電機(jī)修理廠家告訴你直流電機(jī)中的碳刷知識(shí)

一個(gè)小的，但直流電機(jī)難題重要是炭刷。使用正確的碳刷是優(yōu)秀的直流電機(jī)壽命的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，最大限度地減少電刷壽命，換向器磨損。

當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的制造，他們的測(cè)試和在工廠調(diào)整提供所需的輸出特性和最佳換向。一旦在服務(wù)這些機(jī)器，原來(lái)機(jī)器的調(diào)整可能干擾時(shí)，更換配件或工作時(shí)在電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)。這可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)度的火花在刷子和盡可能減少刷換向器磨損壽命和提高。為了恢復(fù)這些機(jī)器運(yùn)行狀況良好，可能需要調(diào)整他們的領(lǐng)域。

直流電機(jī)修理的基本知識(shí)

在討論直流電機(jī)的調(diào)整，它是進(jìn)口了解直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓和電流，以及各種機(jī)械零件的輔助換流過(guò)程。

一個(gè) 直流電機(jī)或發(fā)電機(jī)構(gòu)成的磁路組成的鐵或鋼件和一個(gè)氣隙（g）（圖1）。氣隙允許旋轉(zhuǎn)和靜止部件的機(jī)器之間的運(yùn)動(dòng)。機(jī)內(nèi)有各種繞組的電導(dǎo)體纏繞在電機(jī)或發(fā)電機(jī)的鐵件。

這些繞組有匝數(shù)（N）。如果直流電電壓（E）施加在一個(gè)繞組，電流（I）流過(guò)繞組的電流，這將由電壓決定的（E）和繞組根據(jù)電阻歐姆定律（圖2）。電流流經(jīng)該繞組的磁場(chǎng)將吸引核心的鐵件而導(dǎo)致的磁通量（0）通過(guò)鐵件穿過(guò)氣隙。磁通量的線圈匝數(shù)的乘積成正比（N）×電流（I）。

產(chǎn)品N×i的關(guān)系（安匝）和流量不是線性的（圖3）。在低通量水平，流量對(duì)電流比例變。在這些通量水平通量流的主要阻力是在電機(jī)氣隙。在更高的通量水平，就迫使更多的流量通過(guò)機(jī)器的鐵件越來(lái)越困難。這就是所謂的飽和的鐵。在這里，它需要一個(gè)大的增加安匝獲得流量?jī)H小幅增長(zhǎng)。關(guān)系的通量和安匝一直流電機(jī)表現(xiàn)在飽和曲線（圖3）。

如果在一個(gè)繞組的電流直流電機(jī)的建立，和流量是建立什么事情引起的磁通量或電流改變繞組，電壓會(huì)在繞組端子上產(chǎn)生（圖4）。電壓數(shù)成正比變×磁通的變化率（Dø／dt）。注意到負(fù)面的跡象，這表明該電壓產(chǎn)生在這樣一種方式來(lái)反對(duì)改變磁通。另一種方式寫(xiě)這個(gè)方程是使用一個(gè)名為電感（L）。電壓會(huì)產(chǎn)生×是電感的電流的變化率成正比（di/dt）。一次負(fù)面的跡象表明，電壓與電流的變化；即，它試圖保持在相同的方向上流動(dòng)的電流。

如果導(dǎo)線通過(guò)的速度在空氣間隙中的磁通（V），電壓會(huì)在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生（圖5）。這個(gè)電壓被稱為電動(dòng)或電動(dòng)勢(shì)。電壓是磁通密度成比例（每單位面積的磁通）×導(dǎo)體的長(zhǎng)度（i）在氣隙中×速度在它穿過(guò)空氣間隙。電壓高磁通密度的增加，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的導(dǎo)線或運(yùn)動(dòng)在更高的速度。

如果一個(gè)電路完成，使電流通過(guò)導(dǎo)體，它需要一定的力（F）拉導(dǎo)線通過(guò)空氣間隙（圖6）。它所需要的力等于磁通密度×導(dǎo)體中的電流×氣隙中導(dǎo)體的長(zhǎng)度。通量密度較高，在導(dǎo)線或較長(zhǎng)的導(dǎo)線電流將增加需要拉，通過(guò)氣隙導(dǎo)體的力。因此，在直流發(fā)電機(jī)，輸出電壓會(huì)產(chǎn)生對(duì)通量密度的比例（Β）×長(zhǎng)度（我}×導(dǎo)體的速度（V）。

