电机与碳刷的关系

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发电机碳刷的作用是什么

发电机碳刷的作用是什么
本文转载自湘电集团有限公司/ 发电机碳刷的作用的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引出。

体积有大有小。

发电机碳刷的作用的组成发电机碳刷的作用总成由发电机碳刷的作用座、碳刷、拉簧等部件组成发电机碳刷的作用座采用玻璃钢材料制成，两边开口，开口内嵌有碳剧支杆左右各一支，中间由拉簧连接，适当改变拉簧长度，使碳刷作用在滑环上的压力大小适中，在总装时，可通过调整，保证灵敏度要求。

发电机碳刷的作用架在电机中起着固定碳刷的作用位置的作用，发电机碳刷的作用架的质量直接影响着电机的使用性能。

发电机碳刷的作用的用途发电机碳刷在电机中的作用：1.将外部电流(励磁电流)通过发电机碳刷的作用而加到转动的转子上(输入电流) 2.将大轴上的静电荷经过发电机碳刷的作用引入大地(接地发电机碳刷的作用)(输出电流) 3.将大轴(地)引至保护装置供转子接地保护及测量转子正负对地电压4.改变电流方向(在整流子电机中，电刷还起着换向作用) 除了感应式交流异步电动机没有外。

其他的电机都有，只要转子有换向环的都有。

发电的原理，是磁场切割导线后，在导线产生电流。

发电机是采用让磁场旋转的方法切割导线的。

旋转磁场是转子，被切割的导线是定子。

为了让转子产生磁场
电动机保护及日常维护。

由于电机本身工作条件低劣或者供电电网质量不佳，如电压过低、三相不平衡等原因造成的电机电流增加等很容易烧毁电动机，因此对电动机保护显得尤为重要。

电动机的基本技术要求电动机的基本技术要求
包括:额定值;工作制与定额;运行条件。

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。

直流电机碳刷接触面大小对电机的影响

２纵向增加碳刷接触面积得缺陷
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在直流电机运行时的某一个时间点对其转子中的电流状态进行分析。图，如电枢正极碳刷分别与３
换向片、换向片和１向片、４换向片接触，３换１＃电
３一般直流电机转子的结构
装不到位、刷选择不合适等等。碳通过不断的理论分
析和现场运行，最后找到很多改善电机换向的方法。
例如安装换向极，安装补偿绕组，直流电机的碳刷将
本文以普通的单叠绕组转子作为示例来说明转子碳刷过大对电机的影响。电机各项参数见表１。
收稿日期：０１０ — ６２１－６０
图１碳刷小于两个换向片宽度时的电机运行转子绕组电流情况
图１中为碳刷小于两个换向片宽度时的电机运
行转子绕组的电流情况。中Ａ、ＣＤ为电机的４图、、极，黑色箭头表示直流电机运行时转子绕组中的电流方向。了叙述方便，为绕组中标示的序号代表实线
标注的绕组，向器上的编号为换向片序号。换
作者简介：张

