微型电动机用换向器】

转贴【微型电动机用换向器】目录：II 1.换向器的功用及要求：| 2.换向器材料3. 换向器的结构：| 4.换向器设计的其它考虑因素：| 5.换向器的检验：6. 换向器的安装及运转要求：7. 供货商所作换向器质量测试：一. 换向器的功用及要求：在具有换向器的微型电动机中，换向器的作用是：| 1.将转子各线圈抽头至换向器耳仔，形成一个闭合回路.| 2.与碳刷结合,形成一个通过滑动摩擦接触面传递电流的动态传导系统.提供电流给处于某些位置的转子线圈，使之产生转矩旋转和在转子转动中使处于某一位置的线圈中的电流改变方向，以产生转矩，使转子持续的运转，从而使电动机输出持续的转矩动力 鉴于以上功用，我们对换向器有以下几点要求：| 1.能使碳刷在其表面平稳的运行，在运转中噪声小，火花在一定的范围内.| 2.有足够的硬度、刚度.3. 有一定的耐热能力，在运行温度下不变形，不发脆.4. 能够在旋转中使转子线圈准确换向| 5.有足够的运行寿命.二. 换向器材料：我公司微型电动机所用的换向器大多是塑料换向器，其制造材料主要是铜，少量的银和锡，以及塑料.| 1.换向器中的铜料：为了保证换向器的高质量和足够的强度，换向器所用的铜料必须有一定的硬度范围，一般取值是 HB80 - HB120，最好是处在中段HB95 - HB105，标准的材料应该是电解铜和一定含量的银，这可以保证换向器哪怕是在极端温度时也有足够的硬度 .例如碰焊或者将 线圈用锡焊到换向器上时，所产生的温度超过了纯铜硬度改变的最低值时，换向器的铜片硬度却不受影响，银可以使铜片在 350 ?C 的温度时，其硬度仍不 受影响，经验表 明，可以使银的含量在0.03% 和 0.1% 之间.2.铜面上的银：因为银有很好的导电性，所以我们常在换向器的铜面上镀银或镶银来提高换向器的性能，这种方法可以降低换向器与碳刷接触的火花，延长换向器的寿 命.但由于银 的价格昂贵，镶银铜片的工艺也较复杂，因此，这种换向器成本较普通铜片换向器为高，非必要一般不要选用.3.换向器耳仔位镀锡：在碰焊时，当漆皮线的线径较大时，采用给换向器耳仔位镀锡的方法来改善漆皮线和换向器耳仔的导通情况和耳仔的粘附力.4.制造换向器用的塑料：塑料换向器的质量和压制工艺在很大程度上决定于塑料的特性，因此，塑料材料的选用在换向器的制造中是很重要的，选用塑料时，必须注意以下几点.a）具有良好的机械性能.b）具有适当的电气绝缘性能.c）具有较高的耐热性，在运行温度下不变形、不发脆d）温度膨胀系数与铜相近，以免在反复冷热变化中造成换向片的松动或变形 e）具有良好的流动性，成型良好f）压制前后体积变化小制造换向器所用的塑料,一般有热固性塑料和热塑性塑料两种，对于使用条件不 同的各种电机，选择时还要考虑到使用上的特殊要求，如耐温性、耐油 性、防霉性等 等特殊性能热固性的塑料，是由热固性人造树脂加填料混合而成，常用的填料有粉状和纤维状（木粉、石英粉、云母粉、石棉、玻璃丝和其它纤维），粉状塑料流动 性好，机械强度较差，仅用于小型塑料换向器，纤维状塑料具有较高的机械强度而流动性较差，塑料中最常用的苯酚甲醛树脂，它的特点是具有高度的抗酸碱作用，在热压时，能很快的变成不溶化和不溶解的固体用热固性的塑料制造的换向器，主要用于温度较高的场合，最常用的热固性塑料是酚醛玻璃纤维压塑料，这种塑料以玻璃纤维（紊乱的 或定向的）浸以改性的酚醛树脂（碳酸甲醛树脂），经干燥后而制成的纤维塑料，它是 目前应用最广的一 种塑料，它的特性如 下：a）冲击强度：纤维质填料 70%时为最高值，若再增加填料反而使强度降低 b）弯曲强度: 纤维质填料为 50-70% 时最大，再大或再小都降低弯曲强度 c）压缩强度：填料量 40-6 0%时压缩强度最大d）吸水量：随填料量增大而稍有增加 