電機修理廠家告訴你直流電機中的碳刷知識

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

當直流電動機和發(fā)電機的制造，他們的測試和在工廠調整提供所需的輸出特性和最佳換向。一旦在服務這些機器，原來機器的調整可能干擾時，更換配件或工作時在電動機或發(fā)電機。這可能會導致過度的火花在刷子和盡可能減少刷換向器磨損壽命和提高。為了恢復這些機器運行狀況良好，可能需要調整他們的領域。

直流電機修理的基本知識

在討論直流電機的調整，它是進口了解直流發(fā)電機產生的電壓和電流，以及各種機械零件的輔助換流過程。

一個 直流電機或發(fā)電機構成的磁路組成的鐵或鋼件和一個氣隙（g）（圖1）。氣隙允許旋轉和靜止部件的機器之間的運動。機內有各種繞組的電導體纏繞在電機或發(fā)電機的鐵件。

這些繞組有匝數(shù)（N）。如果直流電電壓（E）施加在一個繞組，電流（I）流過繞組的電流，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)該繞組的磁場將吸引核心的鐵件而導致的磁通量（0）通過鐵件穿過氣隙。磁通量的線圈匝數(shù)的乘積成正比（N）×電流（I）。

產品N×i的關系（安匝）和流量不是線性的（圖3）。在低通量水平，流量對電流比例變。在這些通量水平通量流的主要阻力是在電機氣隙。在更高的通量水平，就迫使更多的流量通過機器的鐵件越來越困難。這就是所謂的飽和的鐵。在這里，它需要一個大的增加安匝獲得流量僅小幅增長。關系的通量和安匝一直流電機表現(xiàn)在飽和曲線（圖3）。

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

如果導線通過的速度在空氣間隙中的磁通（V），電壓會在導體的兩端產生（圖5）。這個電壓被稱為電動或電動勢。電壓是磁通密度成比例（每單位面積的磁通）×導體的長度（i）在氣隙中×速度在它穿過空氣間隙。電壓高磁通密度的增加，長度較長的導線或運動在更高的速度。

如果一個電路完成，使電流通過導體，它需要一定的力（F）拉導線通過空氣間隙（圖6）。它所需要的力等于磁通密度×導體中的電流×氣隙中導體的長度。通量密度較高，在導線或較長的導線電流將增加需要拉，通過氣隙導體的力。因此，在直流發(fā)電機，輸出電壓會產生對通量密度的比例（Β）×長度（我}×導體的速度（V）。

V =Β× L× V

由于導體的長度是確定時，該機的設計，以及速度與轉速的發(fā)電機是不變的，我們看到，一個直流發(fā)電機輸出電壓正比于磁通密度（Β）這是關系到發(fā)電機磁場電流的飽和曲線。一種直流發(fā)電機輸出電壓是通過調節(jié)其勵磁電流控制。

直流電機的工作由同一法律為直流發(fā)電機（圖7）。電壓會產生等于磁通密度×長度×速度。由于長度是預先確定的和速度的轉速有關，我們看到，電壓是磁通密度成正比（Β）×RPM。如果這個方程是重新解決RPM，我們發(fā)現(xiàn)RPM是施加到電動機的電壓除以流量比例。由于磁通密度是由勵磁電流決定的，我們看到RPM是電壓除以電流成比例的磁場。這意味著，電機電壓越高，它就越快的旋轉。另外，如果電機磁場電流高，電機運行速度較慢。如果電機磁場電流低，電機運行速度更快。對挖掘機，經(jīng)常有強和弱的字段設置為直流電動機。這使得電機運行速度給定電壓在弱場設置。這方面的一個例子就是付出的阻力運動對拉索。

如果我們看看插圖7，我們看到一個電樞與鐵心長度（我）和導體通過電樞半徑（R）從中心線的軸。磁通密度（B）進入交叉陰影區(qū)域的電樞。如果通過導體在電樞和電樞旋轉時，通過磁場的導體通過電流，力將該導體的磁通密度成正比的產生是×當前×電磁鐵的銜鐵的長度。力矩等于力×半徑。由于電樞長度是預定在機器設計的時候，我們可以看到，對于一個給定的電機，扭矩是磁通密度成比例的電流在電樞×。在直流電動機的電流增加，其輸出扭矩增大。另外，如果磁通密度高，如在強場設置，扭矩將高。如果磁通密度低，如當磁場減弱，轉矩將低。在速度和轉矩方程，我們發(fā)現(xiàn)高磁場產生高扭矩和低速。低磁場產生低扭矩和高速。

