電刷裝置

電刷裝置是把電機轉動的導電部分。如整流子、滑環等的電路和固定部分連接起來的裝置。在直流電機中，電刷把轉動的電樞與外電路相連，使電流經電刷輸入電樞或從電樞輸出。同步電機中經過電刷和滑環向轉子線圈輸入勵磁電流。繞線式感應電動機也利用電刷在轉子迴路中接入電阻。電刷裝置由電刷、刷握、刷桿、刷桿座、匯流條等組成。電刷放在刷握的刷盒中，用彈簧壓緊在換向器上，保持一定的壓力。電刷常用石墨製品，所以也叫炭刷。

電刷裝置一般有電刷、刷握、刷桿和刷桿座等零件構成。如圖4.6所示。電刷為具有良好的導電性能、又有較好耐磨性的石墨製成，置於刷握中，其上壓一彈簧，使電樞轉動時電刷與換向器表面保持一定的接觸壓力。刷握固定在刷桿上，刷桿裝在刷桿座上，彼此之間絕緣，刷桿座裝在端蓋上，可是移動調整電刷位置。電刷借銅辮線與刷桿連接，再用導線引出。刷桿座的作用是把電刷裝置(刷架)固定到電動機上的連接件，刷桿是刷握與刷架之間的連接件，刷握是由刷盒、彈簧和壓指等零件組成。

刷握按彈簧結構不同可分以下四種：

1．可調式壓簧刷握 當電刷磨短時，可將壓板4調低，恢複電刷上所需的壓力(圖5-36a)。

2．恆壓彈簧刷握在電刷運行磨損過程中，電刷所承受的壓力基本保持恆定(圖5-36b)。

3．渦形彈簧刷握(盤形彈簧)，電刷上的壓力可以自動調整到所需的壓力(圖5-36c)。

4．槓桿式拉簧刷握在電刷磨損的範圍內，靠槓桿的作用，使拉簧的長度變化不大，電刷上壓力處於所需範圍內(圖5-36d)。

(1)安裝上兩個螺栓后，將定位螺母調整到預定位置，依次套入絕緣環 和導電板(電刷架)。調整定位螺母在螺栓上的位置，使電刷盒中心與集電環軸向中心重合。旋緊最外面的螺母后，再次檢查所有電刷盒中心與集電環軸向中心是否重合。若不重合，則重新調整定位螺母，如圖7-35b所示。

(2)放入電刷，軸線應與集電環外圓工作面垂直(包括徑向和軸向)，同一相的各電刷應處在一條圓周線上，若有軸向偏離，則調整定位螺母在刷架安裝螺桿上的前後位置。

(3)各部分緊固螺釘不應有鬆動現象，電刷應在電刷盒內活動自由但不晃動，與集電環接觸良好。

(1)電刷在電刷盒內不能過松或過緊，電刷盒離集電環表面距離應適當，所受壓力應符合規定。差距較大時，在運行中會造成集電環上火花大、電刷或集電環過快磨損等不正常現象。

常用電機電刷與電刷盒之間的合理間隙見圖7.37，過大則會造成電刷較大的擺動，使其與集電環表面接觸不穩定而產生火花；若過小，則電刷上下移動不靈活，同樣也會因接觸不穩定而產生火花。

(2)單個電刷電流密度較大。對一個集電環上放置多個電刷的，若其中某些電刷與集電環接觸不實，則其他接觸較好的電刷就會因分擔較多的電流而發熱。

(3)電刷與集電環接觸面積小於電刷截面的75%。此時除會產生火花外，還會造成電刷過熱。可用00號砂布來回拉動，如圖7—37c所示，將電刷磨成需要的接觸面。更好更快的方法是用砂布將集電環包裹一周(對頭處有一些重疊)后，用一個自製的搖把搖動轉軸，帶動集電環轉動，研磨電刷與集電環接觸面。

電刷固定在有刷電機的電刷盒內，如圖2-88所示。為通過大電流，電 刷可用低電阻值的銅石墨製成。有刷電機上的電刷有1對或2對，其中1對的較多。電刷有正極和負極之分，正極電刷與控制器驅動線正極相連，·般為黃色線；負極電刷與控制器驅動線負極相連，一般為綠色線。電刷在電刷彈簧的作用下貼靠在換向器上。

電刷架在電機上的位置如圖2-89所示。電刷架上有電刷盒，其外形如圖2-90所示。其作用是將電刷固定在應有位置上，但又要保證電刷在刷盒中能自由活動，配合間隙既不能太大又不能太小。若配合間隙太大，電機運轉時電刷可能在換向器表面產生傾斜和跳動，從而影響換向。若配合間隙太小，當電刷在負載下發熱膨脹時可能卡死。

電刷彈簧的作用是施予電刷一定的壓力，以保證電刷與換向器在電機運轉時始終有良好的接觸。屯刷彈簧在電機上的位置如圖2-91所示。施予電刷的單位面積壓力增大，電刷與換向器的接觸電阻就減小，則電損耗減小，但摩擦損耗增大。總損耗呈馬鞍形變化，而在總損耗最小時的單位壓力下，電刷的磨損率瞧最小。所以，選擇施予電刷的壓力時，應考察電機運轉中總損耗和電刷磨損最小時相應的單位壓力，對於金屬石墨電刷，這個壓力一般為1.5～2.5N/cm 。在確定初始壓力時，應考慮電刷在磨損過程中縮短時彈簧因伸長其壓力會減小的因素。施予電刷的單位壓力減小到低於某一極限時，電刷與換向器之間的接觸就開始不穩定，容易出現機械性火花，這時就應該更換電刷了。

(1)在使用過程中，電刷會逐漸磨損，當電刷的長度小於規定的磨損極限(新電刷長度的2/3)時，應更換電刷。

(2)沿電刷的中心線方向，電刷彈簧對電刷的壓緊力稱為電刷彈簧的彈力。彈力過小會影響電刷與換向器的緊密接觸，彈力過大會加速電刷與換向器的磨損。電刷彈簧的彈力應符合電機製造廠的規定(一般為5～10N)。

(3)引起電刷彈簧彈力改變的主要因素是電刷彈簧變形、折斷及電刷磨損等。當電刷彈簧變形時，應予以矯正。電刷嚴重磨損，即長度小於規定的磨損極限時應予以更換。

(4)電刷裝在刷盒中應能自由滑動，無卡滯現象。新研磨的電刷應在電機輕負荷下磨合1h后再轉人大負荷工作。