e）电气绝缘性好热塑性的塑料，主要有尼龙、液晶高分子树脂塑料等，在应用中常加入玻璃丝和 其它纤维 来提高其机械性能，由于是热熔性的，所以，这种换向器只可 用于温度较低 的场合液晶 高分子树脂塑料，通常呈半透明的自然色，它的物理特性参数如下：a）热变形温度是 346 ?C 左右 b）洛氏硬度 R77.c）弯曲强度 23300 PSI. d）吸水量 0.1% MAX.e）电气绝缘性好尼龙玻璃纤维压塑料，以玻璃纤维（紊乱的或定向的）混以尼龙，经加热模铸而 成，它主要 用在换向器体的制造，它的物理特性参数如下：a）热变形温度是 250?C 左右b）熔点 265 ?C c）弯曲强度 2700 kgf/cm2 MIN. d）吸水量 1.7% e）电气绝缘性好类似的材还有好多种，这里就不一一赘述了 三.换向器的结构：我公司微型电动机所用的塑料换向器 它的结构形式大致有两种一是整体式 的，例如 M OULD COMM.和 FLAT COMM.，它的特点是结构简单、制造效率 高 一是组合型的，例如 AY COMM. 、HC COMM.和 MC COMM.等.1.模压成型换向器（MOULD COMMUTATOR） 这种换向器基本有三种形式：a）利用塑料内孔与转轴配合，结构简单，但塑料内孔的尺寸不易把握，必须严格的控制压模的尺寸和塑料的收缩率，才能保证轴孔的公差，应该尽量避免压好后对塑料进行加工，因为塑料的机械加工性能一般均较差b）铜套与塑料压在一起，轴孔尺寸易达要求，为了防止塑料与套筒之间发生移动，常在套筒外圆表面开沟或滚花，套筒材料可用铜、钢或铝合金等但须注意 其材料的硬度必须与转子轴的硬度相匹配，略低于转子轴的硬度c)在换向器片的 U 形槽中放入加强环.常用在换向器直径较大，转速较高的情况下，加强环承受较多 的离心力环的材料如用钢，则必须保证环与换向器片 之间 的绝缘采用加强环,换向器的直径可以作大到500 mm.2. 平面形换向器 (FLAT COMMUTATOR)平面换向器一般的结构如所示，它实际上也是一种模压成型的换向器因它与电刷接触的铜面是一个环形平面因而称为平 面换向器，这种换向器有一种特别的结构，就是在 铜片之上还有一层石墨片，它的作用是减小换向器与碳刷的磨擦，延长换向器 的寿命.3. 直接装配换向器(ASSEMBLY COMMUTATOR)这种换向器外形尺寸较小，一般是将换向器铜片的下部插入 换向器体,然后用一个白紧圈 将铜片压贴在换向器体外圆表面上，由于组件的几何尺寸很 小，机械加工的难度较大，这种换向器的 精度一般较低4. 热打接换向器(HOT STACKING COMMUTATOR)这种换向器的铜片顶部有一 个勾和根部有两个直凸分别插入 换向器体，使铜片紧贴在换 向器 的外圆表面上，再用下部的两个 倒扣将铜片固定住.须注 意的是 这种换向器在车 削时如果进刀量过大会产生飞铜片的次品，因而在车削时一定要控制进刀量在一定的范围内.必要时可多几道车床工序，以获得希望的效果.5. 机械连接换向器(MECHANICAL CONNECT COMMUTATOR)这是一种分体式的换向器，装配完成后有五个组件，俗称为 五合一”其铜片的顶部有一个内陷的环扣，扣在换向器体的凸 起上，下部以倒剌扣入 换向器的 托体，有连接换向器 体和托体的作用.铲除漆皮线漆皮后使换向器的铜片与漆皮线连接导通.须注意的是这种换向器在车削时如果进刀量过大也会产生飞铜片的次品.四.换向器设计的其它考虑因素：1. 换向器的瓣数.换向器的瓣数是根据额定电压、磁极的对数、以及换向器在不会产生环火和过大火花的片间平均电压来决定的2. 换向器的托位长度.换向器的托位长度的设计，主要是保证在马达有虚位、换向器在转子上装配位置有偏差和碳刷与换向器接触的轴向位置有偏差的情况下，碳刷能够正常地运行在换向器的托位上所需要的托位长度.