谈谈对电刷与碳刷的认识

谈谈对电刷与碳刷的认识

一般来说电刷与碳刷是一样的，但是咬文嚼字的话还是不一样。电刷的范围比碳刷要广。碳刷只能是由碳粒组成或含有碳的成份。而电刷就不一样了，电刷可能根本不含有碳的成分。比如小型的剃须刀就有用两片铜片当电刷的。而大部分电刷是由碳或含有碳的成分。

国家正规文件的叫法也是叫电刷，而不是叫碳刷。叫碳刷比较多的行业是电动工具行业。电动工具用电刷基本上都是碳刷。因为电动工具的功率都比较小，所以都是选碳刷。

我国行业推荐标准《JB/T4003-2001电机用电刷》中把电刷分为四大类：1.石墨电刷；2.电化石墨电刷；3.树脂粘合石墨电刷；4.金属石墨电刷。

现在我们先弄清什么是电刷？它的作用是什么？电刷是用于换向器或滑环上，作为导入导出电流的滑动接触体。它的导电，导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷，它是电机的重要组成部件。广泛适用于各种交直流发电机，同步电动机，电瓶直流电动机，吊车电机集电环，各型电焊机等等。随着科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种不同品级的电刷来满足这些要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多。人们为了使用和管理上的方便，对众多的电刷进行了分类。目前国内外流行的主要分类方法有：1，按材质的软硬可分为软质电刷，中硬质电刷和硬质电刷。

2，按电刷的使用对象可分为汽轮发电机用电刷，轧钢电机用电刷，牵引电机用电刷，汽车拖拉机用电刷，电动工具用电刷，飞机电机用电等。

3，按电刷的颜色分为黑色电刷(用纯碳石墨材料制成)和有色电刷(用铜等金属材料和石墨制成) 。

下面说一下电刷的选用：

1、从直观来看，电刷应当倒角得体、规格适当、结构规范、导线的截面和长度符合要求，没有松动、脱落、破损、掉边、掉角、卡箍等现象。

2、从使用来看，电刷使用性能良好的标志主要有以下几种情况：

（1）使用寿命长并且不磨损换向器或集电环，不使换向器出现划痕、不平、烧蚀、拉丝等。

（2）具有良好的换向和集流性能，使火花抑制在允许的范围内，并且能量损耗小。

（3）电刷运行时，不过热，噪音小，不破损，刷辫不变色，不烧蚀。

（4）运行过程中，能够在换向器或集电环表面较快地形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜。

3、通过仪器对电刷进行检测。从技术层面看，电刷应当符合国家部颁标准。通过仪器可对电刷按照《电刷技术性能表》所要求的性能进行检测。如电刷的电阻率、洛氏硬度、体积密度、电流密度、接触电压降、摩擦系数、50小时磨损、允许圆周速度、单位压力，甚至金属含量的大小等等。现在我唯一弄不清的就是这儿。不知这些参数都是怎么测得的。有会的专家给指点一下。并且这些参数是否为一般电机的测量数据，而对于电动工具电机电刷来说，又是怎么测呢？

4、在同一电机上，应选择使用同一型号、同一制造厂的电刷。由于不同制造厂生产的电刷性能差别很大，甚至同一制造厂在不同时间生产的电刷性能也有所差别。因而，针对同一电机来说，应尽量选择同一型号同一制造厂，最好是同一时间生产的电刷，以防止由于电刷性能上的差异造成并联电刷电流分布的不平衡，影响电机的正常运行。

5、对于个别换向特别困难的大中型电机，可选择采用分辫电刷。目的是以增加电刷内短路电流的方式来改善换向性能。对于单向旋转换向困难的电机，可选择采用组合电刷。即滑入边选择使用润滑性能好、成膜能力强的低电阻值石墨基电化石墨电刷，滑出边选择使用

换向性能好的高电阻率的炭黑基电化石墨电刷。这样既易形成氧化膜，又对换向性能起到极大的改善作用。在滑出边也可采用碳纤维复合电刷，突出利用其灭弧能力强的特点，从而使电机的运行取得最佳效果。

现在说说小功率电机电刷在设计时的选用：

电刷的选择对电动机换向时抑制火花有重要的作用，应按功率、电压、负载特性及换向器圆周速度等条件选用。一般常用电化石墨电刷，因其电阻系数和接触电压较高，对抑制火花有利。但对于低压电动机而言，过大的接触电压使它在总电压降落中所占比例太大，因此采用金属石墨电刷。

1．电刷的宽度。

电刷所覆盖的换向片数至少应保证能与m重绕组的支路相联，即电刷宽度bb应满足下式：bb＞mt 0 m----绕组的重数。

2．电刷的长度

电刷的电流密度可查相应的电刷规范。电刷长度lb.

Lb=2I/pbbJb

式中Jb----电刷电流密度，一般取12A/cm2.

如果电流很大，且lb. ＞＞bb，则应增加刷杆上的电刷并联数，使每只电刷的面积不致太大，使接触更为可靠。

3．电刷与刷架的配合。

电刷装入刷架后，应以电刷能够上下自由移动为宜，只有这样，才能确保电刷在弹簧的压力下随着不断的磨损，而与整流子或集电环持续保持紧密接触。因此，电刷的四个侧面与刷架内壁之间必须留有一定的间隙。实践证明，这个间隙一般在0.1~0.3毫米之间。既不宜过大，也不宜过小。间隙过小，可能造成电刷卡在刷架中，弹簧无法压紧电刷，电机工作失去意义；间隙过大，电刷则会在架内产生摆动，不仅出现噪音，更重要的是出现火花，对整流子或集电环产生破坏性影响。

4．刷架的下端边缘距整流子或集电环表面的距离应保持在2~4毫米范围内。其距离过小，刷架易擦损整流子或集电环；过大，电刷易颠动而造成损坏。