电刷

电刷作为电机的主要部件,对于电机的运行正常与否有着很大的关系,主要用于电机的换向器或集电环上,作为使电流导通和滑动接触器。

电刷的主要技术特性与运行特性见表13-40。电刷的常见故障及处理方法见表13-41。

表13-40 电刷的主要技术特性及运行特性

类别	型号	电阻率① /(Ω· mm2/m)	HRC② /(9.8× 106Pa)	一对电 刷接触 电压 降③/V	摩擦 系数 不大 于	额定电 流密度 /(A/ cm2)	最大圆 周速度 /(m/s)	应 用 范 围
天然石 墨电刷	S-3	14	22.5	1.9	0.25	11	25	电压为80～120V的 直流电机
树 脂 石 墨 电 刷	S-201	200	20④	4.5	0.20	12	25	电动工具用电机
	S—4	115	6.25	4.25	0.20	12	40	换向困难的交流换 向器电机和高速微型 直流电机
	S-5	120	≥15	3.65	0.19	10	35	换向困难的交流换 向器电机
	S-9	250	≥15	4.75	0.19	8	35	换向困难的交流换 向器电机

续表

类别	型号	电阻率① /(Ω· mm2/m)	HRC② /(9.8× 106Pa)	一对电 刷接触 电压 降③/V	摩擦 系数 不大 于	额定电 流密度 /(A/ cm2)	最大圆 周速度 /(m/s)	应 用 范 围
电 化 石 墨 电 刷	D104	11	6	2.5	0.20	12	40	轧钢用直流发电 机、汽轮发电机
	D106	9.5	5	2.35	0.25	12	40	电压为80～120V 的直流电机
	D172	13	25④	2.9	0.25	12	70	大型汽轮发电机集 电环、励磁机、水轮 发电机集电环和换向 正常的直流电机
	D202	24.5	31	2.6	0.23	10	45	电力机车用牵引电 动机、电压为120～ 400V的直流发电机
	D213	31	30	3.0	0.25	10	40	汽车、拖拉机的发 电机,有机械振动的 牵引电动机
	D214	29	45④	2.5	0.25	10	40	汽轮发电机的励磁 机,换向困难,电压 在200V以上的有冲 击负荷的直流电机、 轧钢电机、牵引电动 机等
	D215	30	40④	2.9	0.25	10	40	汽轮发电机的励磁 机,换向困难,电压 在200V以上的有冲 击负荷的直流电机、 轧钢电机、牵引电动 机等
	D252	13	15.5	2.6	0.23	15	45	换向困难的直流电 机、牵引电动机、汽 轮发电机的励磁机
	D308	40.5	48.5④	2.4	0.25	10	40	牵引电动机、小型 直流电机和功率扩大 机等
	D309	35.5	45.5④	2.9	0.25	10	40	牵引电动机、小型 直流电机和功率扩大 机等

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类别	型号	电阻率① /(Ω· mm2/m)	HRC② /(9.8× 106Pa)	一对电 刷接触 电压 降③/V	摩擦 系数 不大 于	额定电 流密度 /(A/ cm2)	最大圆 周速度 /(m/s)	应 用 范 围
电 化 石 墨 电 刷	D374	55	26	3.0	0.25	12	50	换向困难的高速直 流电机、牵引电机, 汽轮发电机的励磁 机,轧钢电动机
	D479	31.5	18.5	2.1	0.25	12	40	换向困难的直流电 动机
金 属 石 墨 电 刷	J101	0.09	12⑤	0.2	0.20	20	20	低电压、大电流直 流发电机
	J102	0.23	10⑤	0.5	0.20	20	20	低电压、大电流直 流发电机
	J103	0.23	10⑤	0.5	0.20	20	20	低电压、大电流直 流发电机
	J151	0.08	7.5⑤	0.28	0.20	25	25	低电压、大电流直 流发电机
	J164	0.10	12⑤	0.28	0.20	20	20	低电压、大电流直 流发电机
	J201	3.1	23.5	1.25	0.25	15	25	电压在60V以下的 低电压、大电流直流 发电机和绕线式转子 异步电动机集电环
	J202	20	10	2.2	0.25	12		交流发电机集电环
	J203	8.5	18.5	1.9	0.25	12	20	电压在80V以下的 充电发电机,小型牵 引电动机,异步电动 机的集电环