假设一马达的虚位最大为 A，碳刷轴向长度为，碳刷中心的轴向偏摆公差为，换向器的轴向位置偏差为，则换向器的托位长度可简单的计算为：当然，这不是绝对的.因为在实际生产中，机械加工而成的零件，几何尺寸是符 合正态分 布的，一般都有一定的对中性，几个几何尺寸同时到达最大值 的组合可能性 很小，因此，在实际生产中，可按经验适当缩小此尺寸.3. 铜片的厚度.铜片的厚度主要取决于换向器的寿命要求，在大批量生产的设计中，为了提高换 向器的通 用性，一般从长寿命要求的马达出发考虑换向器铜片的厚度.由于马达运行 条件，运行环境的不同，这个厚度很难用公式计算出来，一般是在实验中得出的另外，还必须考虑铜片的稳定性以免铜片受热不均与 换向器体分层变形4铜片间的间隔距离.铜片间的间隔距离的大小,主要根据铜片间的绝缘要求来决定.对 MOULD COMM.来说,一般要求片到片之间在承受600 VAC 电压时,其高压漏电电流不大于 500 ?A.对低电压的马达来说，可降低电压要求到 250 VAC.5. 换向器的总长换向器的总长取决于马达内的轴向空间和绕线情况，在轴向空间允许的情况下，取合适的换向器总长6. 换向器的内径.换向器的内径，设计时主要考虑换向器与芯轴的装配方式，以及维持换向器正常运转所需的装配过盈量例如 MOULD COMM.它与轴枝的装配，是间隙配合，如果换向器的内 孔太大，有可能在装配时造成换向器轴心与芯轴轴心的偏离，但如果换向器 的内径过小，则有可能过盈量过大，使换向器在装配时 爆裂.塑料换向器的内径，在模铸过程中很难控 制，必须严格控制材料的收缩率，模铸的温度等.因此，在换向器 内径尺寸要求严格，或是 要求的过盈 量过大时，常采用给内孔加金属套筒的方法来解决，金属套筒可承受更大的过盈量和控制更高的孔径精度 .7. 换向器的外径.换向器的外径的大小的设计，应联合碳刷共同考虑，在考虑到换向器外圆与碳刷 接触运行 的最大线速度的限制、 换向器的外圆半径，必须配合碳刷的接 触圆弧半径 外，还必须考 虑到碳刷应有的空间，因此，在换向器结构和制造精度允许的情况下，在满足碳刷与换向器 之间传递最大电流密度所需的铜片 的最小面积的条件下，换向器的外径越小越好.8. 换向器耳仔的圆弧半径及长度.换向器耳仔的圆弧半径及长度主要取决于漆皮线的直径及碰焊，也就是说圆弧的半径应该能保证最大直径的漆皮线能够到底的同时，最小径的漆皮线不 要平齐的排在 弧底，以免在碰焊时碰断线.而其长度应在包围了两根漆皮线之后，还有一定的余量 留给碰焊.五.换向器的安装及运转要求：1.换向器的安装.不同的换向器其安装方法也不同，分述如下：a. AY COMM.和 HC COMM.其内孔与轴枝为过渡配合，底面直接与芯片接触，根部凸起与芯片星孔配合 决定换向器与 芯片的角度.因此，角度不可调，在装配时只要将换向器的凸 起对 准芯片的星孔装到底就 可以了 .b. MOULD COMM.和 FLAT COMM.塑料内孔的 MOULD COMM.和 FLAT COMM.其内孔与轴枝为间隙配合，通常 依靠在 轴枝上加打喱士和搽胶来固定换向器，换向器的角度可调，但须注意控 制 喱士的外径，过小会使换向器定位不稳定，而过大又会出现爆换向器的次品.同 时，喱士的端部最好是在换向器内孔配合长度的一半处.内孔带有金属套筒的换向器，其内孔与轴枝的配合是过盈 配合，装配时需要将轴枝冷冻降温使其轴径缩小，然后再装上换向器，以增加正常温时换 向器所能承受的轴向推力.以下是各种 MOULD COMM.在搽胶及焗干后承受轴向推力的能力：#200 马达：25 Kg. Min.#300 马达：45 Kg. Min.#600 马达：60 Kg. Min.#700 马达:100 Kg. Min.