伺服与控制
其实对于碳刷与滑环的区别来说,相信大家都知道滑环了,那我们今天主要来说一说碳刷,知道了它后,我们也就知道它的区别是什么了。那它也叫做电刷,它也是一种滑动时接触的元件。现在它在非常多的电气设备当中是不可缺少的。那它的产品材质主要有什么呢,我们来看一下,主要有石墨,浸脂石墨,还有金属或是含铜或是含银的石墨,那这就是它的主要材质了,可以说这一点和滑环自然有着非常大的不同之处了吧。
碳刷一般都是纯碳加凝固剂而制成的。所以说它的外型一般是方块的,是卡在了金属的支加上的。而它的里面有的就是弹簧直接把它压在转轴上。所以说电机在转动的时候的电可以通过换相器来输送给线圈的。但是我们也知道了它的主要成分就是碳,因此叫它碳刷,现在大家知道碳刷与滑环的主要区别是什么了吧。那它的一个大特点就是在使用的过程当中,当然是需要定期来进行维护的,然后是需要清理一些积碳的,这一点可以麻烦一些,但是一些工业中它是不能缺少的。
碳刷与滑环可以说都是工业生产中,不可缺少的当然它们的作用也是有所不同的,有的是两个都需要的,我们可能见过碳刷的都知道它的样子是有点像像皮条一样的,在它的顶部是有导线可以引出的。然后就是它的体积是根据设备的需要来的,有大有小。它作为一种滑动的元件,在电气设备中是不可缺少的,碳刷与滑环这两个在工业活动当中应用最广的元件,我们看它们今天的市场也是异常的火的。作为传递能量还有信号的介质,它们是最棒的,像是滑环的作用我们是都知道的,今天我们也知道碳刷的作用。它可以说在对金属磨擦导电的同时也不会对金属进行磨擦,所以说从这一点上看,在很多行业它是必须要用到的。
碳刷与滑环其实从性能还有从产品特点上看都是有所区别的,现在的碳刷主要应用于各类的的电动机,还有轮轴机的的,它们具有的都是非常良好的换向性能。从本质上看碳刷与滑环
没有太大的区别,但是从它们的工作性能上看,我们说还是有所不同的,至于怎么来选择,当然还是根据行业的不同来进行选择了。
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
(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,则结果是: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。
总的来说,当碳刷为正极时:碳刷电气磨损大,机械磨损轻微,滑环的电气磨损和机械磨损都很小;当碳刷为负极时,碳刷电气磨损小,机械磨损大,滑环的电气磨损、机械磨损都很大。
为了使磨损均匀一些,对于滑环,因为正环电流由碳刷流向滑环,碳刷正极性,滑环负极性,故正环磨损小;同理,负环磨损大,故两环极性应经常调换。各电厂大修时常倒换正、负环的连接电缆,就是这个道理。
当没有电流时,碳刷磨面上的粗硬粒子易嵌入滑环表面,引起较大的机械磨损,甚至引起摩擦振动。当流过电流时,碳刷磨面上的粗硬粒子被炸裂、粉化,沾在表面,减小摩擦,使机械磨损减小,并使碳刷运行十分平静。所以,在正常电流情况下,电流对减小机械磨损还有好处。但是,如果电流密度过大,则阳极蒸发严重,会使电气磨损加剧。而电气磨损加剧后,使滑环表面粗糙化,碳刷表面附着金属粉,机械损耗又会增加,所以通过碳刷的电流密度应有一个限度。
至于弹簧压力,对磨损也有影响。压力过小,碳刷和滑环表面接触不稳定,容易引起电弧,使电气磨损增大。压力过大,刷面的硬粒对滑环表面刮割严重,又会使机械磨损增加。因此,弹簧压力要适中。
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