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类别	型号	电阻率① /(Ω· mm2/m)	HRC② /(9.8× 106Pa)	一对电 刷接触 电压 降③/V	摩擦 系数 不大 于	额定电 流密度 /(A/ cm2)	最大圆 周速度 /(m/s)	应用范围
金 属 石 墨 电 刷	J204	1.1	20	1.1	0.20	15	20	电压在40V以下的 低电压、大电流直流 电机,汽车辅助电动 机,异步电动机的集 电环
	J205	6.5	18	<2.0	0.25	15	35	电压在60V以下的 直流发电机,汽车、 拖拉机用起动电动 机,异步电动机的集 电环
	J206	3.5	20	1.5	0.20	15	25	电压在25～80V的 小型直流电机
	J220	8	16.5	1.4	0.26	12	20	电压在80V以下的 充电发电机,小型牵 引电动机,异步电动 机的集电环

注: ①电阻率的数值为平均值。

②HRC(洛氏硬度),是用直径为7.94mm的钢球压入测定。对中等硬度的 试样,载荷58.8N,预压98.1N,对于较软的试样,载荷294N,预压98.1N。表内数值为平均值。

③为额定电流密度下之值。表内数值为平均值。

④肖氏硬度。

⑤布氏硬度。

表13-41 电刷运行中的常见故障及处理方法

故障现象	产生故障的原因	处理方法
电刷磨损异 常	电刷选型不当	应根据电机的运行条件,选配合适 的电刷
	换向器偏摆偏心 换向片、绝缘云母凸起等	车削并研磨换向器等 整修或更换

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故障现象	产生故障的原因	处理方法
电刷磨损不 均匀	不同品种电刷混用 同一种电刷的质量不均匀 弹簧压力不均匀 电刷有卡紧现象	更换电刷 检查电刷与刷盒是否配合良好 调整弹簧压力 检查有无油污或炭粉卡塞
电刷下出现 火花	机械原因:换向器偏摆、偏 心;换向片、绝缘云母凸起; 电机或电刷振动	车削并研磨换向器或集电环;排除 外部机械故障
	电气原因:负荷变化迅速; 电机换向困难;换向极磁场太 强或太弱;电刷选型不当;弹 簧压力不适当、不均匀;电刷 承受的电流密度过大	调整气隙:移动换向极位置;调整 弹簧压力;选用换向性能好的电刷; 调整电刷负荷
电刷导线烧 坏或变色	电刷导线装配不良 弹簧压力不均 电刷接触不良 电刷的电流分布不均匀	更换新电刷 调整弹簧压力 调整或修理 排除电刷下的气垫现象
电刷导线松 脱	振动大 电刷导线装配不良	排除振源 更换新电刷
换向器或集 电环表面拉成 沟槽	电刷工作表面有研磨性颗粒 长期轻载、严重油污、有害 气体等损害接触点间表面薄膜 的形成	更换新电刷 清扫换向器或集电环与电刷的工作 面;选择适合运行条件的电刷
电刷或刷握 过热	弹簧压力太大或不均匀 通风不良或电机过载 电刷的摩擦系数大 电刷安装不良 电流分布不均	调整弹簧压力 改善通风或减小电机负荷 选用合适的电刷 正确安装电刷 排除电刷下的气垫现象

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故障现象	产生故障的原因	处理方法
刷体碎裂、 边缘碎裂	振动大 电刷跳动 电刷材质太脆	排除振源,采取增加缓冲压板等防 振措施 车削或研磨换向器或集电环 选用韧性好的电刷
电机运行中 出现噪声	电刷的摩擦系数大 电机及刷握振动大 空气湿度小	选用摩擦系数小的电刷 排除振源 选用适合于低湿度的电刷,调整周 围湿度
电刷表面 “镀铜”	由于电刷与换向器间接触不 好而产生电镀作用,在电刷表 面粘附铜粒 由于产生火花,使铜粒脱落, 并积聚在电刷面上 局部电流密度过高	排除换向器偏摆、电刷跳动、弹簧 压力低而不均等故障 调整空气湿度,消除产生火花的原 因 排除电流密度不均的故障
换向器表面 膜过厚或过薄	过厚:电刷品种不合适,温 度过高,湿度过大 过薄:电刷品种不合适,温 度过低,湿度过小	采用带研磨性的电刷,调整温度与 湿度 采用易于形成氧化膜的电刷,调整 温度与湿度

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