直流电机失效原因分析

直流电机是可以将直流电源转换成机械能的，特别是通过电池等直流电驱动的产品，那么必定要用到直流电机。比如各种玩具、电脑、相机、美容产品、医疗用品、电动工具等等。

TF直流电机以起动与调速性能好，调速范围广，过载能力强被广泛应用，但是在一些长期在高温、潮湿、盐雾环境下工作的直流电机非常容易产生故障或失效，比如说厨房用品、水泵等（针对较大的直流电机，TF直流电机为微型直流电机应用产品和使用不同一般不会出现失效）。

直流电机常见的是电刷失效，直流电机在运行中，电刷与换向器不断摩擦损耗（无论大小型直流电机都有这种损耗，无刷直流电机除外），这个是最典型的摩擦过程。由于电流、电弧等因素介入到摩擦中，特别在特殊环境下运行的直流电机，湿热、盐雾、腐蚀因素会导致电刷磨损严重，如粘着磨损、磨粒磨损、氧化磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等。

随着直流电机TFMOTOR电刷和换向器的摩擦，表面材料温度会升高，导致发生塑性变形，这样摩擦的阻力就会增大，还会伴随粘着磨损、磨粒磨损，处理摩擦的热量外，接触电阻也会产生大量的热量，加剧了直流电机电刷的粘着磨损，还有电刷在脱离换向器的一瞬间会有电弧，电弧的侵蚀会造成电刷材料融化、汽化，既造成了材料的损耗，也使电刷和换向器接触电阻增大，产生更多的热量（这也是为什么大型的直流电机需要定期更换电刷的原因）。

特殊环境对直流电机的影响

以盐雾湿热环境为例，盐溶液会粘附在电刷表面形成电解质液膜，特别是金属材料的电刷，会产生电化学反应，腐蚀非常明显，再加上换向器和电刷的电场，电化学反应速度更快，对电刷的腐蚀磨损会更大。盐雾湿热环境下的直流电机电刷腐蚀磨损远超于正常环境下运转的磨损，而且这是一个恶性循环，电刷磨损会越来越快，所以必须要定期更换电刷。

对于以上情况，无刷直流电机能解决这一问题，用电子换向代替了机械换向（没有了电刷，也就没有了摩擦），大大的提高了直流电机的使用寿命，但是它的价格成本也是非常高的，所以，在有刷直流电机能满足使用要求的情况下，大多还是会选择天孚有刷直流电机，因为它有成本低，调速性能好、控制简单的特点。唯一的缺点就是寿命较短，直流电机运转无法避免电刷与换向器的摩擦，限制了直流电机的使用寿命。

总结：导致直流电机失效的原因就是电刷摩擦腐蚀，同时有是决定有刷直流电机使用寿命的主要因素，而特殊环境下运转的直流电机会更加严重，一般会采用保护措施解决。

来源 | 天孚微电机

审核编辑 黄昊宇