#900 马达：100 Kg. Min. c. MC COMM.DC 马达 #100 #200 所用的 MC COMM.和#300 所用的五瓣 MC COMM.其装配 方法与 AY COMM.和 HC COMM.的装配方法一样.而 DC 马达#300 和#600 所用的三瓣 MC COMM.换向器，其装配过程是分步完成 的，先将换向器的托体用喱士和胶按一定的角度固定在轴枝上，等绕 完线 后，再将换向器体和铜片的组合体（五合一）啤入换向器托体.2. 换向器铜片与漆皮线的连接.换向器与漆皮线的连接，一般有三种方法.a.锡焊：这种方法只可用于低温的漆皮线，漆皮在锡焊时汽化，使漆皮线与换向器的耳仔连接导通.须注意的是不要将锡点溅在换向器铜片表面或是线圈外表，造成短路.最好是在焊锡时给换向器表面加上护套和隔离焊锡面和线圈b. 碰焊：这种方法较为普遍，在碰焊时，碰焊电弧使耳仔及与耳仔接触部分的铜面处于半熔状态，在压力的作用下变形粘合在一起，同时，漆皮线的漆皮被碰焊时发出的高温汽化，从而使漆皮线与换向器的铜片导通 .须注意的是，碰焊压力的控 制必须准确，压力过小会产生耳 仔不贴，甩漆不良等次品，而压力过大，则会产生耳仔通孔，压断线等次品.在线径较大 时，为了加强漆皮线甩漆皮后的裸铜线与换向器铜片的导通性.可在碰焊时加锡，加锡碰焊还有加强耳仔与铜片的贴附力的作用.c. 铲漆皮：这种方法仅为 MC COMM.所有，在铜片的下部，有一个特殊的铲漆皮结构，在啤入铜片 的同时，会铲掉漆皮在线的漆皮，然后紧紧的卡在铜在线，与铜线 导 通.但这种特殊的铲 漆皮结构，每种尺寸的结构只能适用于一定范围的漆皮线直径，往往需要几种尺寸结构的铜片来配合所有的漆皮线线径 .3. 换向器的外圆表面加工.为了确保换向器有一个长的运转寿命，在加工换向器的时候，应特别注意以下几个方面.a.换向器完成表面的粗糙度：为了碳刷能在换向器表面既快速又平稳的运行，换向器的表面必须有一定的峰谷高度，经验表明，为了避免产生过大的摩擦系数，换向器表面沿轴向测量时 的峰谷高度为 时为最佳，在这个高度的前题下，车床纹数越多越好.同时，换向器的轴线在整个铜片长度上应该 是平稳的运行，如果换向器的表面太 光滑，碳刷在换向器表面运行的摩擦系数就会增大，甚至于爬行而发出咯咯声.在这种情况下，换向器表面就不能形成正常的金属氧化膜接触 层，电 火花会使换 向器表面涂色不均，从而增大碳刷的磨损.有好的一种情况是，在这种 情况下换 向器有时会因为火花放电而变得粗糙起来，持续一段时间 后，碳刷最终会变成平 稳的运行.但多数会因为这种不平稳的运行使换向器变得不圆，碳刷会很快磨完，从而使马达短命.为了保证换向器表面有希望的峰谷高度，必须控制车床时车刀的角度 /走刀速度和进给量.在我们公司，车刀的角度主要有两种和.走刀速度有 每英寸 300r, 600r,700r, 1000r 等，进给量最后一刀为0.05-0.10mm.各种刀纹及切削要求如下表所示.车刀尖角度切削纹数完成表面（Rz）另外还可以用砂纸打磨换向器表面来达到希望的换向器表面的粗糙度，一般 是选用某种型号的砂纸，规定打磨换向器的时间来达到希望的效果.b.换向器的不圆度换向器的不圆度指偏离换向器圆周面的表面的偏离程度，它们可能是有序的，也可能是杂乱的，例如换向器的平面部分强度不够，在移动中或受到高温 冲击时变形，单个或几个换向器铜片在加工中因受振动而突出换向器外圆表面引起换向器不圆度的原因可分成两种情况，一种是在加工中产生的，例如车 削在车削工序中，产生换向器不圆度的原因有几点：整个车床或它的支架在振动，夹紧工具未夹紧，刀具太钝，切削速度太快（推荐采用 160 -200m/min 的切削速度），刀具装钭或切削平面与旋转轴心有偏距也可能是夹头盘与定位锥头没有正确的锁定，可能是车床的导轨有污物或偏斜也可能是换向器内孔中心与旋轴加工中心不对齐等等另一种是在马达的运行中产生的，在运行中产生换向器不圆度的原因，可能是线圈受损，换向器偏心，或选错了换向器的材料等通常说如果换向器圆度超差，肯定会减少碳刷的寿 命，大多数情况下可能对碳刷造成机械损伤换向器的波动，引起马达运转的不稳定，加大碳刷的磨损，同时又加大了换向器的摩擦力大部分换向器圆周的不圆度极限同圆周的直径有关.