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| 电刷 | |
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电刷（Brush）是电机的一个重要组成元件，负责在旋转部件与静止部件之间传导电流。因较多用石墨制成，故也称碳刷。
电刷多装配于换向器或滑环上，是一个滑动型接触体。需有光滑、耐磨、导电性良好等特性。根据不同的应用，它们要么是部分金属部件（铜，银，钼），丰富或完全由金属制成。实际使用中，一个滑环通常配最少两个电刷，避免因单个电刷接触不良而变成断路。
中文名： 电刷
外文名： electric brush
概 述 ：与运动件作滑动接触一种导电部件
电刷材料 ： 石墨、电化石墨、金属石墨等 [1]
分类方法 ：软质电刷、中硬质电刷和硬质电刷
分类
1、按材质的软硬可分为：软质电刷、中硬质电刷和硬质电刷。
2、按电刷的使用对象可分为：汽轮发电机用电刷、轧钢电机用电刷、牵引电机用电刷、汽车拖拉机用电刷、电动工具用电刷、飞机电机用电等。
3、按电刷的颜色分为：黑色电刷(用纯碳石墨材料制成)、有色电刷(用铜等金属材料和石墨制成 ) 。[2]
4、按电刷材料的不同可分为：石墨电刷；电化石墨电刷；金属石墨电刷。
材料
电刷的材料一般用石墨、电化石墨、金属石墨等。
石墨具有六方晶系的品体结构。它有无数平行的层面叠合而成.每一层面的碳原子分布在正六角平面的顶角上，构成三维空间的有序排列。由于石墨晶体层面之间的距离比层面上碳原子之间的距离大得多.因此.石墨具有明显的各向异性。当有外力作用时.石墨的层面容易发生滑移因此表现为自润滑特性。在高纯石墨晶体中.价带与导带重叠，所以.表现有类金属的高导电能力
无定形碳的碳原子排列是杂乱无章的，不如石墨的层面容易发生滑移，其硬度要比石墨高4~5倍。无定形碳如果经过2 200~2 5000C高温处理.可使杂乱的结构转变为二维空间的有序排列。[3]
电刷的作用
电刷可以用于直流电机或交流换向器电机，比如通用电动工具上，象手电钻和角磨机上，皆用到它。他是用来和换向器配合来实现电机电流换向的。
电刷是电机（除鼠笼式电动机外）传导电流的滑动接触体。在直流电机中，它还担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向（整流）的任务。实践证明：电机运行的可靠性，在很大程度上决定于电刷的性能。[4]
电刷广泛使用于发电机上和电动机，与换向器配套使用。电刷是与电刷架配合使用的，电刷架起固定电刷位置的作用。电刷在发电机中的主要作用如下：
1、输入电流，将外部电流（励磁电流）通过电刷加到转动的转子上。
2、输出电流，将大轴上的静电荷经电刷引入大地。
3、换向作用，在整流电机中，通过电刷来改变电流方向。 [5]
电刷装置的组成
电刷装置——电刷装置是电枢电路的引出（或引入）装置，它由电刷，刷握，刷杆和连线等部分组成。电刷是石墨或金属石墨组成的导电块，放在刷握内用弹簧以一定的压力按放在换向器的表面，旋转时与换向器表面形成滑动接触。刷握用螺钉夹紧在刷杆上。每一刷杆上的一排电刷组成一个电刷组，同极性的各刷杆用连线连在一起，再引到出线盒。刷杆装在可移动的刷杆座上，以便调整电刷的位置。[6]
常见故障及处理方法
1.为保障电机的正常运行，正确选择碳刷，电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电刷的要求。电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、电刷的使用寿命长，并不磨损换向器或集电环
C、电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、电刷运行时，不过热，噪音小，装配可靠，不破损。
2.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，以避免电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。如距离过小，刷握容易触伤换向器，距离过大，电刷易颤动而导致破损。
3.在同一台电机上，原则上应该使用同一种型号的电刷，但对于个别换向特别困难的大中型电机，可采用双子电刷，其滑入边采用润滑性能好，滑出边采用抑止火花能力强的电刷，从而使电刷的运行得到改善。
4.碳刷磨损到一定程度要更换新的电刷，电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，停机更换电刷，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%的电刷（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电刷，以保证机组的正常连续运行。
5.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，直至电刷弧面吻合，然后取下砂纸，用压缩空气吹净粉尘，再用软布擦拭干净。研磨电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，擦伤电刷和换向器表面。磨弧后，电机先20-30%以负荷运转数小时，使电刷和换向器磨合，并建立均匀的氧化薄膜。再逐步提高电流至额定负荷。
6.施于同一台电机各碳刷的单位压力应力求均匀，以免碳刷分配不均，导致个别碳刷产生过热和火花。电刷的单位压力应按“电刷技术性能表”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。通常碳刷单位压力过高，是电刷的磨损加剧，单位压力过小，接触不稳定，容易出现机械火花。[7]
相关视频
1、电动机修理常用的电刷
2、电机电刷装置的类型及技术要求
參考來源
- ↑ 集电环与碳刷制造材料介绍,沧州电器有限公司网，2019-11-07
- ↑ 电刷的作用是什么,个人图书馆网，2012-10-25
- ↑ 电碳电刷的组成材料是什么,新睿电碳网
- ↑ 电刷作用是什么？,个人图书馆网，2012-10-25
- ↑ 发电机电刷的结构与作用是什么,上海东明动力网
- ↑ 电刷装置的组成,中科商务网
- ↑ 碳刷，电刷运行中常见故障及处理方法,南通摩鑫电碳有限公司网，2017-1-21