碳刷的作用

碳刷的作用碳刷是一种常见的电机零部件，通常用于电动机、发电机、风力发电机等设备中。

碳刷的作用主要是通过与旋转的电极接触来提供电流传输，从而实现设备的正常运转。

以下将详细介绍碳刷的作用及其在不同领域中的应用。

1. 碳刷的基本原理碳刷由导电材料制成，通常使用含有碳素的物质，如石墨、碳纤维等。

其结构包括碳刷体和碳刷座两部分。

碳刷体是导电材料的主要组成部分，而碳刷座则用于固定碳刷体，并通过弹簧等方式确保碳刷与电机转子之间的恰当接触。

2. 碳刷的作用碳刷的主要作用是在电机转子旋转的过程中，提供与旋转电极之间的电流传输。

当电机通电时，电流通过导电材料从电机主体传至碳刷，再通过碳刷与旋转电极之间的接触传输到旋转电极，从而形成闭合电路。

这样一来，电机便能够正常运转，完成各种工作任务。

3. 碳刷在电动机中的应用电动机是碳刷最广泛应用的领域之一。

在直流电动机中，碳刷主要用于传输电流到电动机的转子。

当碳刷与电动机转子进行接触，电流便能够从电动机固定部分传输到旋转部分，从而产生旋转力矩。

这样一来，电动机就能够实现动力输出，驱动各种机械设备的运动。

4. 碳刷在发电机中的应用与电动机相反，发电机是将机械能转化为电能的设备。

在发电机中，碳刷同样用于传输电流，但传输的方向则与电动机相反。

通过与转子接触，碳刷将旋转电极上的电荷传输到发电机的固定部分，然后通过导线传输到外部电路或电池中。

这样一来，发电机便能够将机械能转化为电能，并为各种电器设备供电。

5. 碳刷在风力发电机中的应用风力发电机是一种使用风力驱动的发电设备，常见于大型风力发电场中。

在风力发电机中，碳刷的作用与之前介绍的发电机相似，主要是用于传输电流。

当风力驱动叶片旋转时，轮毂上的旋转电极会与碳刷接触，将电荷传输到碳刷上，然后进一步传输到发电机的固定部分。

这样一来，风力发电机就能够将风能转化为电能，为电网供电。

总结起来，碳刷的作用主要在于提供电流传输，使得各种电动设备能够正常运转。

电励磁电机中碳刷和滑环的作用

电励磁电机中碳刷和滑环的作用1.引言1.1 概述电励磁电机是一种常见的电动机类型，它利用电励磁产生磁场来驱动转子运动。

在电励磁电机中，碳刷和滑环是两个非常重要的组成部分，它们在电机运行过程中起着关键的作用。

碳刷是一种用于传递电流的导电材料，通常由碳和其他添加剂制成，具有较好的导电性和耐磨性。

在电励磁电机中，碳刷通过与转子上的集电环或集电器接触来传递电流。

它们随着转子的旋转而移动，确保电流的稳定传递。

除此之外，碳刷还能够起到自动修复刷槽和保护转子的作用，延长电机的使用寿命。

滑环则是一种可旋转接点的装置，用于传输电流或信号。

在电励磁电机中，滑环连接在转子轴上，并与碳刷相配合。

当转子旋转时，滑环在碳刷的压力下保持与之接触，通过滑环传递电流。

滑环不仅具有良好的导电性能，还能够实现对电流的稳定传递，并且具有较高的转速能力。

它在电机启动和运行过程中起到了关键的作用。

总而言之，碳刷和滑环是电励磁电机中不可或缺的组成部分，它们分别负责传递和稳定电流的传输。

它们的正常工作状态对于电机的性能和寿命具有重要影响。

因此，在电励磁电机的设计和维护中，对碳刷和滑环的选择和使用需要给予充分的重视。

1.2文章结构文章结构部分应该介绍本文的组织结构和各个部分的内容安排。

在这篇长文中，本文将按照以下结构来进行叙述：1. 引言部分：1.1 概述：说明电励磁电机的基本原理和构成，并引出碳刷和滑环的作用。

1.2 文章结构：介绍本文的组织结构和各个部分的内容安排。

1.3 目的：明确本文的目的和意义，为读者提供清晰的研读线索。

2. 正文部分：2.1 碳刷的作用：详细介绍碳刷在电励磁电机中的作用，包括电流传递、换向和保护电机等方面。

重点阐述碳刷的材料选择、使用寿命和维护等问题。

2.2 滑环的作用：深入解析滑环在电励磁电机中的作用，包括传递电能、传输信号和旋转连接等功能。

重点讨论滑环的材料选择、接触方式和润滑等关键问题。

3. 结论部分：3.1 总结：总结碳刷和滑环在电励磁电机中的作用和重要性，并归纳各个方面的关键点。

电机碳刷

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.。

直流电机碳刷的作用

直流电机碳刷的作用直流电机碳刷的作用直流电机是现代工业中广泛使用的电动机之一，而碳刷则是直流电机的重要组成部分之一。

在众多的电机零件中，碳刷在直流电机运作中有着不可替代的作用。

那么，直流电机碳刷的作用是什么呢？本文将从机械、电学、热学和应用等方面分别阐述其作用。

机械作用直流电机的运作离不开碳刷的机械作用。

直流电机的转子和定子之间存在永磁力或电极磁场，当通入电流时，转子开始旋转。

这个旋转的过程离不开碳刷与转子之间的摩擦作用。

