 个元件的匝数, 采用较多的换向片数. 这对于电枢槽数较少的情况是适宜的. 在产品中, 常见的换向片数是电枢槽数的 2 或 3 倍. 近來的經驗告訴我們, 既使是有 10-12V 的換向電壓, 如果正確的選擇了碳刷, 一樣可以達到令人 滿意的運行效果.3. 电子调速电路的影响. (Affect of electric control circuit)当采用可控硅调速电路来调节电机转速时, 畸变的电压波形造成主磁场波形畸变和不对称, 这往往使两个碳刷的磨损不一致. 为了克服这一问题. 可以 采用 “混合配置” 碳刷的方法来弥补.4. 碳刷材料的影响 (Affect of carbon brush)碳刷的电阻率可以是 0.01 - 2000 μΩm, 其值差达 105 倍. 含金属材料的金属碳刷电阻率最低, 而碳 − 石墨材料可高达 2000 μΩm. 碳刷与换向器间 的接触电压降比刷体压降大的多, 这主要是因为碳刷与换向器表面的接触点较 少, 碳刷有效横截面积缩小, 导致电阻值增大. 另外, 换向器表面形成的氧化 膜增大了接触电阻. 对于 110/220V 电压下工作的电机多采用碳 − 石墨树脂 浸渍碳刷或树脂粘结石墨碳刷. 这样, 可以保证换向电流较小.5. 额定电负荷的取值. (The value of specified electric load)碳刷的各種情況決定了其所承受的電負荷. 對于用可控硅調速的電機, 畸變的電流峰值可達額定值的 500%, 所以碳刷的電流密度應選擇偏低一些. 一 般來說, 較高的電負荷會破壞換向器表面的氧化膜, 導致換向器磨損; 而太低 的電負荷, 也會導致摩擦的不穩定.4.3.4. 機械因素對碳刷的影響. (Mechanical affect of carbon brush)近年來, 為了提高電機的經濟性, 電機的重量/功率比不斷減小, 電機的轉速 不斷提高, 機械性能不斷的改善. 但由於機械負載過大, 影響了碳刷的使用壽命. 其主要影響因素如下:1.碳刷在刷握內的運動. (The movement of the carbon brush in the brushholder)處于額定工作狀態下工作的電機, 換向器的轉動會使碳刷在刷握內不停地擺動和滑動, 必須把擺動的振幅控制在最小的範圍內. 一般間隙應在 0.065-0.213 mm 之內. 除非碳刷是按照 IEC 標准 136/1, 或者 DIN 標准 43000 和43008 制作而成的. 這種方法制成的碳刷主要按標準的規格. 同樣的道理可以運用在碳刷座的生產中, 當然, 按照 IEC 和DIN 標準生產的碳刷座, 可以保證一定程度的碳刷與碳刷座之間的間隙. 這種按標準的生產適用于普通管狀的碳刷座. 也適用于用精密工具生產出來的壓力碳刷座, 但不適用于等級較差的產品. 平滑的碳刷運動, 相對的可以達到較長的碳刷壽命, 但在可以反轉的情況下, 必須特別注意切向尺寸, 碳刷與碳刷座之間的間隙越小越好.為了在碳刷磨損情況下, 也不會有過大的搖擺, 刷握邊緣距換向器表面的距離不应超過 2mm, 一般應取 1mm 左右. 碳刷與碳刷座之間的間隙必須小于0.8 mm, 以免因碳刷粉塵和高離子空間引起電弧放電. 為了提高電機運轉的平穩性, 可以在碳刷端部采用一種傾斜角的安裝方式, 作用在碳刷的彈簧壓緊力在垂直碳刷滑動方向上產生一個分力, 以便使碳刷始終保持在一個確定的位置上, 碳刷的擺動產生一個阻滯效應.2.碳刷對的換向器的壓強. (The pressure of carbon brush to commutator)碳刷對換向器表面的壓強很重要, 因為這個壓強是用來保證碳刷與旋轉的換向器始終處于良好的接觸狀態. 