能夠控制速度和扭矩的電動機有直流驅動器選擇驅動行業(yè)多年。

下一個重要的考慮因素直流電機是的減刑過程。換向電流在直流電機電樞繞組的逆轉。圖8對直流機呈現(xiàn)出北部例和South主極。當電樞通過主桿下，單個導體電流反向。如果我們看這個圖，我們看到，我們正電流在北極和南極地下負電流。到南北極之間通過電樞導體時，電流必須扭轉。這種變化的電流稱為Δ，這發(fā)生在一段時間Δ�；叵胍幌�，如果我們在電機繞組電流變化，將有一個產生的電壓（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。這個電壓產生的，稱為電抗電壓。它的極性是這樣的，它會設法保持電樞電流沿同一方向流動，這是不可取的。理想的或線性整流是代表圖8。實際的反向電流將有所不同。

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

電壓會是磁通密度×導體的長度×速度成正比電樞導體產生的，這是相同的話說，電壓是磁通密度×導體的長度成正比×RPM。我們希望這個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，實現(xiàn)導體的長度是由機器和設計師確定：

· 速度是一個發(fā)電機恒

· 電感是由機器設計固定

· 改變時間的機器的速度確定

然后我們看到，我們要有一個磁通密度產生的換向極這是電樞電流成比例。這是通過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的主要領域是興奮。如果我們看看通量分布在電樞有電流，但沒有激勵的主要領域，我們看到的流量分布在中心顯示圖10。如果我們有兩個主要的勵磁磁場和電樞電流的通量，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。

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

為機器為整流好，有必要調整由整流場的磁通量。由于流量的數(shù)量比例將×電流和匝數(shù)和電流的機械設計和負載的預定，必須提供一些方法來調整量。這可以通過改變空氣間隙完成。有兩個氣隙磁電路的整流領域（圖12）。

一個空氣間隙的換向極尖和電樞之間。這個差距是被稱為“前間隙”。增加前間隙量降低磁通給定電流輪流換向磁場繞組。它也改變的磁通分布在電樞表面。因為它是需要有一定的流量分布，在“前間隙”都沒有大的變化的建議。第二個“空氣間隙”提供的換向極背面與機架之間。這個差距是被稱為“背隙”。它由非磁性墊片，通常是鋁或黃銅。通過調整非本地區(qū)墊片和磁量，磁通量可調。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使用不同的墊片的安排。）

另一個調整，可以在直流電動機和發(fā)電機是在換向器表面電刷的位置。刷臂連接到大環(huán)可在較大的機器移動。在適當?shù)奈恢�，將接觸電刷換向器段連接到電樞線圈，通過換向區(qū)，電樞電流換向（圖13）。由于關系位置電樞導體和換向器酒吧略有不同從一個電樞到下一個，這是檢查電刷位置重要，當一個新的電樞安裝。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，并引發(fā)會導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強度的方法稱為工廠調整黑色帶 減刑的調整方法。這種方法需要大量的專業(yè)設備，不適合在野外使用。其他檢查機床調整方法中使用的字段是必要的。

機領域的調整

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)生在直流電動機或發(fā)電機。如果發(fā)生這種情況，有必要確定為什么機器不能正常工作。另外，如果有專業(yè)的機械部件是改變或機器已被拆卸，它可能需要檢查機的調整。

警告：在旋轉電機會導致嚴重或致命的旋轉部件因災害或接觸電擊損傷的工作。與原始設備制造商的服務工程師進行調整電動機和發(fā)電機。這些人有必要的培訓和信息可適當調整直流電機。

在調整電動機或發(fā)電機，它是確定的成分具有很好的完整性和機器的正確組裝的重要。有兩種方法可以用來檢驗主線圈的完整和換向線圈。第一種方法稱為“直流壓降法”。測量直流下降，穩(wěn)態(tài)電流通過主線圈或換向線圈繞組和個別線圈電壓降測量。如果有短路匝在一個單獨的線圈，其直流電壓將降低。直流滴容易測量，通常可以不切斷機。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。

一種檢測短路匝的第二種方法是交流滴方法 對主磁場線圈進行交流跌落試驗，兩個或兩個以上的線圈串聯(lián)和交流電壓被施加到線圈。由于這些線圈有一個非常高的電感來限制電流，可以直接連接在120伏交流線路。電壓的測量是在每個線圈使用電壓標準。如果有一個線圈匝間短路，匝間短路將作為一個短路的變壓器次級，會降低線圈的阻抗。與短路匝數(shù)的線圈會有比好的線圈低電壓降。