V =Β× L× V

由于導(dǎo)體的長(zhǎng)度是確定時(shí)，該機(jī)的設(shè)計(jì)，以及速度與轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)是不變的，我們看到，一個(gè)直流發(fā)電機(jī)輸出電壓正比于磁通密度（Β）這是關(guān)系到發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電流的飽和曲線。一種直流發(fā)電機(jī)輸出電壓是通過(guò)調(diào)節(jié)其勵(lì)磁電流控制。

直流電機(jī)的工作由同一法律為直流發(fā)電機(jī)（圖7）。電壓會(huì)產(chǎn)生等于磁通密度×長(zhǎng)度×速度。由于長(zhǎng)度是預(yù)先確定的和速度的轉(zhuǎn)速有關(guān)，我們看到，電壓是磁通密度成正比（Β）×RPM。如果這個(gè)方程是重新解決RPM，我們發(fā)現(xiàn)RPM是施加到電動(dòng)機(jī)的電壓除以流量比例。由于磁通密度是由勵(lì)磁電流決定的，我們看到RPM是電壓除以電流成比例的磁場(chǎng)。這意味著，電機(jī)電壓越高，它就越快的旋轉(zhuǎn)。另外，如果電機(jī)磁場(chǎng)電流高，電機(jī)運(yùn)行速度較慢。如果電機(jī)磁場(chǎng)電流低，電機(jī)運(yùn)行速度更快。對(duì)挖掘機(jī)，經(jīng)常有強(qiáng)和弱的字段設(shè)置為直流電動(dòng)機(jī)。這使得電機(jī)運(yùn)行速度給定電壓在弱場(chǎng)設(shè)置。這方面的一個(gè)例子就是付出的阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)拉索。

如果我們看看插圖7，我們看到一個(gè)電樞與鐵心長(zhǎng)度（我）和導(dǎo)體通過(guò)電樞半徑（R）從中心線的軸。磁通密度（B）進(jìn)入交叉陰影區(qū)域的電樞。如果通過(guò)導(dǎo)體在電樞和電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)磁場(chǎng)的導(dǎo)體通過(guò)電流，力將該導(dǎo)體的磁通密度成正比的產(chǎn)生是×當(dāng)前×電磁鐵的銜鐵的長(zhǎng)度。力矩等于力×半徑。由于電樞長(zhǎng)度是預(yù)定在機(jī)器設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們可以看到，對(duì)于一個(gè)給定的電機(jī)，扭矩是磁通密度成比例的電流在電樞×。在直流電動(dòng)機(jī)的電流增加，其輸出扭矩增大。另外，如果磁通密度高，如在強(qiáng)場(chǎng)設(shè)置，扭矩將高。如果磁通密度低，如當(dāng)磁場(chǎng)減弱，轉(zhuǎn)矩將低。在速度和轉(zhuǎn)矩方程，我們發(fā)現(xiàn)高磁場(chǎng)產(chǎn)生高扭矩和低速。低磁場(chǎng)產(chǎn)生低扭矩和高速。

能夠控制速度和扭矩的電動(dòng)機(jī)有直流驅(qū)動(dòng)器選擇驅(qū)動(dòng)行業(yè)多年。

下一個(gè)重要的考慮因素直流電機(jī)是的減刑過(guò)程。換向電流在直流電機(jī)電樞繞組的逆轉(zhuǎn)。圖8對(duì)直流機(jī)呈現(xiàn)出北部例和South主極。當(dāng)電樞通過(guò)主桿下，單個(gè)導(dǎo)體電流反向。如果我們看這個(gè)圖，我們看到，我們正電流在北極和南極地下負(fù)電流。到南北極之間通過(guò)電樞導(dǎo)體時(shí)，電流必須扭轉(zhuǎn)。這種變化的電流稱為Δ，這發(fā)生在一段時(shí)間Δ�；叵胍幌拢�如果我們?cè)陔姍C(jī)繞組電流變化，將有一個(gè)產(chǎn)生的電壓（V），等于減去電感中的電流×di/dt變化率。這可以表示為電感×Δ除以Δ。這個(gè)電壓產(chǎn)生的，稱為電抗電壓。它的極性是這樣的，它會(huì)設(shè)法保持電樞電流沿同一方向流動(dòng)，這是不可取的。理想的或線性整流是代表圖8。實(shí)際的反向電流將有所不同。

為了使電流反向，一個(gè)額外的組件添加到直流電機(jī)。這部分被稱為一個(gè)換向極 或換向極。它適合的主桿之間產(chǎn)生一個(gè)磁通切割電樞導(dǎo)體（圖9）。

