碳刷的主要材料是纯碳。碳刷在运动过程中与滑环产生摩擦,在摩擦过程中会有一定的热量产生。长期使用后,碳刷表面会有烧损、烤糊、断裂、煤化等现象。这些问题将导致碳刷寿命的缩短,并可能给发动机带来严重的损坏。
发动机每次启动都需要碳刷给发动机电机提供电力。由于碳刷的工作原理,会在每次启动时产生少量火花,如果碳刷过旧,这些火花可能会形成弧光,在弧光产生过程中可能会对发动机产生损坏,甚至导致火灾。
电化石墨主要成分是碳黑、焦碳和石墨等各种碳素粉末材料组成,经2500度高温处理,使转化为微晶型人造石墨。这类碳刷具有的换向性和自润滑性能,广泛用于各类交直流电机不但寿命长,而且对换向器的磨损小。
为保障电机的正常运行,正确选择碳刷型号是十分重要的,由于制造碳刷时所选用的原材料和工艺不同,其技术性能也有差异。因此在选择碳刷时,应该综合考虑碳刷的性能和电机对碳刷的要求。碳刷下边缘距整流子表面的距离应该保持在2毫米左右。如距离过小,刷握容易触伤换向器,距离过大,碳刷易颤动而导致破损。
碳刷磨损到一定程度要更换新的碳刷,碳刷好一次全部更换,如果新旧混用,可能会出现电流分布不均匀的现象。对于大型机组,停机更换碳刷,势必影响生产,可以选择不停机,我们通常建议客户的做法是每次更换20%的碳刷(即每台电机的每个刷杆的20%),每次间隔时间为1-2周,待磨合再逐步更换其余碳刷,以机组的正常连续运行。
为了使碳刷与换向器接触良好,新碳刷应该进行磨弧度,磨弧度一般在电机上进行。在碳刷与换向器之间放置一件细玻璃砂纸,在正常的弹簧压力下,沿电机旋转方向研磨碳刷,砂纸应该尽量粘紧换向器,直至碳刷弧面吻合,然后取下砂纸,用压缩空气吹净粉尘,再用软布擦拭干净。研磨碳刷不宜采用金刚砂纸,以防金刚砂颗粒嵌入换向器槽内,在电机运行时,擦伤碳刷和换向器表面。磨弧后,电机先20-30%以负荷运转数小时,使碳刷和换向器磨合,并建立均匀的氧化薄膜。再逐步提高电流至额定负荷。