電機(jī)碳刷故障診斷

在電動機(jī)上使用的繞線式碳刷經(jīng)常會出現(xiàn)冒火花這種情況，在電動機(jī)上的繞線式碳刷為什么會冒火花：

在使用繞線式電動機(jī)碳刷的時候，由于在長期的運行之中，不斷的對碳刷進(jìn)行磨損，發(fā)生接觸面不平、碳刷的壓力不夠或者是集電環(huán)不圓以及軸承上有油滴或其它的雜物落到集電環(huán)和碳刷之間等等多種情況，都會造成碳刷冒出火花。

如何消除碳刷冒火花的小方法：我們可以使用細(xì)砂紙將碳刷和集電環(huán)的接觸面打磨的光滑一些，或者對碳刷的壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并檢查集電環(huán)是否圓，還應(yīng)該使用干凈的棉紗，在上面稍微的蘸上一點的汽油將集電環(huán)和碳刷擦拭干凈，從而消除軸承和碳刷上面的油污，做好集電環(huán)和碳刷的防護(hù)措施，都可以有效的減少繞線式電機(jī)碳刷發(fā)生冒火花的幾率 。

有兩種可能：一是電刷接觸不好，安裝不正確；二是轉(zhuǎn)子短路。通常電刷單位壓力過高，使電刷的磨損加劇，單位壓力過小，接觸不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)機(jī)械火花。

電刷的火花產(chǎn)生的原因和排除的方法：

導(dǎo)致原因 處理方法

a 附加極調(diào)整不良－－－－－－－－－－用分流或調(diào)整附加極氣隙，或改換電刷型號。

b 云母突出－－－－－－－－－－－－－下刻云母或使用磨蝕性較大的電刷

c 換向器升高片連接處斷開－－－－－－ 重新焊接

d 電刷位置不正確－－－－－－－－－－ 調(diào)整刷握至正確位置

e 刷握的間距或排列不勻－－－－－－－ 糾正刷握的間距和排列

f 換向器或集電環(huán)偏心－－－－－－－－－最好在額定轉(zhuǎn)速下車削或重新研磨

g 換向器松動，換向片有高低－－－－－－ 緊固一下，車削或重新研磨

h 換向片有油污－－－－－－－－－－－－ 清掃換向片和密封軸承

i 電刷粘附或滯留在刷握里－－－－－－－－檢查電刷尺寸是否正確，清掃電刷和刷握除去任何毛刺

j 電刷磨合不佳－－－－－－－－－－－－－磨合電刷

k 電刷型號不適合電機(jī)

1.將外部電流(勵磁電流)通過碳刷而加到轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子上(輸入電流)；

2.將大軸上的靜電荷經(jīng)過碳刷引入大地(接地碳刷)(輸出電流)；

3.改變電流方向(在整流子電機(jī)中，電刷還起著換向作用)；

4.將大軸(地)引至保護(hù)裝置供轉(zhuǎn)子接地保護(hù)及測量轉(zhuǎn)子正負(fù)對地電壓。

換向器由電刷和換向環(huán)組成，碳刷就是電刷的一種。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，電刷始終與換向環(huán)進(jìn)行摩擦，且在換向的瞬間還會產(chǎn)生電火花灼蝕，所以電刷是直流電機(jī)里的易損件。 為了提高直流電機(jī)的使用壽命、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及降低直流電機(jī)的噪聲和電磁干擾，無刷直流電機(jī)有逐步取代有刷電機(jī)的趨勢。 一般交流電機(jī)不用恒磁場，所以用不著換向器，也就無須電刷；但交流電機(jī)的體積一般都比較大。家用電器使用的電機(jī)一般都是交流電機(jī)，如電扇、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等都沒有碳刷，但也有使用直流電機(jī)的，如許多的電動剃須刀、廚房小電器、電動自行車等都有碳刷，就是直流電動機(jī)（不包括無刷的）都有。使用干電池的電機(jī)都是直流電機(jī) 。

碳刷在刷盒中上下滑動是否靈活，彈簧壓力是否均勻。并根據(jù)觀察情況，采取相應(yīng)措施以保證電機(jī)的正常運行。關(guān)于碳刷使用維護(hù)和采取措施是一個復(fù)雜問題，現(xiàn)就有關(guān)普遍存在的共性問題綜述如下：

(1)經(jīng)常檢查電機(jī)在運行期間由于發(fā)熱或振動等現(xiàn)象引起刷桿上的螺絲松動。

(2)碳刷固定在最適宜的位置（即中性線上）不能任意將刷架前后移動。

(3)檢查碳刷的活動情況，碳刷在刷盒內(nèi)上下活動是否自由，有無卡阻現(xiàn)象。

(4)檢查碳刷的壓力，碳刷所受彈簧壓力是保證電刷穩(wěn)定工作和各種碳刷之間均勻傳導(dǎo)電流的重要因素。

(5)檢查碳刷的磨損程度，尤其是換向器下部不易看見的地方。當(dāng)碳刷磨損到極限位置時，就應(yīng)更換碳刷，碳刷使用的剩余高度以碳刷壽命線為準(zhǔn)。

(6)檢查碳刷的附件，刷握壓指和電刷頂部的壓板是否有斷裂現(xiàn)象，碳刷是否有脫辮的現(xiàn)象，導(dǎo)線是否有燒斷的現(xiàn)象及氧化程度，經(jīng)常檢查碳刷刷握、集電環(huán)或換向器的溫度變化情況。