对低速马达来说，推荐控制不圆度最大为，对高速马达来说，推荐控制 不圆度最大为 c.Bar To Bar.Bar to Bar 是指相邻的两个换向器铜片边缘对换向器中心的距离之差，女口果 Bar to Bar过大，会引起碳刷在运转中产生轴向振动，发出噪声同时，如果碳刷因振动而跳离换向器表面，会使碳刷和换向器铜面之间产生电弧放电，从而烧伤碳刷和换向器铜面，使碳刷的磨损加快，从而使马达短命因此，Bar to Bar 的控制是很重要的在我们的公司中，通常控制在 0 006 mm MAX 之中4 换向器与碳刷的摩擦力换向器与碳刷的摩擦力使换向器运行不正常，导致碳刷周期性的振动，在运转中，使换向器与碳刷的接触周期性的断开 由于火花放电，会使碳刷上留 下烧痕，经过 很短时间的运 行，换向器的不圆度就会增大从而导致碳刷更快的磨损从而使马达短命换向器的摩擦力直接影响碳刷的寿命，导致碳刷的磨损加快，我们应该在任何设计中都尽量避免它5.换向器表面的氧化膜由于换向器和碳刷之间的水汽，当电流流过时就会发生电解作用，其中的活性氧 离子与铜发生化学作用，在换向器表面产生一层电阻较大的氧化亚铜薄膜实验证明，膜的电阻可以抑制换向电流，降低产生换向火花的程度，有利于换向如果电刷压力过大，周围缺乏 氧和水汽或存在破坏氧化膜的气体，都会使换向器表面的氧化膜不能形成或遭到破坏，就容易因换向电流而引起火花六换向器的检验：1 换向器的几何尺寸要求a 换向器的表面加工、 Bar to Bar、圆度、圆柱度和同心度 b 铜片间隙c 耳仔的几何特性：厚度、宽度、长度、允许使用的最大漆皮线径等 d 铜片的长度（最大碳刷长度、最大虚位、最大间隙之和）e 铜片的厚度（马达运行的磨损和稳定性要求）f 换向器体厚度（强度和高压漏电要求）g 换向器总长（换向部分、联机部分、绕线部分）h 银面换向器银的镶层厚度2 材料要求（材料成本之外）a 铜片材料（考虑导电性、硬度、强度、冲压的难易度等）b. 换向器体的材料.（考虑耐温性、稳定性、高压漏电要求、强度和冲压的难易c. 紧圈的材料.（考虑耐温性、强度和在高湿度环境中的性能）3. 物理要求：a. 无碎铜屑、无纤维等粘附物.b. 无油、无污迹、无氧化等.（同操作、包装和贮存有关）c. 铜片是否错位、换向器体的形状是否规则.（不要影响到绕线、换向和圆度等）4. 机械要求：a. 铜片稳固性.在评估温度下高速旋转.b. 换向器内孔和铁枝有一定的过盈量固定换向器.（足够紧固到保持换向器在绕线、碰焊、洗涤等操作中不会有偏移，但也不要爆裂或受过大的张力）5. 温升要求.a.考虑高温的稳定性，在碰焊或焊锡时会否熔化，以及熔化的程度如何.b.承受高电压、大 电流火花的失效点.c. 马达堵转测试.6. 电性能要求.a.高压漏电测试：在换向器铜片的边与边之间，在换向器的铜片和轴之间.b.漆皮线的连 接方法七.供货商所作换向器质量测试：换向器生产厂家在制造换向器的过程中，为了控制换向器的质量，也对换向器作 了一系列的测试，下列出一换向器生产厂家的主要电性能检测项目，以供参考.如果我们设计的换 向器在某些要求上有别于生产厂家的检测项目，可与生产厂家共同协 商.换向器主要参数：技术参数名称 Name of The parameter?换向器规格 Specification Of commutato r?