碳刷 Carbon Brush

    碳刷,顾名思义,就是碳做的(也就是石墨,铅笔芯的主要成分,不过有的用合金(片)代替石墨做的碳刷)。碳刷是有刷电机里面顶在换相器表面的部件,电机转动的时候,将电能通过换相器输送给线圈,由于其主要成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。应定期维护更换,并清理积碳刷。

    碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置,它一般是纯碳加凝固剂制成,外型一般是方块,卡在金属支架上,里面有弹簧把它紧压在转轴上,比如石油钻井完成后,需要进行检测,就要从井筒放仪器下去,就是通过碳刷将信号从旋转部分(外包钢丝的电缆滚筒)送到地面仪器的。

    碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样,顶上有导线引出。体积有大有小。

碳刷的组成

    碳刷总成由碳刷座、碳刷、拉簧等部件组成碳刷座采用玻璃钢材料制成,两边开口,开口内嵌有碳剧支杆左右各一支,中间由拉簧连接,适当改变拉簧长度,使碳刷作用在滑环上的压力大小适中,在总装时,可通过调整,保证灵敏度要求。

    碳刷架在电机中起着固定碳刷位置的作用,碳刷架的质量直接影响着电机的使用性能。

碳刷的用途

    碳刷在电机中的作用:

    1.将外部电流(励磁电流)通过碳刷而加到转动的转子上(输入电流)

    2.将大轴上的静电荷经过碳刷引入大地(接地碳刷)(输出电流)

    3.将大轴(地)引至保护装置供转子接地保护及测量转子正负对地电压

    4.改变电流方向(在整流子电机中,电刷还起着换向作用)

    除了感应式交流异步电动机没有外。其他的电机都有,只要转子有换向环的都有。

    发电的原理,是磁场切割导线后,在导线产生电流。发电机是采用让磁场旋转的方法切割导线的。旋转磁场是转子,被切割的导线是定子。

    为了让转子产生磁场,必须向转子的线圈输入厉磁电流。碳刷就是用来将厉磁发电机产生的厉磁电流送入转子线圈的。

    只有换向器或者滑环的电机里面才有碳刷,普通的交流异步电动机是鼠笼结构,没有碳刷。电机就是电动机的简称,也就是马达。电机可分为直流电机和交流电机,直流电机由于转子的转动,需要根据线圈在恒磁场中的位置变化而不断切换电流的方向,所以直流电机的线圈需要一个换向器。

    换向器由电刷和换向环组成,碳刷就是电刷的一种。由于转子的转动,电刷始终与换向环进行摩擦,且在换向的瞬间还会产生电火花灼蚀,所以电刷是直流电机里的易损件。

    为了提高直流电机的使用寿命、运转稳定性以及降低直流电机的噪声和电磁干扰,无刷直流电机有逐步取代有刷电机的趋势。

    一般交流电机不用恒磁场,所以用不着换向器,也就无须电刷;但交流电机的体积一般都比较大。家用电器使用的电机一般都是交流电机,如电扇、洗衣机、冰箱、空调等都没有碳刷,但也有使用直流电机的,如许多的电动剃须刀、厨房小电器、电动自行车等都有碳刷,就是直流电动机(不包括无刷的)都有。使用干电池的电机都是直流电机。

    交流异步电机分两种:一般工厂用起动负载比较大用的绕线式异步电动机上有滑环故用电(碳)刷 (如起重、轧钢电机等),而轻载启动的用鼠笼式感应电动机没有滑环故不用电(碳)刷(如电风扇、洗衣机、空调、冰箱等)。直流电机都有换向器,故用电(碳)刷。手电钻一般属直流电机,台钻属交流异步感应电机;一般玩具及电动剃须刀虽说是直流电机,但由于结构简单为降低成本里面用的是含磷的带弹性的黄铜 片用于代替了电(碳)刷换向装置,是电动剃须刀的易损件(电机里面的线包一般不会坏的)。

    补充:中学学物理讲电机原理,只是讲原理而已,仅是用简单的黄铜片或模型示意电气原理动作而已,一般不会搬一台完整的线绕异步电机或直流电机上讲台的而且还要解剖才能看见的。