碳刷它的作用主要是對金屬磨擦的同時導電，它不象金屬對金屬磨擦導電時一樣;金屬對金屬磨擦導電時，磨擦力可能會增大，同時交接的地方可能會燒結在一起;而碳刷則不會，因為碳和金屬是兩種不同的元素。它的用途多半都用在電動機上，型狀是多種多樣的，有方的有圓的等等。

碳刷適用于各種電動機、發電機、輪軸機。具有較好的換向性能，使用壽命長。碳刷是用于電機的換向器或滑環上，作為導出導入電流的滑動接觸體，它的導電，導熱以及潤滑性能良好，并具有一定的機械強度和換向性火花的本能。幾乎所有的電機都使用碳刷，它是電機的重要組成部件。廣泛適用于各種交直流發電機，同步電動機，電瓶直流電動機，吊車電機集電環，各型電焊機等等。 隨著科學技術的發展，電機的種類和使用的工況條件越來越多樣化

具體作用

1.將外部電流(勵磁電流)通過碳刷而加到轉動的轉子上(輸入電流);

2.將大軸上的靜電荷經過碳刷引入大地(接地碳刷)(輸出電流);

3.將大軸(地)引至保護裝置供轉子接地保護及測量轉子正負對地電壓;

4.改變電流方向(在整流子電機中，電刷還起著換向作用)

除了感應式交流異步電動機沒有外。其他的電機都有，只要轉子有換向環的都有。

發電的原理，是磁場切割導線后，在導線產生電流。發電機是采用讓磁場旋轉的方法切割導線的。旋轉磁場是轉子，被切割的導線是定子。

為保障電機的正常運行，碳刷使用性能良好標志應該為:電刷在電機里面

a 在換向器或集電環表面能較快形成一層均勻、適度和穩定的氧化薄膜。

b 碳刷的使用壽命長，并不磨損換向器或集電環

c 碳刷具有良好的換向和集流性能，使火花抑制在允許的范圍內，并且能量損耗小。

d 碳刷運行時，不過熱，噪音小，裝配可靠，不破損。

1.碳刷裝入刷握內要保證能夠上下自由移動，碳刷與刷握內壁的間隙在0.1-0.3毫米之間，以避免碳刷和刷握之中因間隙過大產生擺動。刷握下邊緣距整流子表面的距離應該保持在2毫米左右。

2.在同一臺電機上，原則上應該使用同一種型號的碳刷，但對于個別換向特別困難的大中型電機，可采用雙子碳刷，其滑入邊采用潤滑性能好，滑出邊采用抑止火花能力強的碳刷，從而使碳刷的運行得到改善。

3. 施于同一臺電機各碳刷的單位壓力應力求均勻，以免電流分配不均，導致個別碳刷產生過熱和火花。碳刷的單位壓力應按"碳刷技術性能表"來選擇，對于轉速較高的電機或在振動條件下工作的電機，應適當提高單位壓力，一保證正常工作。打個比方:牽引機電機的碳刷單位壓力為0.4-0.6kgf/cm2。國民經濟持續的快速發展，擴大了本已嚴峻的供電需求缺口，新建機組、各行業的自備電源系統和自備發動機系統的置備和安裝應用，如"雨后春筍"隨處可見。而發電機勵磁系統的碳刷運行與維護技術是傳統技術，多年來工藝和技術水平無實質性突破。所以，各方對發電機勵磁系統關注不夠，投入有限，進而導致勵磁系統碳刷事故。近一個時期的多期安全通報，連續通報了數起大型發電機組，因碳刷或轉子集電環故障引發的停機事故，給企業造成較大經濟損失。當導入導出電流的碳刷運行中發生故障時，如何判別故障類型與性質，以便盡快消除故障，保證設備穩定運行，是大家需要認真思考的。筆者結合多年的工作實踐，談談電機碳刷的應用體會供讀者參考，以期共同避免碳刷事故的發生。 [1]

1、從直觀來看，電刷應當倒角得體、規格適當、結構規范、導線的截面和長度符合要求，沒有松動、脫落、破損、掉邊、掉角、卡箍等現象。

2、從使用來看，電刷使用性能良好的標志主要有以下幾種情況:

(1)使用壽命長并不磨損換向器或集電環。

(2)具有良好的換向和集流性能，使火花抑制在允許的范圍內，并且能量損耗小。

(3)電刷運行時，不過熱，噪音小，不破損。

(4)運行過程中，能夠在換向器或集電環表面較快地形成一層均勻、適度和穩定的氧化薄膜。

3、通過儀器對電刷進行檢測。從技術層面看，電刷應當符合國家部頒標準。通過儀器可對電刷按照《電刷技術性能表》所要求的性能進行檢測。如電刷的電阻率、洛氏硬度、體積密度、電流密度、接觸電壓降、摩擦系數、50小時磨損、允許圓周速度、單位壓力，甚至金屬含量的大小等等。