一般啟動時電流偏大，有火花，正常運行時沒有火花?？蓮囊韵聨c排除：

1.檢查電刷長度是否太短，到達(dá)生命線,導(dǎo)致壓力過小電刷接觸不上滑環(huán)；

2.檢查彈簧壓指壓力是否合適，如果偏小會導(dǎo)致跳刷放電；

3.檢查滑環(huán)表面光潔度，如果太毛會增大電刷接觸電阻導(dǎo)致火花大；

4.檢查轉(zhuǎn)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(dǎo)致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時滑環(huán)上電刷跳動量大，檢查滑環(huán)表面徑向跳動量是否過大。電刷彈刷引發(fā)產(chǎn)生火花；

6.另外電刷是否和以前使用的一致，電刷對導(dǎo)電電流和摩擦速度有要求的。

每天都應(yīng)對碳刷和滑環(huán)進(jìn)行檢查，主要檢查項目有：

（1）碳刷的磨損長度不超過2/3。當(dāng)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，必須將其更換。

（2）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。

（3）碳刷無偏移滑環(huán)外側(cè)現(xiàn)象，碳刷的邊緣無崩裂情況。

（4）碳刷刷辮與刷架和碳刷的連接良好，無發(fā)熱及碰觸刷握的情況。

（5）碳刷在刷握內(nèi)無跳動、搖動或卡澀的情況。

（6）定期用直流鉗型表測量各碳刷的電流分擔(dān)均勻，用紅外線測溫儀測量碳刷有無過熱現(xiàn)象，如有異常應(yīng)及時更換。

（7）彈簧壓力正常，無變形和斷裂現(xiàn)象。正常時各碳刷所受壓力應(yīng)均勻穩(wěn)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(yīng)在5%以內(nèi)。

（8）刷握與滑環(huán)的距離符合規(guī)定值。發(fā)電機(jī)刷握與滑環(huán)的距離：2.5～3 mm，主勵刷握與滑環(huán)的距離：2～4 mm。

（9）滑環(huán)表面應(yīng)無變色、過熱及磨損不均現(xiàn)象，滑環(huán)表面溫度應(yīng)不大于120℃。

（10）刷握和刷架上有無積垢。若積垢較多，應(yīng)用刷子掃除或用壓縮空氣吹掃。 碳刷火花性質(zhì)、等級及調(diào)整方法 。

在電機(jī)中的作用就是改變電流方向分直流電機(jī)和交流電機(jī)，直流電機(jī)是來改變轉(zhuǎn)子的導(dǎo)電線圈，從而改變轉(zhuǎn)子磁極，進(jìn)而改變電機(jī)的運動。碳刷是用于電機(jī)的換向器或滑環(huán)上，作為導(dǎo)出導(dǎo)入電流的滑動接觸體，它的導(dǎo)電，導(dǎo)熱以及潤滑性能良好，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和換向性火花的本能。幾乎所有的有刷電機(jī)都使用碳刷，它是有刷電機(jī)的重要組成部件。

廣泛適用于各種交直流發(fā)電機(jī)，同步電動機(jī)，電瓶直流電動機(jī)，吊車電機(jī)集電環(huán)，各型電焊機(jī)等等。 具有較好的換向性能，使用壽命長。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)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(jī)工業(yè)的發(fā)展而越來越多 。

按電機(jī)碳刷的使用對象可分為：汽輪發(fā)電機(jī)用電刷，軋鋼電機(jī)用電刷，牽引電機(jī)用電刷，交流電機(jī)用電刷，飛機(jī)電機(jī)用電刷。

電機(jī)的碳刷主要是提供勵磁電源然后傳送給轉(zhuǎn)子。電機(jī)的轉(zhuǎn)子相當(dāng)于一個旋轉(zhuǎn)的磁鐵。如果電刷磨損非常嚴(yán)重，勵磁電流就不能到達(dá)轉(zhuǎn)子，就沒有旋轉(zhuǎn)磁場，因此就不能正常運作。?大型電機(jī)勵磁系統(tǒng)在運行過程中，集電環(huán)裝置的故障率是比較高的，輕者減負(fù)荷運行，重者可能會損壞設(shè)備。其原因是電刷與集電環(huán)的機(jī)械磨擦和大電流都要產(chǎn)生很多熱量，同時集電環(huán)裝置受到軸系條件及冷卻方式的限制，冷卻條件相對較差。在集電環(huán)裝置上的熱量相對集中，溫度相對較高。?

電刷與換向器是配合關(guān)系，電刷通過換向器到達(dá)轉(zhuǎn)子，電刷是固定在定子這邊的，換向器跟轉(zhuǎn)子連在一起，集電環(huán)的材質(zhì)要求機(jī)械強(qiáng)度大，并是電的良導(dǎo)體，還要具有高度的耐腐蝕性，在與電刷滑動接觸時，還必須具備耐磨性和穩(wěn)定的滑動接觸等特性。集電環(huán)要求耐腐蝕性時，可以使用不銹鋼材質(zhì)，但不銹鋼的滑動特性效果不穩(wěn)定，與電刷組合會不合適，往往使電刷產(chǎn)生跳動，容易造成電刷溫升過高或設(shè)備異常磨損，所以使用時必須倍加注意 。2100433B

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