現(xiàn)在說(shuō)說(shuō)小功率電機(jī)電刷在設(shè)計(jì)時(shí)的選用:
電刷的選擇對(duì)電動(dòng)機(jī)換向時(shí)抑制火花有重要的作用,應(yīng)按功率、電壓、負(fù)載特性及換向器圓周速度等條件選用。一般常用電化石墨電刷,因其電阻系數(shù)和接觸電壓較高,對(duì)抑制火花有利。但對(duì)于低壓電動(dòng)機(jī)而言,過(guò)大的接觸電壓使它在總電壓降落中所占比例太大,因此采用金屬石墨電刷。
1.電刷的寬度。
電刷所覆蓋的換向片數(shù)至少應(yīng)保證能與m重繞組的支路相聯(lián),即電刷寬度bb應(yīng)滿(mǎn)足下式:
bb>mt 0 m----繞組的重?cái)?shù)。
2.電刷的長(zhǎng)度
電刷的電流密度可查相應(yīng)的電刷規(guī)范。電刷長(zhǎng)度lb.
Lb=2I/pbbJb
式中Jb----電刷電流密度,一般取12A/cm2.
如果電流很大,且lb. >>bb,則應(yīng)增加刷桿上的電刷并聯(lián)數(shù),使每只電刷的面積不致太大,使接觸更為可靠。
3.電刷與刷架的配合。
電刷裝入刷架后,應(yīng)以電刷能夠上下自由移動(dòng)為宜,只有這樣,才能確保電刷在彈簧的壓力下隨著不斷的磨損,而與整流子或集電環(huán)持續(xù)保持緊密接觸。因此,電刷的四個(gè)側(cè)面與刷架內(nèi)壁之間必須留有一定的間隙。實(shí)踐證明,這個(gè)間隙一般在0.1~0.3毫米之間。既不宜過(guò)大,也不宜過(guò)小。間隙過(guò)小,可能造成電刷卡在刷架中,彈簧無(wú)法壓緊電刷,電機(jī)工作失去意義;間隙過(guò)大,電刷則會(huì)在架內(nèi)產(chǎn)生擺動(dòng),不僅出現(xiàn)噪音,更重要的是出現(xiàn)火花,對(duì)整流子或集電環(huán)產(chǎn)生破壞性影響。
4.刷架的下端邊緣距整流子或集電環(huán)表面的距離應(yīng)保持在2~4毫米范圍內(nèi)。其距離過(guò)小,刷架易擦損整流子或集電環(huán);過(guò)大,電刷易顛動(dòng)而造成損壞。
電刷是電機(jī)(除鼠籠式電動(dòng)機(jī)外)傳導(dǎo)電流的滑動(dòng)接觸體。在直流電機(jī)中,它還擔(dān)負(fù)著對(duì)電樞繞組中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì),進(jìn)行換向(整流)的任務(wù)。實(shí)踐證明:電機(jī)運(yùn)行的可靠性,在很大程度上決定于電刷的性能。
根據(jù)電刷的生產(chǎn)方法,分為兩類(lèi)。一類(lèi)是有色電刷,即金屬石墨電刷。一類(lèi)是黑色電刷。有色電刷中,含有色金屬,主要是銅粉、銀粉、其次是鉛粉、錫粉、氧化鉛粉等,余量為鱗片石墨粉。各種金屬粉末含量多少隨電刷的技術(shù)要求而定。當(dāng)金屬含量達(dá)到!"#以上時(shí),可不加粘結(jié)劑,將粉末混勻后直接壓制成型。否則要加入粘結(jié)劑(煤瀝青、煤焦油或樹(shù)脂等)。黑色電刷選用石油焦、瀝青焦、炭黑、木炭以及天然石墨粉等,加入部分粘結(jié)劑(如煤瀝青、煤焦油和人造樹(shù)脂等)制造的。采用樹(shù)脂粘結(jié)劑經(jīng)固化制造的電刷為高電阻電刷,而焙燒后的產(chǎn)品稱(chēng)炭刷和石墨刷(以天然石墨為主要原料)經(jīng)石墨化后的產(chǎn)品稱(chēng)電化石墨刷
制造電刷所使用的原料分三類(lèi),一是金屬粉末;二是炭和石墨粉末;三是粘結(jié)劑。由于電機(jī)的使用工況條件不同,所以電刷的種類(lèi)繁多。不同牌號(hào)的電刷,其技術(shù)性能上有較大的差異。所以需要在配方和工藝中進(jìn)行調(diào)整。配方組成包括:!)選用不同的原料和所占比例;")干粉的粒度組成;#)粘結(jié)劑的種類(lèi)、性質(zhì)和所占比例。制造電刷所使用的原料較多,它們具有不同的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能,將這些不同性質(zhì)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。干粉粒度組成,影響它的堆積密度,由于顆粒間的相互搭接的差異,產(chǎn)生不同程度的孔隙(氣孔)。顆粒越細(xì),表面積也越大,需粘結(jié)劑多。顆粒的長(zhǎng)寬比不同,成型后電刷具有各向異性。煤瀝青、煤焦油粘結(jié)劑的組成十分復(fù)雜,它的生產(chǎn)方法、技術(shù)指標(biāo)以及加入量的多少,均直接影響產(chǎn)品的最終性能。到目前為止,還不能根據(jù)電刷性能要求,采用理論計(jì)算的方法,設(shè)計(jì)產(chǎn)品配方。一般是根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)際試驗(yàn)相結(jié)合的方法確定。當(dāng)生產(chǎn)工藝和原料質(zhì)量改變時(shí),原來(lái)的配方便不一定適用,此時(shí)應(yīng)修改工藝與配方,才能達(dá)到原定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和使用要求。對(duì)于使用信譽(yù)較高的產(chǎn)品,應(yīng)盡量維持配方和工藝的穩(wěn)定
5. 為了使電刷與換向器接觸良好,新電刷應(yīng)該進(jìn)行磨弧度,磨弧度一般在電機(jī)上進(jìn)行。在電刷與換向器之間放置一件細(xì)玻璃砂紙,在正常的彈簧壓力下,沿電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向研磨電刷,砂紙應(yīng)該盡量粘緊換向器,直至電刷弧面吻合,然后取下砂紙,用壓縮空氣吹凈粉塵,再用軟布擦拭干凈。研磨電刷不宜采用金剛砂紙,以防金剛砂顆粒嵌入換向器槽內(nèi),在電機(jī)運(yùn)行時(shí),擦傷電刷和換向器表面。磨弧后,電機(jī)先20-30%以負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)小時(shí),使電刷和換向器磨合,并建立均勻的氧化薄膜。再逐步提高電流至額定負(fù)荷。
6. 施于同一臺(tái)電機(jī)各電刷的單位壓力應(yīng)力求均勻,以免電流分配不均,導(dǎo)致個(gè)別電刷產(chǎn)生過(guò)熱和火花。電刷的單位壓力應(yīng)按“電刷技術(shù)性能表”來(lái)選擇,對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)或在振動(dòng)條件下工作的電機(jī),應(yīng)適當(dāng)提高單位壓力,一保證正常工作。打個(gè)比方:牽引機(jī)電機(jī)的電刷單位壓力為0.4-0.6kgf/cm2。