基本介紹
- 中文名：發電機電刷臂
- 外文名：Generator brush arm
- 材料：石墨
- 分類：有色電刷臂
- 配方組成：乾粉的粒度組成
簡介,原料分類,配方組成,配方差異,處理方法,選擇型號,距離控制,雙子電刷,更新頻率,磨合電刷,壓力均勻,
簡介
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/cm2。