換向磁場線圈有一個更低的阻抗，因此需要一個高電流/低電壓源為交流勵磁。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一個標準的手槍握槍可以用于換向線圈測量交流滴流源。兩個或兩個以上的線圈串聯(lián)連接這些測量。

在主要領域的交流電壓整流勵磁線圈應同意在15%。電樞可到位或刪除時，這些測量，但框架不得分割或錯誤的數(shù)據(jù)會導致。

好的換相的另一個重要因素是均勻刷在換向器的間距。在基座型機，個人刷臂可調。使用紙膠帶，如磁帶錄音機，它可以測量單個刷盒之間的空間在換向器表面。所有刷釘應間隔在3 / 64″[ 0.047″或12毫米]。刷盒應間隔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。底座上的機器，框架是獨立可調的軸承（即電樞）。很可能有不均勻的或錐形的空氣間隙�？諝忾g隙應等于內。007″[ 0.18毫米]的主磁極、換向極。

筆記：主桿會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。如果這個間距的變化超過1 / 8″[ 0.125″或3.2毫米]換向磁場將不通過適當?shù)碾姌袑�體。

整流子表面應不超過003毫米。″[ 0.08 ]跑了出去，不超過0002″[ 6微米]變化之間的兩個相鄰的換向片�？催@一個簡單的方法是用一個設備，包括一個配套電源和帶狀圖記錄儀線性電壓傳感器。

最后，它是進口的，機器的所有繞組的電氣連接緊密、無腐蝕和振動應在電動機或發(fā)電機說明書所示的限制。

機器第一次調整是在現(xiàn)場是刷的位置。這是一個技術做為鉛筆伏中性試驗。一種特殊的模板，適合在刷一刷路徑。模板有一系列的小孔，通過它和通過這些孔從換向器表面刷柱測量電壓、適當?shù)碾娝⑽恢每纱_定。該機是在約100伏空載試驗操作。有一些備用的靜態(tài)或操作試驗可用于設置畫筆位置。

一旦適當?shù)乃⒌牡匚灰呀?jīng)確立，接下來的檢查是確定合適的流量是由整流領域產生。這是一個方法，稱為鉛試驗電壓。電壓的測量是在前緣和后緣的刷與發(fā)電機運行在滿負荷和低電壓。這可以通過使用模板和鉛筆探針或采用特殊絕緣刷了。

直流電機修理要考慮的碳刷知識

炭刷提供固定和旋轉部件之間的電氣聯(lián)系直流電機。畫筆把負載電流為旋轉部分和輔助換流過程。通過控制進入刷基碳成分，刷的某些屬性可以控制。基炭制造出不同等級的我們稱之為electrographitic家庭刷子。這種炭刷是用在最直流電機。他們把自己的名字從制造過程中的碳是石墨在高溫電爐。這些成績一般表現(xiàn)為通過E圖14。根據(jù)碳強度從一個通過大腸一般低強度碳有更高的抵抗能力隨著年級的增長。

換向能力的刷是一個組合的低強度和模量的畫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。一般來說，由于刷的抗機械磨損的能力強度增加壽命增加。然而，高強度的刷沒有換向能力的強度較低的材料，如果刷的選擇，沒有足夠的能力交流的一個特定的機器，其壽命會因電磨損減少。

在生產基地的碳，它通常與一些有機或無機材料的處理。很少有現(xiàn)代的機器使用刷子，不治療。治療加刷提高其特點如下：

· 提高電刷壽命

· 提高拍攝

· 提供低濕度的保護

· 允許操作溫度高

· 防止在濕度高銅拖動操作

· 允許在受污染的環(huán)境中運行

· 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用程序，以及開發(fā)新的治療是一個持續(xù)的過程。

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

最后，還有一個電壓降的電流從刷入換向器，如V_CD。當這個方程是解決當前，我們看到的刷電阻術語在分母。如果使用高阻電刷，分母越大，減少循環(huán)電流。同時，高阻電刷有較高的接觸電壓降。這增加了術語V_CD這是減去V_R在分子。這也會減少在刷面環(huán)流。因此，高阻電刷進行換向困難的機器。刷的材料不能抵抗增加亂。負載電流也必須通過碳、高電阻的材料可能會導致更高的損耗和更高的刷的溫度。

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