碳刷与转子摩擦会产生一定的电火花、磨损和断裂，但是也能够输出摩擦能量，通过摩擦力促进转子的旋转。

电学作用除了机械作用外，碳刷还在直流电机运作中具有重要的电学作用。

直流电机的运作离不开交流电源直接转换成直流电流的作用。

精巧的电路设计将直流电路接在电极上，电极以外则是直流电机的旋转部分。

当碳刷碰到电极，直流电就通过碳刷流入电极中，从而产生了电流。

热学作用直流电机在进行高速旋转时，会因为碳刷摩擦或其他不良因素产生非常大的热量。

碳刷直接接触运动的金属，导致磨损被无意识的磨削。

如果发生故障，会导致融化甚至起火。

应用作用最后，碳刷还有诸多的应用作用。

直流电机广泛应用于机械制造和工业生产线上。

直流电机和碳刷设计结构，有很多其他领域的应用。

其中最常见的是用于家用电器如吸尘器和电风扇等。

当你转动电风扇的时候，转子开始旋转，而碳刷会产生如微小火花一样的电弧，从而完成电动机的电学连接使用，使得转子保持旋转状态。

总的来说，直流电机碳刷在直流电机的运行中具有重要作用。

除了机械和电学作用外，碳刷还有着热学和应用等方面作用。

无论在哪个方面都离不开碳刷的贡献作用。

终身不用碳刷的电机原理

终身不用碳刷的电机原理终身不用碳刷的电机原理随着科学技术的不断发展，人们对于电机的性能和能效提出了更高的要求。

在传统的电机中，碳刷作为电机运转的关键部件之一，需要定期更换，而且使用寿命有限，这一问题制约了电机的使用寿命和运转效率。

而终身不用碳刷的电机的出现，解决了这一问题，使得电机能够更加稳定、耐用、高效的运转。

本文将系统介绍终身不用碳刷的电机的原理。

终身不用碳刷的电机又称作无刷电机，基本原理是利用永久磁铁和电子元器件实现电机的转速控制和能量转换。

在无刷电机中，电子元器件代替了碳刷的功能，在转子上固定了感应元件，通过预设的控制程序，实现电机的运转控制。

整个运转过程中，没有接触摩擦，大大延长了电机的使用寿命。

同时，因为无刷电机的能量转换效率高，能够将电能转化为机械能的效率提高了40%以上，大大节约了能量的消耗，提高了电机的能效。

终身不用碳刷的电机按照结构划分可以分为内转子和外转子两种结构。

内转子电机的转子位于电机的内侧，静子固定在电机的外侧，内转子设计结构更复杂，可以实现更高的转速和功率。

而外转子电机的转子位于电机的外侧，静子位于电机内侧，相对较为简单，构造更加紧凑。

在无刷电机的实际应用中，可以根据不同场合的需要，选择不同类型的电机。

比如在医疗设备中，需要选择转速精度高，噪音低的无刷电机；在家用电器中，需要选择功率适中，工作寿命长的无刷电机。

综上所述，终身不用碳刷的电机原理是利用电子元器件代替了碳刷，在永久磁铁的作用下实现能量转换和转速控制。

它与传统的电机相比，具有更高的能效和更长的使用寿命。

在未来的发展中，无刷电机将会成为电机技术的主流，推动着电机行业的不断发展和升级。

碳刷的用途

碳刷的用途碳刷是一种常用的电机零部件，广泛应用于各行各业的电动机和发电机中。

它具有导电性好、摩擦系数小、耐磨性强等特点，因此在电机的工作中起着重要的作用。

碳刷在电机中起着导电的作用。

电机通过电流的输入，产生磁场，从而实现转动。

而碳刷则是将电源与电机转子连接的重要部件，它通过与转子之间的摩擦，实现电流的导通。

由于碳刷具有良好的导电性，能够在高速转动的电机中稳定地传递电流，从而保证电机的正常工作。

碳刷还起着传递能量的作用。

在电机工作时，转子高速旋转，碳刷与转子之间的摩擦会产生摩擦热。

这些摩擦热需要及时散发，以避免引起电机过热。

碳刷通过与转子的摩擦接触，将摩擦热传递到外部，起到散热的作用，保证电机能够正常工作。

碳刷还具有调节电机性能的作用。

由于碳刷与转子之间的摩擦，会产生一定的磨损。

这种磨损会导致碳刷的长度逐渐缩短，使得与转子的接触面积减小。

而接触面积的大小会影响电机的性能，尤其是转矩和效率。

因此，在电机的运行过程中，需要及时更换磨损严重的碳刷，以保证电机的性能稳定。

在一些特殊的环境中，碳刷还可以用作电刷。

电刷是一种将电能转化为机械能的装置，常见于电动工具和电动车等设备中。

碳刷通过与旋转的电机转子摩擦接触，将电能传递到机械部件，从而实现机械运动。

例如，电动工具中的电动锤、电动钻等，都需要碳刷来传递电能，驱动工具的工作。

总的来说，碳刷作为电机中的重要零部件，具有导电、传递能量和调节性能的作用。

它的应用范围广泛，不仅存在于家用电器中，还广泛应用于工业生产中的各种电机设备。

随着科技的发展，碳刷的材质和制造工艺也在不断改进，以满足不同领域对电机性能的要求。

碳刷的详解

碳刷的详解（采自东方一力内部资料）1、碳刷是什么？碳刷是电动机或发电机或其他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，它一般是纯碳加凝固剂制成，作用于直流电机的换向器上。

