發電機電刷臂

發電機電刷臂

發電機電刷臂的材料大多由石墨製成,為了增加導電性,還有用含銅石墨製成,石墨有良好的導電性,質地軟而且耐磨。

簡介

發電機電刷臂 發電機電刷臂

發電機電刷臂是電機(除鼠籠式電動機外)傳導電流的滑動接觸體。在直流電機中,它還擔負著對電樞繞組中感應的交變電動勢,進行換向(整流)的任務。

實踐證明:電機運行的可靠性,在很大程度上決定於電刷臂的性能。

根據電刷臂的生產方法,分為兩類。一類是有色電刷臂,即金屬石墨電刷臂。一類是黑色電刷臂。有色電刷臂中,含有色金屬,主要是銅粉、銀粉、其次是鉛粉、錫粉、氧化鉛粉等,餘量為鱗片石墨粉。各種金屬粉末含量多少隨電刷臂的技術要求而定。可不加粘結劑,將粉末混勻後直接壓製成型。否則要加入粘結劑(煤瀝青、煤焦油或樹脂等)。黑色電刷臂選用石油焦、瀝青焦、炭黑、木炭以及天然石墨粉等,加入部分粘結劑(如煤瀝青、煤焦油和人造樹脂等)製造的。採用樹脂粘結劑經固化製造的電刷為高電阻電刷臂,而焙燒後的產品稱炭刷和石墨刷(以天然石墨為主要原料)經石墨化後的產品稱電化石墨刷。

原料分類

一是金屬粉末;

二是炭和石墨粉末;

三是粘結劑。

由於電機的使用工況條件不同,所以電刷臂的種類繁多。不同牌號的電刷,其技術性能上有較大的差異。

配方組成

需要在配方和工藝中進行調整。配方組成包括:粘結劑的種類、性質和所占比例。

配方差異

製造電刷臂所使用的原料較多,它們具有不同的物質結構和性能,將這些不同性質的原料按一定比例配合混勻,則得到與單一原始原料性能完全不同的綜合效果。

乾粉粒度組成,影響它的堆積密度,由於顆粒間的相互搭接的差異,產生不同程度的孔隙(氣孔)。顆粒越細,表面積也越大,需粘結劑多。顆粒的長寬比不同,成型後電刷具有各向異性。

煤瀝青、煤焦油粘結劑的組成十分複雜,它的生產方法、技術指標以及加入量的多少,均直接影響產品的最終性能。

還不能根據電刷臂性能要求,採用理論計算的方法,設計產品配方。一般是根據理論計算和實際試驗相結合的方法確定。當生產工藝和原料質量改變時,原來的配方便不一定適用,此時應修改工藝與配方,才能達到原定的質量標準和使用要求。對於使用信譽較高的產品,應儘量維持配方和工藝的穩定。

電機所用電刷臂大部分是碳刷,如銀石墨、銅石墨、電化石墨等;也有直接用金屬片作電刷的,比如說手機震動電機中的圓柱震動馬達的刷片大多用金屬材料,是鈹鎘銅。

處理方法

選擇型號

為保障電機的正常運行,正確選擇電刷臂型號是十分重要的,由於製造電刷臂時所選用的原材料和工藝不同,其技術性能也有差異。因此在選擇電刷臂時,應該綜合考慮電刷臂的性能和電機對電刷臂的要求。電刷臂使用性能良好標誌應該為:

a在換向器或集電環表面能較快形成一層均勻、適度和穩定的氧化薄膜。

b電刷的使用壽命長,並不磨損換向器或集電環。

c電刷具有良好的換向和集流性能,使火花抑制在允許的範圍內,並且能量損耗小。

d電刷運行時,不過熱,噪音小,裝配可靠,不破損。

距離控制

電刷臂裝入刷握內要保證能夠上下自由移動,電刷臂與刷握內壁的間隙在0.1-0.3毫米之間,以避免電刷臂和刷握之中因間隙過大產生擺動。刷握下邊緣距整流子表面的距離應該保持在2毫米左右。如距離過小,刷握容易觸傷換向器,距離過大,電刷易顫動而導致破損。

雙子電刷

在同一台電機上,原則上應該使用同一種型號的電刷臂,但對於個別換向特別困難的大中型電機,可採用雙子電刷,其滑入邊採用潤滑性能好,滑出邊採用抑止火花能力強的電刷,從而使電刷的運行得到改善。

更新頻率

電刷臂磨損到一定程度要更換新的電刷臂,電刷臂最好一次全部更換,如果新舊混用,可能會出現電流分布不均勻的現象。對於大型機組,停機更換電刷臂,勢必影響生產,可以選擇不停機,我們通常建議客戶的做法是每次更換20%的電刷(即每台電機的每個刷桿的20%),每次間隔時間為1-2周,待磨合再逐步更換其餘電刷臂,以保證機組的正常連續運行。

磨合電刷

為了使電刷臂與換向器接觸良好,新電刷臂應該進行磨弧度,磨弧度一般在電機上進行。在電刷臂與換向器之間放置一件細玻璃砂紙,在正常的彈簧壓力下,沿電機旋轉方向研磨電刷臂,砂紙應該儘量粘緊換向器,直至電刷弧面吻合,然後取下砂紙,用壓縮空氣吹淨粉塵,再用軟布擦拭乾淨。研磨電刷不宜採用金剛砂紙,以防金剛砂顆粒嵌入換向器槽內,在電機運行時,擦傷電刷和換向器表面。磨弧後,電機先20-30%以負荷運轉數小時,使電刷臂和換向器磨合,並建立均勻的氧化薄膜。再逐步提高電流至額定負荷。

壓力均勻

施於同一台電機各電刷臂的單位壓力應力求均勻,以免電流分配不均,導致個別電刷產生過熱和火花。電刷臂的單位壓力應按“電刷技術性能表”來選擇,對於轉速較高的電機或在振動條件下工作的電機,應適當提高單位壓力,一保證正常工作。例如:牽引機電機的電刷單位壓力為0.4-0.6kgf/cm 。

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