前傾式電刷

1998年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)a布。

《電氣工程名詞》第一版

石墨電刷裝置按電刷在換向器或集電環(huán)上的安裝方向分為：徑向式、后傾式和前傾式三種，如圖3中（a）、（b）、（c）所示。

徑向式電刷對單向和雙向旋轉(zhuǎn)的電機都適用。對要求能兩個方向旋轉(zhuǎn)的電機，則必須采用徑向安裝結(jié)構(gòu)。單方向旋轉(zhuǎn)的電機采用徑向電刷時，還可以采用上端面傾斜式。

電刷對刷盒前壁有一個適當?shù)目烤o分力，可以提高電刷工作的穩(wěn)定性。

對只允許一個方向旋轉(zhuǎn)的電機，如電源電機、電機擴大機及部分轉(zhuǎn)速較高的直流電動機等，常采用后傾式結(jié)構(gòu)， 如圖3中（b）所示。后傾角度

前傾式電刷在工作中被緊壓在刷盒側(cè)壁上，減振效果好，電刷工作穩(wěn)定性好，有利于減小火花。因壓力

在較大功率的同步發(fā)電機集電環(huán)上，前傾與后傾式電刷可成對使用，形成爪式刷握結(jié)構(gòu)。

這種結(jié)構(gòu)在直流力矩電機中也被采用，只是其彈簧一般采用金屬片。這種結(jié)構(gòu)也適用于要求兩個方向旋轉(zhuǎn)的情況。

在常用的徑向式結(jié)構(gòu)中，彈簧加壓方式也有不同。如圖4所示，（a）為蝸線彈簧，（b）為螺旋彈簧，（c）為拉簧。這三種彈簧加壓方式都是使彈簧壓力直接作用在電刷上。（d）為杠桿壓板式，其結(jié)構(gòu)特點是彈簧壓力不直接壓到電刷上。

直接加壓的電刷裝置中，隨著電刷的磨損，彈簧壓力將隨之減小。而間接作用的電刷裝置中（如圖4中（d）所示），彈簧壓力在電刷上的分量可基本保持不變，因為彈簧拉力

式中

電刷磨損后，

如圖5所示為蝸線彈簧電刷裝置結(jié)構(gòu)。（a）為徑向式，（b）為后傾式。用兩個專用的螺栓，由專用工具定位，把刷盒固定在塑料壓制的電刷架上。蝸線彈簧可以用鈹青銅或彈簧鋼片制成。刷盒可用黃銅、也可用鋁合金精密鑄造。

盒式螺旋彈簧電刷裝置結(jié)構(gòu)如圖6所示，（a）為徑向式，（b）為傾斜式。徑向式結(jié)構(gòu)也可用在端面換向器上，這時他成為軸向式。

這種電刷裝置結(jié)構(gòu)多用于小功率直流電機，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，它一般由銅刷盒1和擰在刷盒上的刷蓋8組成。彈簧2通過刷蓋8給電刷加壓，刷盒材料多為黃銅。端蓋與刷盒之間為塑壓的絕緣襯套7。電刷引線焊在銅刷盒一端。

拉簧式電刷裝置用于小機座號直流電機。特點是結(jié)構(gòu)比較簡單，便于安裝刷盒。刷盒可用黃銅或紫銅板沖壓而成，彈簧用不銹鋼絲或琴弦鋼絲卷制。

電刷固定在有刷電機的電刷盒內(nèi)，如圖4所示。為通過大電流，電刷可用低電阻值的銅石墨制成。有刷電機上的電刷有1對或2對，其中1對的較多。電刷有正極和負極之分，正極電刷與控制器驅(qū)動線正極相連，·般為黃色線；負極電刷與控制器驅(qū)動線負極相連，一般為綠色線。電刷在電刷彈簧的作用下貼靠在換向器上。

電刷架在電機上的位置如圖4所示。電刷架上有電刷盒，其外形如圖4所示。其作用是將電刷固定在應(yīng)有位置上，但又要保證電刷在刷盒中能自由活動，配合間隙既不能太大又不能太小。若配合間隙太大，電機運轉(zhuǎn)時電刷可能在換向器表面產(chǎn)生傾斜和跳動，從而影響換向。若配合間隙太小，當電刷在負載下發(fā)熱膨脹時可能卡死。

電刷彈簧的作用是施予電刷一定的壓力，以保證電刷與換向器在電機運轉(zhuǎn)時始終有良好的接觸。屯刷彈簧在電機上的位置如圖4所示。施予電刷的單位面積壓力增大，電刷與換向器的接觸電阻就減小，則電損耗減小，但摩擦損耗增大?？倱p耗呈馬鞍形變化，而在總損耗最小時的單位壓力下，電刷的磨損率瞧最小。所以，選擇施予電刷的壓力時，應(yīng)考察電機運轉(zhuǎn)中總損耗和電刷磨損最小時相應(yīng)的單位壓力，對于金屬石墨電刷，這個壓力一般為1.5～2.5N/cm²。在確定初始壓力時，應(yīng)考慮電刷在磨損過程中縮短時彈簧因伸長其壓力會減小的因素。施予電刷的單位壓力減小到低于某一極限時，電刷與換向器之間的接觸就開始不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)機械性火花，這時就應(yīng)該更換電刷了。

(1)在使用過程中，電刷會逐漸磨損，當電刷的長度小于規(guī)定的磨損極限(新電刷長度的2/3)時，應(yīng)更換電刷。

(2)沿電刷的中心線方向，電刷彈簧對電刷的壓緊力稱為電刷彈簧的彈力。彈力過小會影響電刷與換向器的緊密接觸，彈力過大會加速電刷與換向器的磨損。電刷彈簧的彈力應(yīng)符合電機制造廠的規(guī)定(一般為5～10N)。

(3)引起電刷彈簧彈力改變的主要因素是電刷彈簧變形、折斷及電刷磨損等。當電刷彈簧變形時，應(yīng)予以矯正。電刷嚴重磨損，即長度小于規(guī)定的磨損極限時應(yīng)予以更換。

(4)電刷裝在刷盒中應(yīng)能自由滑動，無卡滯現(xiàn)象。新研磨的電刷應(yīng)在電機輕負荷下磨合1h后再轉(zhuǎn)人大負荷工作。