電壓會(huì)是磁通密度×導(dǎo)體的長(zhǎng)度×速度成正比電樞導(dǎo)體產(chǎn)生的，這是相同的話說(shuō)，電壓是磁通密度×導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比×RPM。我們希望這個(gè)電壓正好等于電抗電壓，它等于減去l× Δ/Δ。如果我們把這些電壓相等，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體的長(zhǎng)度是由機(jī)器和設(shè)計(jì)師確定：

· 速度是一個(gè)發(fā)電機(jī)恒

· 電感是由機(jī)器設(shè)計(jì)固定

· 改變時(shí)間的機(jī)器的速度確定

然后我們看到，我們要有一個(gè)磁通密度產(chǎn)生的換向極這是電樞電流成比例。這是通過(guò)連接在換向磁極與電樞繞組串聯(lián)的做。換向極磁電路不應(yīng)飽和，磁通量總是成正比的安匝。如果我們看一下下面的主桿（通量分布圖10），我們看到有流量均勻分布時(shí)的主要領(lǐng)域是興奮。如果我們看看通量分布在電樞有電流，但沒(méi)有激勵(lì)的主要領(lǐng)域，我們看到的流量分布在中心顯示圖10。如果我們有兩個(gè)主要的勵(lì)磁磁場(chǎng)和電樞電流的通量，并在底部顯示圖10。在電樞電流使主磁極的磁通引起的磁通密度高在每一桿一桿尖。它也扭曲了通量，它可能不是零附近的主磁極之間的中心線。這往往會(huì)維持電樞電流的方向相同，這是不可取的。電樞電流在氣隙中的磁通的作用稱為電樞反應(yīng)。

為了抵消電樞反應(yīng)的影響，一個(gè)額外的繞組放置在大型直流電機(jī)。這種繞組稱為極面繞組（圖11）。極面繞組由大的導(dǎo)線放置通過(guò)主磁極的臉。他們是連接的方式，反對(duì)在電樞導(dǎo)體的電流通量。極面繞組抵消電樞反應(yīng)的影響，降低了酒吧的電壓在換向器酒吧和提高機(jī)器的輸出特性，特別是速度穩(wěn)定性直流電動(dòng)機(jī)。極面繞組與電樞串聯(lián)。

為機(jī)器為整流好，有必要調(diào)整由整流場(chǎng)的磁通量。由于流量的數(shù)量比例將×電流和匝數(shù)和電流的機(jī)械設(shè)計(jì)和負(fù)載的預(yù)定，必須提供一些方法來(lái)調(diào)整量。這可以通過(guò)改變空氣間隙完成。有兩個(gè)氣隙磁電路的整流領(lǐng)域（圖12）。

一個(gè)空氣間隙的換向極尖和電樞之間。這個(gè)差距是被稱為“前間隙”。增加前間隙量降低磁通給定電流輪流換向磁場(chǎng)繞組。它也改變的磁通分布在電樞表面。因?yàn)樗�是需要有一定的流量分布，�?/span>“前間隙”都沒(méi)有大的變化的建議。第二個(gè)“空氣間隙”提供的換向極背面與機(jī)架之間。這個(gè)差距是被稱為“背隙”。它由非磁性墊片，通常是鋁或黃銅。通過(guò)調(diào)整非本地區(qū)墊片和磁量，磁通量可調(diào)。該墊片的順序很重要以及磁性和非磁性墊片的數(shù)量。通用機(jī)的正確順序是薄鋼片旁邊的框，鋁薄墊片，墊片厚厚的鋁鋼墊片下的換向極。（其他汽車制造商可能會(huì)使用不同的墊片的安排。）

另一個(gè)調(diào)整，可以在直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)是在換向器表面電刷的位置。刷臂連接到大環(huán)可在較大的機(jī)器移動(dòng)。在適當(dāng)?shù)奈恢茫瑢⒔佑|電刷換向器段連接到電樞線圈，通過(guò)換向區(qū)，電樞電流換向（圖13）。由于關(guān)系位置電樞導(dǎo)體和換向器酒吧略有不同從一個(gè)電樞到下一個(gè)，這是檢查電刷位置重要，當(dāng)一個(gè)新的電樞安裝。如果電刷位置或從換向極磁通量是不正確的，在電樞繞組的電流不反向得當(dāng)，并引發(fā)會(huì)導(dǎo)致在降低電刷壽命和惡化的換向器表面條件的刷子。刷的位置和換向磁場(chǎng)強(qiáng)度的方法稱為工廠調(diào)整黑色帶 減刑的調(diào)整方法。這種方法需要大量的專業(yè)設(shè)備，不適合在野外使用。其他檢查機(jī)床調(diào)整方法中使用的字段是必要的。

