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電機配件——西瑪電機同類產品:
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電機碳刷——西安西瑪電機
電機配件:碳刷
配件用途:電機碳刷用于電機的換向器及滑環,作為導出導入電流的滑動接觸體,它的導電,導熱以及潤滑性能良好,并具有一定的機械強度和換向性火花的本能。
相關資料:碳刷磨損到一定程度要更換新的碳刷。
產品類別:電機配件
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產品簡介   相關知識  
電機碳刷概述
  碳刷是電動機或發電機或其他旋轉機械的固定部分和轉動部分之間傳遞能量或信號的裝置,它一般是純碳加凝固劑制成,外型一般是方塊,卡在金屬支架上,里面有彈簧把它緊壓在轉軸上,比如石油鉆井完成后,需要進行檢測,就要從井筒放儀器下去,就是通過碳刷將信號從旋轉部分(外包鋼絲的電纜滾筒)送到地面儀器的。碳刷的樣子有點像擦鉛筆的橡皮條那樣,頂上有導線引出。體積有大有小。碳刷作為一種滑動接觸件,在許多電氣設備中得到廣泛的應用。產品材質主要有電化石墨,浸脂石墨,金屬(含銅,銀)石墨。
碳刷功能
  有刷電機里面頂在換向器表面,電機轉動的時候,將電能通過換相器輸送給線圈,由于其主要成分是碳,稱為碳刷,它是易磨損的。應定期維護更換,并清理積碳。
碳刷分類
碳刷有樹脂類,電化類,和有色金屬類,它們因材料和工藝不同而使用在不同的電機上。
如何選用性能良好的碳刷?
  1、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。
  2、碳刷的使用壽命長,并不磨損換向器或集電環。
  3、碳刷具有良好的換向和集流性能,使火花抑制在允許的范圍內,并且能量損耗小。
  4、碳刷運行時,不過熱,噪音小,裝配可靠,不破損。
碳刷安裝
  1、碳刷裝入刷握內要保證能夠上下自由移動,碳刷與刷握內壁的間隙在0.1-0.3毫米之間,以避免碳刷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。
  2、在同一臺電機上,原則上應該使用同一種型號的碳刷,但對于個別換向特別困難的大中型電機,可采用雙子碳刷,其滑入邊采用潤滑性能好,滑出邊采用抑止火花能力強的碳刷,從而使碳刷的運行得到改善。
  3、施于同一臺電機各碳刷的單位壓力應力求均勻,以免電流分配不均,導致個別碳刷產生過熱和火花。碳刷的單位壓力應按“碳刷技術性能表”來選擇,對于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。打個比方:牽引機電機的碳刷單位壓力為0.4-0.6kgf/cm2。
碳刷檢測
  1、從直觀來看,電刷應當倒角得體、規格適當、結構規范、導線的截面和長度符合要求,沒有松動、脫落、破損、掉邊、掉角、卡箍等現象。
  2、從使用來看,電刷使用性能良好的標志主要有以下幾種情況:
    (1)使用壽命長并不磨損換向器或集電環。
    (2)具有良好的換向和集流性能,使火花抑制在允許的范圍內,并且能量損耗小。
    (3)電刷運行時,不過熱,噪音小,不破損。
    (4)運行過程中,能夠在換向器或集電環表面較快地形成一層均勻、適度和穩定的氧化薄膜。
  3、通過儀器對電刷進行檢測。從技術層面看,電刷應當符合國家部頒標準。通過儀器可對電刷按照《電刷技術性能表》所要求的性能進行檢測。如電刷的電阻率、洛氏硬度、體積密度、電流密度、接觸電壓降、摩擦系數、50小時磨損、允許圓周速度、單位壓力,甚至金屬含量的大小等等。
  4、在同一電機上,應選擇使用同一型號、同一制造廠的電刷。由于不同制造廠生產的電刷性能差別很大,甚至同一制造廠在不同時間生產的電刷性能也有所差別。因而,針對同一電機來說,應盡量選擇同一型號同一制造廠,最好是同一時間生產的電刷,以防止由于電刷性能上的差異造成并聯電刷電流分布的不平衡,影響電機的正常運行。
  5、對于個別換向特別困難的大中型電機,可選擇采用分辮電刷。目的是以增加電刷內短路電流的方式來改善換向性能。對于單向旋轉換向困難的電機,可選擇采用組合電刷。即滑入邊選擇使用潤滑性能好、成膜能力強的低電阻值石墨基電化石墨電刷,滑出邊選擇使用換向性能好的高電阻率的炭黑基電化石墨電刷。這樣既易形成氧化膜,又對換向性能起到極大的改善作用。在滑出邊也可采用碳纖維復合電刷,突出利用其滅弧能力強的特點,從而使電機的運行取得最佳效果。