如果壓強過小, 會引起碳刷的振動加劇, 特別是當換向器工作面的圓柱度值較大時, 碳刷的往复運動跟不上其徑向變化量的變化, 造成碳刷脫離換向器表面, 此時, 碳刷與換向器只能以電弧形式傳遞電流, 造成換向片和碳刷嚴重燒蝕. 如果碳刷對換向器表面的壓強過大, 機械摩擦損耗就會明顯增大, 換向器表面溫升增高, 銅氧化膜電阻減小, 造成換向惡化. 因此, 碳刷彈力是一個非常重要的因素, 碳刷彈力正確值是在碳刷與換向器接觸的機械損耗和電損耗最小的情況下獲得的. 如果碳刷彈力不正確, 則會導致機械損耗與電損耗其中之一過大.3.碳刷的工作面. (Touch surface of carbon brush)為了提高工作效率, 縮短初始磨合週期, 使電機盡快地進入額定工作狀態和穩定的電磁干擾水平(此時電機方可出廠), 應力求碳刷與換向器的实际接觸80以上. 為此, 我們可以把碳刷工作面預先制成各種面積達到整個刷面的%形狀圓柱弧面和斜面, 圓柱弧面的半徑 R 應比換向器工作面半徑 r 值大 1mm 左右. 帶有鋸齒波紋狀槽的工作面是預先將工作面和換向器切線速度方向開有固定形狀的槽, 磨合時接觸處由點至線至面的增大, 直至達到理想狀態. 此時 , 即使碳刷與換向器的接觸面積還沒有達到期望值, 電機也已能進入額定工作狀態. 而且這些溝槽還有利于排出換向火花, 減少對刷面和換向器的燒蝕. 采用上述處理的碳刷極大地縮短了磨合周期, 有明顯的效益.4.對換向器表面的要求. (Requirement to commutator)(1) 正確的表面粗糙度. (Surface roughness)為了盡快使碳刷與換向器磨合, 換向器表面必須具有合適的粗糙度 (峰谷高值).(2) 換向器的不圓度. (The T.I.R. of commutator)不圓度是指換向器的外圓柱表面相對幾何圓柱相關的各種偏離. 這種偏離可能是局部的小平面, 也可能是成組的或單個的換向片的突起, 也可能是由于 強度低在運行時產生的相關變形, 或精密切削時由于各種因素所造成的表面不 規則變化. 換向器的不圓度嚴重地降低了碳刷的使用壽命. 甚至有可能在極短 時間內造成工作故障. 為了克服不圓度的影響, 應在生產中對下列環節着重加 以控制:a. 換向片的材料不能太軟, 或碰銲接時對換向片的壓力要合適, 以免換向片翹起或銲接不牢. 一般硬度應為 10595HB HB -.b. 改善精車加工工藝. 對帶絕緣槽的換向器 應使用金剛石車刀切削其工作面, 切削速度為 300m/min, 最大速度不超過 350m/min, 走刀量應為 r m /6030μ-, 最後一刀進刀深度為 0.05 - 0.1mm.c. 嚴格控制不圓度, 兩相鄰換向片高度差, 圓周變化量.(3) 換向器的擺振. (Vibrate come from concentric of commutator)當換向器軸線與其回轉軸線不重合時, 就會產生換向器的擺振 (偏擺),由于換向器的擺振, 碳刷往复運動振幅增大, 碳刷與換向器表面接觸狀態呈週 期性變化. 為了保證碳刷的使用壽命和換向良好, 應嚴格控制擺振值.(4) 換向片片間絕緣. (Insulation between commutator bar to bar)換向片間絕緣的方式, 一般可分為兩種: 絕緣槽式和無槽平整式. 對高速串勵電機而言, 由于轉速較高, 線速度較大, 或采用電子調速系統, 必須使用 絕緣槽式的換向器. 為了提高工作的平穩性, 槽寬一般不應超過 0.7mm.4.3.5. 