2、碳刷分类S天然石墨类多数用于运行平稳的中小型直流电机和高速汽轮发电机集电环。

适用于高负荷和换向要求不高的低电压电机，S代表天然石墨电刷，S后的数字为顺序号例如：S3D电化石墨（主要成分是碳黑、焦碳和石墨等各种碳素粉末材料组成）广泛用于各类交直流电机不但寿命长，而且对换向器的磨损小。

D后的第一位数字表示：1- 代表石墨基（即原材料以石墨为基础）；2- 代表焦炭基（即原材料以焦炭为基础）；3- 代表炭黑基（即原材料以炭黑为基础）；4- 代表木炭基（即原材料以木炭为基础）；其余数字为顺序号。

例如：D172（NCC634）J金属石墨，含铜（银）等（以前为T开头）J后第一位数字表示：1- 代表无粘结剂电刷；2- 代表有粘结剂电刷。

其余数字为顺序号。

例如：J151HT，适用于高负荷和换向要求不高的低电压电机R树脂粘合石墨类所有碳刷字尾M、NM、L、N、F、S、Y分别表示刷体浸渍的不同有机物。

4.碳刷的更换1.在碳刷上部低于刷握或与刷握一样平时应立即更换。

2.磨损严重（不足原长的1/3）3.碳刷与滑环接触面不足70%。

5.碳刷的订货须知（东方一力）1、用户在订购电刷产品时，应先注明订货图号，电刷的型号和规格，并提出需要数量及供货时间要求。

特殊规格和结构的电刷，用户需提供图纸或实样。

2、电刷型号与规格繁多，加工中有一定损耗，因此交货时有一定的加减数，尤其批量较少的订货，加减幅度较大。

3、特殊要求（形状）电刷（如进口专用电机），首次订购须付一定数量的开模费用，加工数达到一定量（一般为5000只）后，返还开模费用。

带碳刷单相交流电机工作原理

带碳刷单相交流电机工作原理
1.电机的工作原理：单相交流电机由定子、转子两大部分组成，定子由铁心、绕组、绝缘材料、定子铁心组成，其主要作用是产生旋转磁场；转子由永磁体、定子绕组和端盖组成，其主要作用是产生旋转电流。

为了提高电动机的效率，增大功率因素，在单相交流电动机中一般都在定子铁心上开有两个以上的槽口，其中一个是定子槽，另一个是转子槽。

单相交流电动机中，转子上的齿数与定子齿数相同，故称单相电动机。

转子上有两个以上的槽口时称为三相交流电动机。

电机定子上开有一组相间垂直于转子轴线的槽，称为刷架，与电刷相对的一面称为刷极。

当电刷和刷架间有电流通过时，在电刷和刷架之间便产生了磁场。

当电刷在槽中移动时，与转子上的铁心和定子绕组间发生相对运动而产生电磁力。

由于定子与转子之间有相对运动，所以在电刷和刷架间便形成了一个封闭的磁场。

根据电磁感应定律：闭合电路中的部分电流在闭合电路的一定位置产生一个力。

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碳刷原理与使用知识详解

碳刷原理与使用知识详解一名称：碳刷（Carbon brush）也叫电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。

碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属（含铜，银）石墨。

碳刷是电动机或发电机或其他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，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。

应定期维护更换，并清理积碳。

碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引出。

体积有大有小。

碳刷作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。

产品材质主要有电化石墨，浸脂石墨，金属（含铜，银）石墨。

二分类：1、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。

2、天然石墨天然石墨是该类碳刷的主要原材料黏结剂采用沥青或树脂，经过烘焙或1000度烧结而成。

这类电机有良好的润滑性能和集流性能。

多数用于运行平稳的中小型直流电机和高速汽轮发电机集电环。

3、电化石墨主要成分是碳黑、焦碳和石墨等各种碳素粉末材料组成，经2500度高温处理，使转化为微晶型人造石墨。

这类碳刷具有优异的换向性和自润滑性能，广泛用于各类交直流电机不但寿命长，而且对换向器的磨损小。

三功能：碳刷它的作用主要是对金属磨擦的同时导电，它不象金属对金属磨擦导电时一样；金属对金属磨擦导电时，磨擦力可能会增大，同时交接的地方可能会烧结在一起；而碳刷则不会，因为碳和金属是两种不同的元素。