碳刷更換
  1、碳刷磨損到一定程度要更換新的碳刷,碳刷最好一次全部更換,如果新舊混用,可能會出現電流分布不均勻的現象。對于大型機組,停機更換碳刷,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%的碳刷(即每臺電機的每個刷桿的20%),每次間隔時間為1-2周,待磨合再逐步更換其余碳刷,以保證機組的正常連續運行。
  2、為了使碳刷與換向器接觸良好,新碳刷應該進行磨弧度,磨弧度一般在電機上進行。在碳刷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碳刷,砂紙應該盡量粘緊換向器,直至碳刷弧面吻合,然后取下砂紙,用壓縮空氣吹凈粉塵,再用軟布擦拭干凈。研磨碳刷不宜采用金剛砂紙,以防金剛砂顆粒嵌入換向器槽內,在電機運行時,擦傷碳刷和換向器表面。磨弧后,電機先20-30%以負荷運轉數小時,使碳刷和換向器磨合,并建立均勻的氧化薄膜。再逐步提高電流至額定負荷。
功能特點
  碳刷它的作用主要是對金屬磨擦的同時導電;它不象金屬對金屬磨擦導電時一樣;金屬對金屬磨擦導電時;磨擦力可能會增大;同時交接的地方可能會燒結在一起;而碳刷則不會;因為碳和金屬是兩種不同的元素;它的用途多半都用在電動機上;型狀是多種多樣的;有方的有圓的等等。
  碳刷適用于各種電動機、發電機、輪軸機。具有較好的換向性能,使用壽命長。碳刷是用于電機的換向器或滑環上,作為導出導入電流的滑動接觸體,它的導電,導熱以及潤滑性能良好,并具有一定的機械強度和換向性火花的本能。幾乎所有的電機都使用碳刷,它是電機的重要組成部件。廣泛適用于各種交直流發電機,同步電動機,電瓶直流電動機,吊車電機集電環,各型電焊機等等。
  隨著科學技術的發展,電機的種類和使用的工況條件越來越多樣化,因而需要有各種不同品級的電刷來滿足這些要求,故電刷的種類也隨著電機工業的發展而越來越多。
碳刷工作原理
  1、將外部電流(勵磁電流)通過碳刷而加到轉動的轉子上(輸入電流);
  2、將大軸上的靜電荷經過碳刷引入大地(接地碳刷)(輸出電流);
  3、將大軸(地)引至保護裝置供轉子接地保護及測量轉子正負對地電壓;
  4、改變電流方向(在整流子電機中,電刷還起著換向作用);
  除了感應式交流異步電動機沒有外。其他的電機都有,只要轉子有換向環的都有。
  發電的原理,是磁場切割導線后,在導線產生電流。發電機是采用讓磁場旋轉的方法切割導線的。旋轉磁場是轉子,被切割的導線是定子。
  為了讓轉子產生磁場,必須向轉子的線圈輸入厲磁電流。碳刷就是用來將厲磁發電機產生的厲磁電流送入轉子線圈的。
電機碳刷的相關知識
更換碳刷注意事項
  1、嚴禁兩人同時工作;
  2、工作時必須將衣服和袖口扣好,以免被轉動部分絞傷;
  3、工作時站在絕緣墊上;
  4、嚴禁同時觸摸兩極或一極對地;
  5、同一機組應使用同一型號碳刷;來源困難,可使用不同型號的碳刷(同一級仍然保證同一型號);
  6、在碳刷上部低于刷握或與刷握一樣平時應立即更換。
碳刷故障處理措施
  一般啟動時電流偏大,有火花,正常運行時沒有火花。可從以下幾點排除:
  1.檢查電刷長度是否太短,到達生命線,導致壓力過小電刷接觸不上滑環;
  2.檢查彈簧壓指壓力是否合適,如果偏小會導致跳刷放電;
  3.檢查滑環表面光潔度,如果太毛會增大電刷接觸電阻導致火花大;
  4.檢查轉子電氣,保證電阻正常,匝間沒有短路;
  5.檢查軸承是否油隙過大,導致轉子轉動時滑環上電刷跳動量大,檢查滑環表面徑向跳動量是否過大。電刷彈刷引發產生火花;
  6.另外電刷是否和以前使用的一致,電刷對導電電流和摩擦速度有要求的。
碳刷故障防范措施:
  1、每天都應對碳刷和滑環進行檢查,主要檢查項目有:
    01、碳刷的磨損長度不超過2/3。當碳刷的磨損長度超過2/3(即碳刷的頂部與刷握的頂部在同一平面)時,必須更換。
    02、碳刷無冒火花情況。碳刷剛開始打火花時,就要查找原因,及時消除。
    03、碳刷無偏移滑環外側現象,碳刷的邊緣無崩裂情況。
    04、碳刷刷辮與刷架和碳刷的連接良好,無發熱及碰觸刷握的情況。
    05、碳刷在刷握內無跳動、搖動或卡澀的情況。
    06、定期用直流鉗型表測量各碳刷的電流分擔均勻,用紅外線測溫儀測量碳刷有無過熱現象,如有異常應及時更換。
