碳刷知识三

2018-09-29 14:36:35

金属石墨

 

该类碳刷的主要材料是电解铜石墨。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。
 
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
 
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。

 

 

型号选择

 

关于碳刷型号的选择,对整个电机的运行稳定起很关键的作用
固定式直流电机
平云母:
工业规格——————————————D308\D374L\D214
分马力———————————————D308\D374L\D214
下刻云母:
无附加极——————————————D214\D308\D374b
有附加极:
小型——10千瓦以下———————--D104\D214\D172
中型——小于500千瓦:
速度低于18米/秒———————---D172\D214
速度大于18米/秒———————---D172\D374n
大型——大于500千瓦
速度低于18米/秒———————---D214\D374b
速度低于18米/秒—————---——D374b\D374n\D376n
长期低负荷运行———————————D172nm\D214
负荷波动严重————————————D374b\D376n
轧钢电动机—————————————D374b\D214
轧钢发电机—————————————D374n\D376n
电化学生产—————————————D308\D214
高速励磁机—————————————D312\D374b\D374n\D376n
旋转放大器和正交磁场电机——————D308\D252
旋转和电动变流机——————————D372\D214\D374n
电镀发电机—————————————J204\J201
电焊发电机—————————————D104\D214\J204\S6m\S3
励磁机———————————————J204\J201\D104\D172

 

 

日常维护

 

碳刷在运行过程中,应进行及时的维护。常会维护不好而造成事故,甚至停机停产。反之,加强对集电装置部分的维护,能及早发现问题和解决问题,可以免除很多事故的发生。带有换向器的电机,由于碳刷不但起传导电流的作用,而且还起换向作用,因而其监护工作量要大得多。经常和仔细观察换向火花的状态和特征是非常重要的。直流电机换向火花的大小和状态,是影响换向诸因素综合作用的反映,是电机运行情况好坏的主要标志。因而仔细观察火花的产生及其变化规律,是分析火花产生的原因和采取措施来消除火花的根据。
电机运行时所产生火花的形态,通常分为点状火花(很微弱且不连续);粒状火花(较点状火花大,亮度也较点状火花强);火球状火花(在碳刷滑出边上停留或浮动的红色或白色的明亮球状火花);火舌状火花(在碳刷滑出时,火花拖长,有短火苗,一般为红色);爆鸣状火花(火花明亮,有较大的放电声响);飞溅状火花(火舌拖出较长,有火星飞越现象);环火状火花(碳刷滑出边火花拖长并附在换向器表面形成环火,严重时形成正负刷架间的弧光短路)。

 

 

型号选择

 

1.为保障电机的正常运行,正确选择碳刷型号是十分重要的,由于制造碳刷时所选用的原材料和工艺不同,其技术性能也有差异。因此在选择碳刷时,应该综合考虑碳刷的性能和电机对碳刷的要求。碳刷下边缘距整流子表面的距离应该保持在2毫米左右。如距离过小,刷握容易触伤换向器,距离过大,碳刷易颤动而导致破损。
2.碳刷使用性能良好标志应该为:
a 在换向器或集电环表面能较快形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜。
b 碳刷的使用寿命长,并不磨损换向器或集电环
c 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。
d 碳刷运行时,不过热,噪音小,装配可靠,不破损。
3.碳刷磨损到一定程度要更换新的碳刷,碳刷最好一次全部更换,如果新旧混用,可能会出现电流分布不均匀的现象。对于大型机组,停机更换碳刷,势必影响生产,可以选择不停机,我们通常建议客户的做法是每次更换20%的碳刷(即每台电机的每个刷杆的20%),每次间隔时间为1-2周,待磨合再逐步更换其余碳刷,以保证机组的正常连续运行。
4.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。
5.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。
6. 为了使碳刷与换向器接触良好,新碳刷应该进行磨弧度,磨弧度一般在电机上进行。在碳刷与换向器之间放置一件细玻璃砂纸,在正常的弹簧压力下,沿电机旋转方向研磨碳刷,砂纸应该尽量粘紧换向器,直至碳刷弧面吻合,然后取下砂纸,用压缩空气吹净粉尘,再用软布擦拭干净。研磨碳刷不宜采用金刚砂纸,以防金刚砂颗粒嵌入换向器槽内,在电机运行时,擦伤碳刷和换向器表面。磨弧后,电机先20-30%以负荷运转数小时,使碳刷和换向器磨合,并建立均匀的氧化薄膜。再逐步提高电流至额定负荷。
通常碳刷单位压力过高,是碳刷的磨损加剧,单位压力过小,接触不稳定,容易出现机械火花