機(jī)領(lǐng)域的調(diào)整

增加引發(fā)水平刷，快速電刷磨損或燒或換向片腐蝕的跡象，換不正確發(fā)生在直流電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)。如果發(fā)生這種情況，有必要確定為什么機(jī)器不能正常工作。另外，如果有專業(yè)的機(jī)械部件是改變或機(jī)器已被拆卸，它可能需要檢查機(jī)的調(diào)整。

警告：在旋轉(zhuǎn)電機(jī)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重或致命的旋轉(zhuǎn)部件因?yàn)?zāi)害或接觸電擊損傷的工作。與原始設(shè)備制造商的服務(wù)工程師進(jìn)行調(diào)整電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。這些人有必要的培訓(xùn)和信息可適當(dāng)調(diào)整直流電機(jī)。

在調(diào)整電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)，它是確定的成分具有很好的完整性和機(jī)器的正確組裝的重要。有兩種方法可以用來(lái)檢驗(yàn)主線圈的完整和換向線圈。第一種方法稱為“直流壓降法”。測(cè)量直流下降，穩(wěn)態(tài)電流通過(guò)主線圈或換向線圈繞組和個(gè)別線圈電壓降測(cè)量。如果有短路匝在一個(gè)單獨(dú)的線圈，其直流電壓將降低。直流滴容易測(cè)量，通�？梢圆磺袛鄼C(jī)。直流壓降法有一定的限制，它不可能顯示線圈短路，如果短小或只有幾匝短路。

一種檢測(cè)短路匝的第二種方法是交流滴方法 對(duì)主磁場(chǎng)線圈進(jìn)行交流跌落試驗(yàn)，兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈串聯(lián)和交流電壓被施加到線圈。由于這些線圈有一個(gè)非常高的電感來(lái)限制電流，可以直接連接在120伏交流線路。電壓的測(cè)量是在每個(gè)線圈使用電壓標(biāo)準(zhǔn)。如果有一個(gè)線圈匝間短路，匝間短路將作為一個(gè)短路的變壓器次級(jí)，會(huì)降低線圈的阻抗。與短路匝數(shù)的線圈會(huì)有比好的線圈低電壓降。

換向磁場(chǎng)線圈有一個(gè)更低的阻抗，因此需要一個(gè)高電流/低電壓源為交流勵(lì)磁。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的手槍握槍可以用于換向線圈測(cè)量交流滴流源。兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈串聯(lián)連接這些測(cè)量。

在主要領(lǐng)域的交流電壓整流勵(lì)磁線圈應(yīng)同意在15%。電樞可到位或刪除時(shí)，這些測(cè)量，但框架不得分割或錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致。

好的換相的另一個(gè)重要因素是均勻刷在換向器的間距。在基座型機(jī)，個(gè)人刷臂可調(diào)。使用紙膠帶，如磁帶錄音機(jī)，它可以測(cè)量單個(gè)刷盒之間的空間在換向器表面。所有刷釘應(yīng)間隔在3 / 64″[ 0.047″或12毫米]。刷盒應(yīng)間隔070到080″。″[ 1.8毫米至2毫米]以上換向器表面。

另外，電樞和磁極間的氣隙不均勻是很重要的。底座上的機(jī)器，框架是獨(dú)立可調(diào)的軸承（即電樞）。很可能有不均勻的或錐形的空氣間隙�？諝忾g隙應(yīng)等于內(nèi)。007″[ 0.18毫米]的主磁極、換向極。

筆記：主桿會(huì)比換向極不同的氣隙。

主換向極的技巧也很重要，之間的間距。如果這個(gè)間距的變化超過(guò)1 / 8″[ 0.125″或3.2毫米]換向磁場(chǎng)將不通過(guò)適當(dāng)?shù)碾姌袑?dǎo)體。

整流子表面應(yīng)不超過(guò)003毫米。″[ 0.08 ]跑了出去，不超過(guò)0002″[ 6微米]變化之間的兩個(gè)相鄰的換向片�？催@一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是用一個(gè)設(shè)備，包括一個(gè)配套電源和帶狀圖記錄儀線性電壓傳感器。

最后，它是進(jìn)口的，機(jī)器的所有繞組的電氣連接緊密、無(wú)腐蝕和振動(dòng)應(yīng)在電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)說(shuō)明書(shū)所示的限制。

機(jī)器第一次調(diào)整是在現(xiàn)場(chǎng)是刷的位置。這是一個(gè)技術(shù)做為鉛筆伏中性試驗(yàn)。一種特殊的模板，適合在刷一刷路徑。模板有一系列的小孔，通過(guò)它和通過(guò)這些孔從換向器表面刷柱測(cè)量電壓、適當(dāng)?shù)碾娝⑽恢每纱_定。該機(jī)是在約100伏空載試驗(yàn)操作。有一些備用的靜態(tài)或操作試驗(yàn)可用于設(shè)置畫(huà)筆位置。