碳刷的噪聲: (Noise of carbon brush)碳刷的噪声是电机主要噪声原因之一, 主要包括有: (a) 碳刷振动噪声,由碳 刷的径向跳动和切向摆动产生, 噪声的频率 mkn f k = Hz, 其中, m 为任意正整 数, K 为换向片数, n 为电动机的转速 (r/s). (b) 碳刷的摩擦噪声. 由换向器表 面与碳刷接触表面的摩擦作用而产生. 特点是分布在一个较宽的频带上, 频率较高 且不稳定, 声级有波动. (c) 火花噪声, 由换向火花产生.降低碳刷噪声的措施可着手于: 换向器沟槽的宽度, 表面光洁度和硬度. 碳刷 与刷盒配合间隙, 碳刷与换向器硬度的匹配, 碳刷的倾斜角度等因素的调整. 限制 火花, 对转子应进行精密动平衡.4.3.6. 銅綠的形成: (Patina formation)磨合後的換向器表面被一層黑色的薄膜所覆蓋, 這層黑色的薄膜是一層薄的氧 化亞銅上定向的排布了一層微小的碳的薄片而形成的, 碳刷不是運行在換向器材料的表面上, 而是運行在這層薄膜上. 這層在碳刷和換向器之間的薄膜的厚度可達到 1000 , 但不能超過 100 . 當這個薄層形成之後, 磨損就只有換向器表面和碳刷 表面的不規則和換向器表面的氧化, 燒結的變化. 另外, 溫度, 濕气, 浮塵雜物和 電流在碳刷和換向器之間的傳遞會影響到銅氧化薄膜的形成, 如果銅氧化薄膜不穩 定就會出現換向惡劣, 火花, 碳刷的快速磨損, 鉅齒形換向器表面, 硬的碳刷材料 刮換向器表面的現象.4.4. 設計攷慮及注意事項: (Notice in design)4.4.1. 尺寸方面: (Dimension)1. 橫截面: (c S ) (Section)橫截面的大小主要取決于最大工作電流,按照碳刷所能承受的最大電流密度, 可計算出碳刷的最小橫截面面積. 以避免碳刷承受過大的電流密度. Ds I S c = 式中: Ds : 碳刷的電流密度.2. 切向寬度: (c W ) (Tangential dimension)一般直流電機是按換向片的寬度來決定碳刷的寬度的.而小容量的直流微電機,換向器的片數較少, 我們不妨擬定出一個換向器的極距.p D a c πτ= 式中: c τ: 換向器極距.a D : 換向器直徑.p : 極數.由于碳刷的寬度與換向區的寬度直接有關, 為了適當地限制換向區的寬度, 碳刷的寬度應限制在: c c W τ3.0≈ 左右.3. 軸向長度: (a L ) (Axis dimension)軸向長度的決定, 主要根據橫截面的大小和切向寬度. cc a W S L = 4. 徑向長度. (Radial dimension)徑向長度主要攷慮在馬達的壽命要求和內部空間的大小, 在條件充許的情況下, 越長越好.5. 有效接觸面積. (Efficiency contact area)碳刷在整個馬達的運行過程中, 碳刷的有效接觸面積會隨著碳刷的磨損不斷的變化, 有效接觸圓弧的位置也會不斷的變化,因此, 設計時要攷慮到碳刷在整個變化過程中不要引起短路.4.4.2. 碳刷導線: (Brush shunt)碳刷導線給碳刷和碳刷座之間提供了一個低電阻的電流通路(外部環路). 另 外, 它也給碳刷提供了個外部傳導熱和散熱的路徑. 碳刷導線由細的導線分幾股 扭合而成, 通常, 導線的材料是冷拔後退火的銅絲,如果電刷用在惡劣空氣環境中,通常選擇給導線鍍錫. 如果運行在高振動的條件下, 可以加幾根不銹鋼絲來提高尋線的性能, 以奐導線僵硬. 導線不可太長, 以奐新碳刷的導線碰到機器的旋轉部分或接地部分等潛在的危險性. 導線也不可太短, 以奐碳刷在快要磨完時被導線的長度限制而不能接觸到碳刷.