碳刷与滑环的区别是什么
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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。
发电机碳刷和滑环之间磨损问题的探讨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。