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直流电机碳刷为什么发热?

碳刷的使用寿命长,并不磨损换向器或集电环,碳刷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。碳刷运行时,不过热,噪音小,装配可靠,不破损。

碳刷在集电环上运转时,在其触摸面上构成一层均匀、适度、安稳的氧化膜,这是电机运转杰出的首要标志之一。因为这层氧化膜的存在,改变了电刷与集电环的触摸特性、减少了冲突、下降磨损、延伸运用寿命。氧化膜是一种复合薄膜,其组成成分与电刷类型及集电环的材料成分有关。氧化膜的正常厚度在8-100nm的范围内,一般为25nm.用电子显微镜调查发现,电刷与集电环触摸面是由无数个点相触摸,一般触摸面只有电刷总面积的千分之几左右。触摸面积的巨细,由电机的转速、集电环原料的硬度、加工精度、偏摆度、电刷的原料、电刷上的压力巨细等要素来决议。   有研究发现,外加电压小时,氧化膜绝缘,当电压升高到必定值时,氧化膜被击穿。当击穿后,不论电流怎么添加,因为导电点的添加、导电面积的扩展,则触摸电压坚持恒定。   氧化膜具有非常好的光滑功能,电刷与集电环触摸外表起光滑效果的光滑层首要是石墨膜,这层石墨膜,将电刷与集电环分隔,使冲突在石墨光滑层间进行,下降了冲突系数,减少了冲突热的发作,减少了电刷的磨损。电刷的过热毛病,许多状况是因为氧化膜被损坏且无法从头建立导致的。  碳刷及集电环常见毛病的原因及处理办法    碳刷在运转中最常见的毛病为发热、发作火花、严峻的烧损电刷刷握及集电环。从发作过热毛病的原因看,首要有以下几个方面:   1、因为通风不良导致的发热:通风不良首要是因为冷却风道阻塞,集电环外表通风沟、通风孔阻塞、循环电扇风量下降等原因,尤其是当运转中集电环外表温度过高时,导致电刷磨损加重,碳粉堆集添加,有可能会阻塞上述集电环外表的散热通道。因此在巨细修时,应对集电环外表通风沟、孔以及冷却风道滤网进行整理,坚持通畅。关于经过多次车削的集电环,假如集电环外表的通风沟高度不到5mm,现已车削到径向约束孔时,就应当依照说明书依据最小运用外径进行替换,以确保集电环的机械及散热可靠性。   2、因为触摸电阻过大或散布不均匀而发作的发热:集电环和电刷是经过彼此滑动触摸导通励磁电流的,依据容量及类型的不同,每个集电环上大约散布着数十只电刷,因为触摸电阻的不同,电流分配的差异,会导致发热不均匀,有以下几个原因:(1)电刷与滑环外表触摸电阻、电刷与刷辫触摸电阻、刷辫与刷架引线触摸电阻过大。可经过丈量单个电刷总压降、电刷触摸压降、刷体压降、联合压降、刷辫压降进行彼此间对比来查看。一起查看回路中各螺丝是否紧固。查看电刷触摸面的清洁程度,是否存在油污污染。(2)电刷压力不均匀或不契合要求,可能有电刷过短、绷簧因为过热变软老化失去弹性等原因。应运用绷簧秤查看电刷压力。恒压绷簧应完好无机械损害,压力应契合其产品的规则,同一极上的绷簧压力差错不宜超过5%;非恒压的电刷绷簧,有规则时压力应契合其产品的规则,当无规则时,应调整到不使电刷冒火的最低压力,一般为140-250g/cm2,同一刷架上每个电刷的压力应均匀。(3)集电环与转子引线触摸电阻过大,这种状况应对集电环与转子引线间的紧固螺丝进行加固。 (4)电刷原料不良、导电功能差、运用的类型不契合要求或许运用了不同类型的电刷。同一电机上应运用同一类型、同一制造厂的电刷,关于外观查看有显着差异的电刷应替换。   3、因为机械及冲突等原因构成的过热:集电环与电刷过热毛病中,很大一部分是因为机械及冲突等原因导致的过热,假如在开机时还未加励磁,就现已发现集电环与电刷温度高,或许在运转中温度过高,拔出几只电刷后,温度反而下降,那就根本能够肯定是因为机械及冲突原因导致的。机械及冲突导致发热的状况很杂乱,首要有以下几个方面:(1)电刷触摸面研磨不良或运转中一次替换过多的电刷。运转中替换电刷,在同一时刻内,每个刷架上只允许替换1-2个电刷。换上的新电刷应事先在与集电环直径相同的模型上研磨好,且新旧商标须一致。假如在大修时一次替换的电刷许多,应当在投运前冲转时,为电刷外表构成氧化膜留够足够的时刻。 (2)电刷与集电环触摸面过小,触摸面积一般不该小于单个电刷截面的75%。 (3)电刷在刷盒中摇摆或动作卡涩。电刷在刷握内应能上下自在移动,其空隙应契合产品的规则,当无规则时,其空隙可为0.10-0.20mm.电刷外形要方正,上下端尺度差错不得大于0.05mm. (4)刷握与集电环外表空隙过大。因为电刷原料较脆,当刷握与集电环外表空隙过大时,运转中电刷不能全体触摸集电环,与集电环呈斜面触摸,简单构成电刷崩裂的状况。刷握与集电环外表的空隙应契合产品技能要求,当产品无规则时,其空隙可调整为2-3mm.调整空隙时,可运用一层2-3mm厚的橡胶垫附在集电环外表,将刷握抵到橡胶垫上,然后上紧定位螺丝,取出橡胶垫。

碳刷主要成分是碳黑、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。

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