技术参数Technical parameters高速回转试验 Overspeed test?外径？25.5mm 以下O.D. 25.5mm below?室温 44000RPM,运转 10min 后,片间段差，外径变化 Room temp erature:44000RPM, After 10min.running, deviation between segments ,O.D. change ? 加热:250?C40000RPM,运转 10min 后，片间段差，外径变化 Heating 250 ?C: 4 0000RPM, After 10min.running,deviation between segments ,O.D. change?外径？25.5mm-?28.5mm ?室温 40000RPM,运转 10min 后片间段差,外径变化 Ro omtemperature: 40000RPM, After 10min.running, deviation between segments ,O.D.change? 加热:250?C 38000RPM,运转 10min 后，片间段差，外径变化 Heating 250 ?C: 3 8000RPM,After 10min.running,deviation between segments ,O.D. change度等）?外径？28.5mm-?32.5mm ?室温 37000RPM,运转 10min 后片间段差，外径变化 Ro omtemperature: 37000RPM, After 10min.running, deviation between segments ,O.D.change? 加热:250?C 35000RPM,运转 10min 后，片间段差，外径变化 Heating 250 ?C: 3 5000RPM,After 10min.running,deviation between segments ,O.D. change?外径？32.5mm-?38.5mm ?室温 34000RPM,运转 10min 后片间段差，外径变化 Ro omtemperature: 34000RPM, After 10min.running, deviation between segments ,O.D.change? 加热:250?C 32000RPM,运转 10min 后，片间段差，外径变化 Heating 250 ?C: 3 2000RPM,After 10min.running, deviation between segments ,O.D. change 绝缘抵抗试验 Insulation with-standing test?各种规格 various specification?室 温:车由孑 L 与换向器片间 Room temperature:between shaft hole and commutator segm ent?加热 140 ?C 1 小时：轴孔与换向器片间 Heating 140 ?C 1 hour: between s haft hole andcommutator segment换向器内径公差I.D.recision of commutator?各种规格 various specification?带衬套：H7With bushing: H7?不带衬套：H8Without bush in g: H8换向器片倾斜程度 Inclination of commutator segment?各种规格 various specificati on?换向器片间公称绝缘厚度 Nominal insulating thickness between the segments of commutator交流频率AC frequency?