一旦適當(dāng)?shù)乃⒌牡匚灰呀?jīng)確立，接下來(lái)的檢查是確定合適的流量是由整流領(lǐng)域產(chǎn)生。這是一個(gè)方法，稱為鉛試驗(yàn)電壓。電壓的測(cè)量是在前緣和后緣的刷與發(fā)電機(jī)運(yùn)行在滿負(fù)荷和低電壓。這可以通過(guò)使用模板和鉛筆探針或采用特殊絕緣刷了。

直流電機(jī)修理要考慮的碳刷知識(shí)

炭刷提供固定和旋轉(zhuǎn)部件之間的電氣聯(lián)系直流電機(jī)。畫(huà)筆把負(fù)載電流為旋轉(zhuǎn)部分和輔助換流過(guò)程。通過(guò)控制進(jìn)入刷基碳成分，刷的某些屬性可以控制�；�炭制造出不同等級(jí)的我們稱之為electrographitic家庭刷子。這種炭刷是用在最直流電機(jī)。他們把自己的名字從制造過(guò)程中的碳是石墨在高溫電爐。這些成績(jī)一般表現(xiàn)為通過(guò)E圖14。根據(jù)碳強(qiáng)度從一個(gè)通過(guò)大腸一般低強(qiáng)度碳有更高的抵抗能力隨著年級(jí)的增長(zhǎng)。

換向能力的刷是一個(gè)組合的低強(qiáng)度和模量的畫(huà)筆和較低的密度可以乘坐換向器更好隨著高等阻力降低了刷面環(huán)流。一般來(lái)說(shuō)，由于刷的抗機(jī)械磨損的能力強(qiáng)度增加壽命增加。然而，高強(qiáng)度的刷沒(méi)有換向能力的強(qiáng)度較低的材料，如果刷的選擇，沒(méi)有足夠的能力交流的一個(gè)特定的機(jī)器，其壽命會(huì)因電磨損減少。

在生產(chǎn)基地的碳，它通常與一些有機(jī)或無(wú)機(jī)材料的處理。很少有現(xiàn)代的機(jī)器使用刷子，不治療。治療加刷提高其特點(diǎn)如下：

· 提高電刷壽命

· 提高拍攝

· 提供低濕度的保護(hù)

· 允許操作溫度高

· 防止在濕度高銅拖動(dòng)操作

· 允許在受污染的環(huán)境中運(yùn)行

· 減少換向器磨損

· 減少摩擦

具體的治療方法是用在特定的應(yīng)用程序，以及開(kāi)發(fā)新的治療是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。

圖15如何刷材料特性可以影響循環(huán)的刷面電流。總有一些補(bǔ)償電抗電壓V_R在電樞線圈。這個(gè)電壓會(huì)引起電流通過(guò)電樞線圈通過(guò)刷臉。一個(gè)方程顯示的電壓降電路。第一電壓降的循環(huán)電流×的電樞導(dǎo)體的電阻。有一個(gè)電壓降從換向器片刷的電流通過(guò)，這就是所謂的“接觸壓降”。它表現(xiàn)為V_CD接下來(lái)，我們有一個(gè)電壓下降，電流流過(guò)刷臉，如我×R_B。

最后，還有一個(gè)電壓降的電流從刷入換向器，如V_CD。當(dāng)這個(gè)方程是解決當(dāng)前，我們看到的刷電阻術(shù)語(yǔ)在分母。如果使用高阻電刷，分母越大，減少循環(huán)電流。同時(shí)，高阻電刷有較高的接觸電壓降。這增加了術(shù)語(yǔ)V_CD這是減去V_R在分子。這也會(huì)減少在刷面環(huán)流。因此，高阻電刷進(jìn)行換向困難的機(jī)器。刷的材料不能抵抗增加亂。負(fù)載電流也必須通過(guò)碳、高電阻的材料可能會(huì)導(dǎo)致更高的損耗和更高的刷的溫度。

另一種方法來(lái)限制在刷臉的循環(huán)電流不增加碳的電阻率是使用多片刷建設(shè)。圖16顯示的電壓下降，通過(guò)刷這類。一個(gè)額外的術(shù)語(yǔ)添加顯示我×R晶片之間的電壓降_W當(dāng)方程求解電流，這個(gè)術(shù)語(yǔ)在分母。用電刷電阻增加周圍循環(huán)和減少在刷面環(huán)流。分裂的畫(huà)筆也將在換向器表面微小缺陷更容易。