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      發電機碳刷和滑環之間磨損問題
      滄州派源機電有限公司    2016-08-07 01:38:41    文字:【】【】【


      碳刷和滑環間工作面的磨損有兩種:一是純機械磨損;一是在電流作用下的電氣磨損和機械磨損。

      由于電流通過碳刷和滑環的接觸面,且其直接傳導的部位不斷變動,電流密度又很大,使一些點溫度很高;又由于電弧的高溫作用,會使兩側極面局部熔化、脫落,金屬會變成金屬蒸汽,碳刷則結構松化,受氧化腐蝕而脫落,此即電氣磨損的表現。但是,極性不同,磨損情況是不一樣的。在電弧作用下,陽極(正極)表面局部灼熱而蒸發出金屬蒸汽,使陽極表面損蝕,這叫陽極蒸發;陰極(負極)因受正離子撞擊和高溫作用發射電子,使陰極表面也遭受破壞,這叫陰極粉化。由于陽極蒸發和陰極粉化的作用,碳刷和滑環由于電流方向不同會出現極性差別。


      當電流由碳刷流向滑環時,此時碳刷為正極,滑環為負極,則結果是:碳刷面上發生微小程度的陽極蒸發,碳粒、石墨離子遷移到滑環表面,碳刷有電氣磨損。滑環表面有輕微的陰極粉化,并附著碳粒、石墨,成潤滑、光澤的鏡面。由于滑環表面平滑,機械磨損較小。
      當電流由滑環流向碳刷時,此時碳刷為負極,滑環為正極,則結果是:碳刷面上發生陰極粉化,電氣磨損小。滑環表面發生陽極蒸發。大量金屬蒸發,使其表面損蝕嚴重,同時,這些金屬粒子也易附于碳刷磨損面上,反過來會使換向器表面嚴重磨損,出現條痕。這種情況下,滑環表面粗糙,呈金屬光亮,面間機械磨損大。
      總的來說,當碳刷為正極時:碳刷電氣磨損大,機械磨損輕微,滑環的電氣磨損和機械磨損都很小;當碳刷為負極時,碳刷電氣磨損小,機械磨損大,滑環的電氣磨損、機械磨損都很大。
      為了使磨損均勻一些,對于滑環,因為正環電流由碳刷流向滑環,碳刷正極性,滑環負極性,故正環磨損小;同理,負環磨損大,故兩環極性應經常調換。各電廠大修時常倒換正、負環的連接電纜,就是這個道理。
      當沒有電流時,碳刷磨面上的粗硬粒子易嵌入滑環表面,引起較大的機械磨損,甚至引起摩擦振動。當流過電流時,碳刷磨面上的粗硬粒子被炸裂、粉化,沾在表面,減小摩擦,使機械磨損減小,并使碳刷運行十分平靜。所以,在正常電流情況下,電流對減小機械磨損還有好處。但是,如果電流密度過大,則陽極蒸發嚴重,會使電氣磨損加劇。而電氣磨損加劇后,使滑環表面粗糙化,碳刷表面附著金屬粉,機械損耗又會增加,所以通過碳刷的電流密度應有一個限度。
      至于彈簧壓力,對磨損也有影響。壓力過小,碳刷和滑環表面接觸不穩定,容易引起電弧,使電氣磨損增大。壓力過大,刷面的硬粒對滑環表面刮割嚴重,又會使機械磨損增加。因此,彈簧壓力要適中。



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