各种规格 various specification?50Hz 60Hz换向器的基本技术情况简介换向器与电刷在电机中组成对应的滑动摩擦副，换向器对电机性能的影响主要取决于在一定条件下（电负荷、接触压力、环境条件等）相对电刷高速滑动时的电接触行为。换向器在工 作时除了传输纵向电流外， 还存在着在短路电枢线圈中进行的电流换向任务。这些电流是在主电流换向时而产生的反向电流和电抗电压，致使电刷在换向器表面滑动时会引起边部火花及电弧。电刷在换向器表面的滑动，会在其表面刮出凹痕（一般电刷材料硬度较大），使得换向器材料表面出现烧焦、 变色、雾状残留物，进一步恶化电接触性能。 换向器对电机性能的 影响，取决于在一定条件下其与电刷相对高速滑动时实现电路导通的过程。尽管这个过程的描述比较复杂，且理论研究尚在发展之中，但通过国内外微电机运行状况的对比分析，可以确定，磨损是导致接触电阻变化的最关键因素。应用机械式换向器对交直流串励电动机实施换向功能，已有百余年的历史。尽管90 年代以来无刷电子换向技术有了长足发展和应用，但受技术复杂性和制造成本的限制，还不能完全取代机械式换向器。随着电机技术的发展，对机械式换向器的性能也提出了更高要求，同时也对电机制造商提出了正确使用换向器的思考。换向器结构按照国内的分类大致可以分为钩型、槽型、平面型、加固型等四种结构的电机换向器。目前换向器大部分用于汽车、家用 电器、电动工具等行业。产品详细描述1.碳刷和滑环间工作面的磨损有两种：一是纯机械磨损；一是在电流作用下的电气磨损和机械磨损。（1）纯机械磨损碳刷和滑环表面相接触，由于弹簧压力作用和材 料弹性变形的缘故，使直接接触部分互相嵌入。当相对滑动时，当然有摩擦作用而 形成磨损。如果碳刷颗粒细软，则碳粉易被沾在滑环表面，使滑环成为具有亮滑的 石磨镜面，碳刷的磨面也很光滑，两者的机械磨损都较小。但如果碳刷质量不佳， 颗粒粗硬，或甚至含有少数如金刚砂之类的硬质颗粒，则必然会对滑环表面进行刮 割，使后者出现金属光泽或纹路，碳刷本身磨面也会出现硬粒脱落后而划出的纹道， 这就使机械磨损大大增加。（2）在电流作用下的电气磨损和机械磨损在电流作用下，不仅有机械磨损，还有电气磨损。所谓电气磨损，指的是由于电弧高温和 放电等因素的作用，使极面材料受到损坏的情况。而由于电气磨损影响极面，所以 也会对机械磨损的程度产生影响。由于电流通过碳刷和滑环的接触面，且其直接传导的部位不断变动，电流密度又很大，使一些点温度很高；又由于电弧的高温 作用，会使两侧极面局部熔化、脱落，金属会变成金属蒸汽，碳刷则结构松化，受 氧化腐蚀而脱落，此即电气磨损的表现。但是，极性不同，磨损情况是不一样的。 在电弧作用下，阳极（正极）表面局部灼热而蒸发出“金属蒸汽”，使阳极表面损 蚀，这叫“阳极蒸发”；阴极（负极）因受正离子撞击和高温作用发射电子，使阴 极表面也遭受破坏，这叫“阴极粉化”。由于阳极蒸发和阴极粉化的作用，碳刷和 滑环由于电流方向不同会出现极性差别。当电流由碳刷流向滑环时，此时碳刷为正 极，滑环为负极，则结果是：碳刷面上发生微小程度的阳极蒸发，碳粒、石墨离子 迁移到滑环表面，碳刷有电气磨损。滑环表面有轻微的阴极粉化，并附着碳粒、石 墨，成润滑、光泽的镜面。由于滑环表面平滑，机械磨损较小。当电流由滑环流向碳刷时，此时碳刷为负极，滑环为正极，贝 y 结果是：碳刷面上发生阴极粉化， 电气磨损小。滑环表面发生阳极蒸发。大量金属蒸发，使其表面损蚀严重，同时， 这些金属粒子也易附于碳刷磨损面上， 反过来会使换向器表面严重磨损， 出现条痕。 这种情况下，滑环表面粗糙，呈金属光亮，面间机械磨损大2.在励磁机的轴头上有两个碳刷，这个作用是用来测励磁电压的，是用于转子的接 地保护、过电压保护的