導線截面的選擇以碳刷中通過的電流密度為基礎, 還必須注意導線的拉出力, 它確保導線不會在馬達高速運轉中碳刷因高頻振動疲勞破碎而掉出.4.4.3. 碳刷與換向器的接觸: (Carbon brush contact with commutator)1. 接觸表面的半徑: (Radii of contact surface)原則上說, 碳刷與換向器接觸面的圓弧半徑應該相吻合于換向器的接觸面圓弧半徑, 才能有好的運行特性. 但這要保證碳刷的中心線與換向器的中心完全吻合, 在實際生產中不可能做到. 因為碳刷座和碳刷之間, 一定要有某種程度的間隙. 這樣, 碳刷與換向器接觸時, 就會有輕微的偏擺.同時, 碳刷的中心線與換向器的中心也存在差異.為了確保碳刷與換向器的較好接觸, 碳刷的接觸半徑必須大于換向器的半徑. 以避免碳刷的尖角嵌入換向器槽中, 在實際設計一個新的碳刷時,最好取接觸面半徑大于換向器半徑 10-20% (經驗法則取1 mm)在上述情況下, 由於碳刷的接觸半徑大, 而換向器的接觸半徑小, 因此, 初始的碳刷與換向器的接觸實際上是線性接觸 (或點接觸), 接觸面積很小, 同時初始的彈弓彈力會很大, 則通過接觸面的電流密度就很大,這就使得初始碳刷磨損很快, 達到我們所期望的碳刷與換向器的快速磨合.這樣, 雖然不能一下子就達到碳刷的最大傳導電負載的能力, 但可以很快的達到馬達正常運行的穩定的速度、性能、甚至電磁干擾水准.值得一提的是換向器的槽, 換向器的槽在初始的磨合中也有很大的作用. 它可以切削碳刷材料. 使碳刷更快的磨合.2. 初始接觸換向器的方式: (Initial contact way)(1) 底弧切式接觸. (Undercut contact)這種接觸方式多用于安裝在碳刷片上的碳刷, 由于碳刷片是彈性彎曲的, 很難將碳刷的中心線與換向器的中心線對齊. 因此即使碳刷弧面與換向器的弧面方向一致, 也不能保證裝配後兩弧面相吻合. 選擇這種方式可以減少初始接觸面積, 使初始接觸面的電流密度加大, 使初始磨損加快, 從而使碳刷更快地渡過初始磨損, 雖不能立即到達最大的承載能力, 但可以更快地進入正常的工作狀態.(2) 底斜切式接觸. (Slant angle contact)這種接觸方式多用于外形較小的碳刷座式直流微電機,由于內部空間較小, 碳刷本身和碳刷座的幾何尺寸都較小,而碳刷和碳刷座之間必須有一定的間隙, 同時由于制造公差的存在, 與底弧切式接觸一樣, 既使碳刷弧面與換向器的弧面方向一致. 也不能保證裝配後兩弧面相吻合, 選擇這種方式同樣可以減少初始接觸面積, 使初始接觸面的電流密度加大, 從而使碳刷更快地渡過初始磨損, 更快在進入正常的工作狀態.(3) 底齒面形接觸: (Alveolus contact)這種接觸方式同前面兩種方式一樣, 都可使碳刷更快地渡過初始磨損, 更快在進入正常的工作狀態. 其優點是與換向器的接觸點更多, 這種形狀的碳刷在交流和直流馬達中都有應用.(4) 圓弧面式接觸. (Cylinder surface contact)這種接觸方式多用于幾何尺寸較大, 材料比較耐磨的碳精, 由于幾何尺寸相對較大,則制造公差相對就比較小, 碳精的中心線與換向器的中心線相差就比較小, 采用這種方式對使用這種碳刷的馬達來說, 就可以較快地進入正常的工作狀態.4.4.3. 制造碳刷的壓力方向: (Press direction in manufacture process)在用粉未冶金的方法制作碳刷時, 我們對壓結的方向有要求, 壓結方向必須垂直于換向器的中心線與碳刷的中心線所形成的平面. 如下圖所示. 