它的用途多半都用在电动机上，型状是多种多样的，有方的有圆的等等。

碳刷适用于各种电动机、发电机、轮轴机。

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

碳刷的作用是把电机外部的电源(一般是直流的励磁电流),通过滑环(在转子上,随转子一同运转),提供到转子的绕组(励磁绕组)上去。

发电机接地碳刷的问题:由于发电机定子磁场不可能绝对均匀分布的原因，在发电机转子上便会产生几伏或更高的电势差。

由于发电机转子和轴承、大地所构成的回路阻抗很小，就可能形成很大的轴电流。

为阻止该电流的形成，制造厂在发电机励磁机侧所有轴承下垫装了绝缘片，把轴电流通路隔断。

同时，为了保证大轴与地等电位，应该在发电机汽轮机侧装设大轴接地碳刷。

中国制造厂均提供一个接地碳刷装置（国外厂商有的提供两个），而设计部门在设计图纸上根据转子接地保护的要求，将二次保护接线经碳刷连接大轴，这样很多施工单位就把制造厂供给的接地碳刷作为转子接地保护的“接轴‘用了，而该碳刷没有接地。

发电机大轴处接地碳刷的作用：1. 消除大轴对地的静电电压：发电机在运行中大轴受漏磁作用,产生悬浮电位,由于发电机中各轴承的绝缘不全,例如:立式水轮机仅靠推力轴承绝缘垫绝缘,其他轴承与大轴间只有不到1 mm的油膜间隙,在悬浮电位的作用下,必然对轴瓦击穿放电,对轴瓦造成电击侵蚀,同时使润滑油劣化进一步恶化轴瓦的运行环境；2. 供转子接地保护装置用：如果转子发生绝缘损坏，同转子短接，如果没有接地碳刷的作用，很难检测转子的一点接地，更难避免发生多点接地的造成层间或相间短路；3. 供测量转子线圈正,负极对地电压用。

碳刷顾名思义，就是碳做的（也就是石墨，铅笔芯的主要成分，不过有的用合金（片）代替石墨做的碳刷）。

碳刷是有刷电机里面顶在换相器表面的部件，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。

应定期维护更换，并清理积碳刷。

碳刷是电动机或发电机或其他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，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，比如石油钻井完成后，需要进行检测，就要从井筒放仪器下去，就是通过碳刷将信号从旋转部分（外包钢丝的电缆滚筒）送到地面仪器的。

碳刷基础知识碳刷的作用

碳刷基础知识碳刷的作用碳刷是电动机或发电机或其他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，那么你对碳刷了解多少呢?以下是由店铺整理关于碳刷知识的内容，希望大家喜欢!碳刷的安装1、碳刷装入刷握内要保证能够上下自由移动，碳刷与刷握内壁的间隙在0、1-0、3毫米之间，以避免碳刷和刷握之中因间隙过大产生摆动。

刷握下边缘距整流子表面的距离应该保持在2毫米左右。

2、在同一台电机上，原则上应该使用同一种型号的碳刷，但对于个别换向特别困难的大中型电机，可采用双子碳刷，其滑入边采用润滑性能好，滑出边采用抑止火花能力强的碳刷，从而使碳刷的运行得到改善。