    07、彈簧壓力正常,無變形和斷裂現象。正常時各碳刷所受壓力應均勻穩定,其單位壓力通常在1.1kg~2.5kg之間,    各碳刷之間的不均壓力差應在5%以內。
    08、刷握與滑環的距離符合規定值。發電機刷握與滑環的距離:2.5~3 mm,主勵刷握與滑環的距離:2~4 mm。
    09、滑環表面應無變色、過熱及磨損不均現象,滑環表面溫度應不大于120℃。
    10、刷握和刷架上有無積垢。若積垢較多,應用刷子掃除或用壓縮空氣吹掃。
火花產生的原因和排除的方法
  1、導致原因 處理方法
    01、附加極調整不良——用分流或調整附加極氣隙,或改換碳刷型號。
    02、云母突出——下刻云母或使用磨蝕性較大的碳刷
    03、換向器升高片連接處斷開——重新焊接
    04、碳刷位置不正確——調整刷握至正確位置
    05、刷握的間距或排列不勻——糾正刷握的間距和排列
    06、換向器或集電環偏心——最好在額定轉速下車削或重新研磨
    07、換向器松動,換向片有高低——緊固一下,車削或重新研磨
    08、換向片有油污——清掃換向片和密封軸承
    09、碳刷粘附或滯留在刷握里——檢查碳刷尺寸是否正確,清掃碳刷和刷握除去任何毛刺
    10、碳刷磨合不佳——磨合碳刷
    11、碳刷型號不適合電機——更換合適型號的碳刷
  2、關于碳刷的顫震原因及處理方法
    01、換向片或云母突出——緊固換向器,下刻云母
    02、刷握離開換向器或離集電環太遠——調整刷握至換向器的距離為2毫米
    03、換向器或集電環橢圓——車削或重新研磨換向器或集電環
    04、刷握安裝松動——安裝緊固片
    05、碳刷在刷握內太松——如果刷握磨耗,需更換新的
    06、碳刷型號不合適——更換合適型號的碳刷
  3、關于碳刷磨損不均勻的問題故障及處理方法
    01、電機過載——降低和限制電機負荷
    02、換向器或集電環上有油污——清掃換向器或集電環
    03、碳刷和刷桿間的電阻不均等——清掃和緊固連接處
    04、碳刷接觸面有磨蝕粒子——重新磨合和清掃碳刷表面
    05、電流分配不均勻——調整碳刷壓力
    06、碳刷型號混用——只可安裝一種型號的碳刷
造成碳刷磨損嚴重的原因:
  01、滑環表面的光潔度。滑環表面光潔度越高,其摩擦系數越小,碳刷的磨損率就越低;
  02、碳刷材質的影響。不同廠家、不同型號的碳刷的成分構造不同,磨損率也不同。選擇同一種碳刷可以減少碳刷自身磨損率的不均衡,因此在更換碳刷時要選擇相同牌號的碳刷;
  03、彈簧壓力的影響。彈簧壓力過大,會造成碳刷的機械磨損增大;同時彈簧壓力過小,雖然碳刷與滑環間摩擦小了,但接觸不良容易產生火花,同樣不可取;
  04、電流的影響。一般,對于石墨碳刷,正極碳刷流過的電流要比負極碳刷流過的電流要大,因而正極碳刷磨損要比負極碳刷磨損大,且正極滑環的磨損要多于負極滑環。
造成碳刷冒火的原因:
  01、因流過碳刷的電流過大引起;
  02、因碳刷卡澀,間斷與滑環接觸引起。
造成碳刷溫度高的原因:
  01、勵磁系統過負荷;
  02、碳刷與滑環接觸面較小;
  03、碳刷自身的質量問題。
造成碳刷損壞嚴重的原因:
  01、碳刷溫度高;
  02、碳刷未打磨好;
  03、機組振動大,并且碳刷在刷握內有卡澀現象;
  04、碳刷質量差。
碳刷跳動。造成碳刷在機組運行中跳動的原因主要有以下幾點:
  01、因碳刷有破裂細塊掉在刷握中;
  02、彈簧壓力不夠;
  03、刷握變形。
碳刷的更換
  當碳刷出現以下幾種情況時應進行更換:1、磨損嚴重(不足原長的1/3);2、損壞嚴重;3、碳刷與滑環接觸面不足70%。
碳刷的更換方法:
  1、用手握住碳刷手柄逆時針旋轉90度,向外抽出,取出刷握、碳刷和彈簧;
  2、壓住彈簧,將碳刷抽出,用螺絲刀松動刷辮固定螺栓,將舊碳刷取下;
  3、將用00號砂紙打磨完畢的碳刷在刷握中,用螺絲刀緊固刷辮固定螺栓;
  4、輕輕拉動刷辮,檢查碳刷是否在刷握內活動自如,同時檢查彈簧壓力是否能夠將碳刷彈回;
  5、用手握住碳刷手柄,將刷握對準匯流環上的卡槽緩慢將刷握裝復,然后用手向順時針方向轉動手柄90度;
  6、檢查碳刷與滑環接觸是否良好。
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