如果壓結面平行于與換向器的接觸面, 其一是導電性能不好, 其二是磨損快, 在馬達的運行中, 碳刷會出現掉渣等不良現象. 讓我們以石墨碳刷和銅-石墨碳刷為例來分別進行說明.1. 石墨碳刷: (Graphite)由于石墨晶體層面之間的距离 ( 3.35 ) 比層面上碳原子間的距离( 1.42 ) 大得多, 因此石墨有明顯的各向异性. 則層面方向的電阻要比垂直于層面方向的電阻小得多, 因此理想的碳刷與換向器的接觸方向應該是碳刷的微觀石墨層面方向垂直于換向器的接觸面. 這就要求我們在設計時控制壓力的方向, 以有助于形成垂直于換向器的接觸面石墨層面.2. 銅-石墨碳刷: (Copper – graphite)由于銅-石墨混合料在高壓力作用下成形時, 銅粉的微粒會在垂直于壓力的方向上延伸成片狀, 使得延伸方向的電阻很小, 而壓力方向的電阻相對的很大. 這也就要求我們在設計時控制壓力的方向, 以便形成垂直于換向器的接觸面的銅粉微粒的延伸方向, 使這個方向的電阻小, 傳導電負荷的能力增強, 熱損耗也相對的減到最小.4.5. 换向火花的划分原则与判断标准(Commutation flash classification)直流电机的火花產生的原因有二:1.惡劣換向, 過大的電流密度, 電負載過大.2.芯振, 換向器圓度差, 碳刷彈力不足, 機械摩擦力過大.嚴重的火花會加大碳刷的磨損速度, 破壞換向器, 加大電磁干扰, 火花可分为有害火花与无害火花, 主要是根据对换向器和电刷有害, 无害来区分的. 有害火花将破坏换向器表面的氧化膜, 使之出现烧焦或损坏, 使电刷无法正常工作, 甚至因电弧飞越而导致环火事故, 造成电机的破坏. 无害火花是指不对换向器和电刷造成危害的火花. 尽管它们的表面也可能出现轻微的黑痕与灼痕, 但不发展, 且黑痕可以用汽油, 酒精等擦去, 不影响电机的正常工作. 因此, 直流电机并不要求无火花, 而允许存在无害火花.我国电机根据国标 GB755-81 的规定, 火花共分 5 级, 主要是根据火花特征及对12于 2 级.4.6. 電刷的磨蝕及磨合分析. (Wear loss and bed in of carbon brush)4.6.1. 電刷的磨蝕電刷的磨蝕由機械磨蝕和電磨蝕兩部分構成. 二者產生的機理不同, 但它們之間相互影響, 使磨蝕加劇. 在使用電刷的電機中, 電刷的磨損, 往往決定了該電機的使用壽命, 因而是一個重要的問題, 但是, 電刷的磨蝕受電的、機械的、化學的、環境的等諸多因素的影響, 又是一個非常複雜的問題.1.機械影響因素. (Mechanical affect)(1)換向器表面的粗糙度不合適, 磨擦系數加大.(2)換向器表面不能形成穩定而厚度適中的氧化膜, 使動態摩擦系數大.(3)電刷壓力不合適.(4)環境中塵埃過多, 散布在換向器表同, 形成研磨作用.(5)環境中存在氯氣、酸性氣體等, 破壞了換向器表面的氧化膜.2.電因素的影響. (Electric affect)(1) 換向火花引起−在後刷邊形成的換向火花, 使該處的溫度升高, 一些電刷的微粒燒灼後伴隨火花飛出, 造成後刷邊及其相應電刷表面的凹阬, 進一步促使火花加強. 當電流過小, 即電刷的電流密度過低時, 換向器表面不能形成氧化膜, 換向來化, 火花加大, 使電刷磨損加快; 反之, 電流密度過大, 所形成的氧化膜被火花燒掉, 同樣, 使換向惡化, 隨之, 火花更大, 電刷的電磨蝕更大了.(2) 環火的引起−此時, 電刷和換向器表面溫度更高, 後刷邊被燒紅, 電刷以小塊的形式迸出, 使整個電刷的接觸面更成了不整齊的犬牙狀, 以後的磨蝕就更嚴重了, 如果發生環火時不立即斷開電源, 電刷可能被燒焦直至報廢.。