3、施于同一台电机各碳刷的单位压力应力求均匀，以免电流分配不均，导致个别碳刷产生过热和火花。

碳刷的单位压力应按“碳刷技术性能表”来选择，对于转速较高的电机或在振动条件下工作的电机，应适当提高单位压力，一保证正常工作。

打个比方：牵引机电机的碳刷单位压力为0、4-0、6kgf/cm2。

国民经济持续的快速发展，扩大了本已严峻的供电需求缺口，新建机组、各行业的自备电源系统和自备发动机系统的置备和安装应用，如“雨后春笋”随处可见。

而发电机励磁系统的碳刷运行与维护技术是传统技术，多年来工艺和技术水平无实质性突破。

所以，各方对发电机励磁系统关注不够，投入有限，进而导致励磁系统碳刷事故。

近一个时期的多期安全通报，连续通报了数起大型发电机组，因碳刷或转子集电环故障引发的停机事故，给企业造成较大经济损失。

当导入导出电流的碳刷运行中发生故障时，如何判别故障类型与性质，以便尽快消除故障，保证设备稳定运行，是大家需要认真思考的。

笔者结合多年的工作实践，谈谈电机碳刷的应用体会供读者参考，以期共同避免碳刷事故的发生。

碳刷的注意事项1、碳刷的引出线套有绝缘管的，应装在绝缘碳刷架内;引出线是裸铜线的，应装在搭铁碳刷架内。

2、碳刷装入碳刷架上时，应注意曲面方向，装反会接触面过小，发电弱或不发电。

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。

直流电机碳刷和电流的关系

直流电机碳刷和电流的关系
直流电机中，碳刷起着至关重要的作用，它们是电机旋转部分（转子）与固定部分（定子）之间的电气连接点。

碳刷通过接触换向器或集电环，将电流输送到转子的绕组中，使电机能够工作。

碳刷与电流之间的关系体现在几个关键方面：
电流传输：碳刷直接负责将电源的电流传输到电机的旋转部件。

电流的大小直接影响电机的输出功率和效率。

碳刷需要具有良好的导电性，以减少在传输过程中的能量损失。

磨损和寿命：碳刷在电机运行时与换向器或集电环接触，这种物理接触会导致碳刷磨损。

电流的大小和通过碳刷的电流密度（电流量除以碳刷接触面积）会影响碳刷的磨损速度。

较高的电流可能导致更快的磨损，进而影响碳刷的寿命和电机的维护周期。

火花产生：当碳刷在换向器或集电环上滑动时，可能会产生火花。

电流的大小对火花的产生有直接影响，较大的电流可能导致更多的火花。

火花会加速碳刷的磨损，可能损伤换向器或集电环的表面，进而影响电机的性能和寿命。

热生成：电流通过碳刷时会产生热量，这是由于碳刷和换向器或集电环之间的接触电阻。

较高的电流会导致更多的热量生成，可能引起碳
刷和电机其他部件的过热，影响其性能和寿命。

为了优化电机的性能和延长其使用寿命，设计和选择碳刷时必须考虑电流的大小和特性。

合适的碳刷材料和尺寸能够提高电机的效率，减少维护需求，并延长电机的整体寿命。

此外，适当的电机设计和维护，比如确保良好的通风以散发热量，定期检查和替换磨损的碳刷，也是确保电机长期稳定运行的关键。

碳刷直流电机的工作原理

碳刷直流电机的工作原理第一阶段是电势差产生。

当外部电源施加电压到电机的电枢线圈上时，电枢就形成了一个闭合回路。

电压引发了电子在回路内运动，形成电流。

第二阶段是电枢电流。

当电流通过电枢线圈时，它会产生磁场效应。

根据右手定则，指向电枢上一端（或进入初级磁极）的极性是由暂时生成的磁极引起的。

因此，在电枢的一端形成了一个磁南极，而在另一端形成了一个磁北极。

这个磁场的形成还受到电流的大小和方向的影响，通过改变输入电流，我们可以改变磁极的位置。

第三阶段是磁场的产生。

在电枢中产生的磁场与电机中的主磁场（由永久磁铁提供）相互作用。

这个主磁场是恒定的，不受电流的影响。

电枢的磁场与主磁场之间会产生一个相互作用力，这是电动机的驱动力。

第四阶段是力和力矩的产生。

由于磁场的相互作用，在电枢上的每一个导线都会受到一个力的作用。

这些力的合力将会形成一个力矩，使电枢开始旋转。

为了保持电枢运转，我们需要使用碳刷和集电环。

碳刷是连接外部电源和电枢的导线，而集电环则连接碳刷和电枢。

碳刷与集电环的接触会传递电流到电枢，以维持旋转。

需要注意的是，碳刷直流电机工作原理中的关键是改变电流方向。

当电枢旋转时，它会经过不同的磁极，这样磁场的方向也会发生改变。

为了保持马达旋转方向的一致性，我们需要使电枢电流的方向相对于旋转方向发生变化。

这是通过导入一个可逆的外部电源来实现的。

总结一下，碳刷直流电机的工作原理是通过外部电源施加电压到电枢线圈上，形成闭合回路。

电流通过电枢线圈，产生磁场。

电枢磁场与主磁场相互作用，产生力和力矩，实现电机的转动。

碳刷和集电环的结构使得电流能够持续地通过电枢，维持电机的运转。

通过改变电流的方向，可以改变电机的旋转方向。