4、在同一電機上，應選擇使用同一型號、同一制造廠的電刷。由于不同制造廠生產的電刷性能差別很大，甚至同一制造廠在不同時間生產的電刷性能也有所差別。因而，針對同一電機來說，應盡量選擇同一型號同一制造廠，最好是同一時間生產的電刷，以防止由于電刷性能上的差異造成并聯電刷電流分布的不平衡，影響電機的正常運行。

5、對于個別換向特別困難的大中型電機，可選擇采用分辮電刷。目的是以增加電刷內短路電流的方式來改善換向性能。對于單向旋轉換向困難的電機，可選擇采用組合電刷。即滑入邊選擇使用潤滑性能好、成膜能力強的低電阻值石墨基電化石墨電刷，滑出邊選擇使用換向性能好的高電阻率的炭黑基電化石墨電刷。這樣既易形成氧化膜，又對換向性能起到極大的改善作用。在滑出邊也可采用碳纖維復合電刷，突出利用其滅弧能力強的特點，從而使電機的運行取得最佳效果。

碳刷它的作用主要是對金屬磨擦的同時導電，它不象金屬對金屬磨擦導電時一樣;金屬對金屬磨擦導電時，磨擦力可能會增大，同時交接的地方可能會燒結在一起;而碳刷則不會，因為碳和金屬是兩種不同的元素。它的用途多半都用在電動機上，型狀是多種多樣的，有方的有圓的等等。

碳刷適用于各種電動機、發電機、輪軸機。具有較好的換向性能，使用壽命長。碳刷是用于電機的換向器或滑環上，作為導出導入電流的滑動接觸體，它的導電，導熱以及潤滑性能良好，并具有一定的機械強度和換向性火花的本能。幾乎所有的電機都使用碳刷，它是電機的重要組成部件。廣泛適用于各種交直流發電機，同步電動機，電瓶直流電動機，吊車電機集電環，各型電焊機等等。 隨著科學技術的發展，電機的種類和使用的工況條件越來越多樣化

具體作用

1.將外部電流(勵磁電流)通過碳刷而加到轉動的轉子上(輸入電流);

2.將大軸上的靜電荷經過碳刷引入大地(接地碳刷)(輸出電流);

3.將大軸(地)引至保護裝置供轉子接地保護及測量轉子正負對地電壓;

4.改變電流方向(在整流子電機中，電刷還起著換向作用)

除了感應式交流異步電動機沒有外。其他的電機都有，只要轉子有換向環的都有。

發電的原理，是磁場切割導線后，在導線產生電流。發電機是采用讓磁場旋轉的方法切割導線的。旋轉磁場是轉子，被切割的導線是定子。

為保障電機的正常運行，碳刷使用性能良好標志應該為:電刷在電機里面

a 在換向器或集電環表面能較快形成一層均勻、適度和穩定的氧化薄膜。

b 碳刷的使用壽命長，并不磨損換向器或集電環

c 碳刷具有良好的換向和集流性能，使火花抑制在允許的范圍內，并且能量損耗小。

d 碳刷運行時，不過熱，噪音小，裝配可靠，不破損。

1.碳刷裝入刷握內要保證能夠上下自由移動，碳刷與刷握內壁的間隙在0.1-0.3毫米之間，以避免碳刷和刷握之中因間隙過大產生擺動。刷握下邊緣距整流子表面的距離應該保持在2毫米左右。

2.在同一臺電機上，原則上應該使用同一種型號的碳刷，但對于個別換向特別困難的大中型電機，可采用雙子碳刷，其滑入邊采用潤滑性能好，滑出邊采用抑止火花能力強的碳刷，從而使碳刷的運行得到改善。

3. 施于同一臺電機各碳刷的單位壓力應力求均勻，以免電流分配不均，導致個別碳刷產生過熱和火花。碳刷的單位壓力應按"碳刷技術性能表"來選擇，對于轉速較高的電機或在振動條件下工作的電機，應適當提高單位壓力，一保證正常工作。打個比方:牽引機電機的碳刷單位壓力為0.4-0.6kgf/cm2。國民經濟持續的快速發展，擴大了本已嚴峻的供電需求缺口，新建機組、各行業的自備電源系統和自備發動機系統的置備和安裝應用，如"雨后春筍"隨處可見。而發電機勵磁系統的碳刷運行與維護技術是傳統技術，多年來工藝和技術水平無實質性突破。所以，各方對發電機勵磁系統關注不夠，投入有限，進而導致勵磁系統碳刷事故。近一個時期的多期安全通報，連續通報了數起大型發電機組，因碳刷或轉子集電環故障引發的停機事故，給企業造成較大經濟損失。當導入導出電流的碳刷運行中發生故障時，如何判別故障類型與性質，以便盡快消除故障，保證設備穩定運行，是大家需要認真思考的。筆者結合多年的工作實踐，談談電機碳刷的應用體會供讀者參考，以期共同避免碳刷事故的發生。 [1]

1、從直觀來看，電刷應當倒角得體、規格適當、結構規范、導線的截面和長度符合要求，沒有松動、脫落、破損、掉邊、掉角、卡箍等現象。

2、從使用來看，電刷使用性能良好的標志主要有以下幾種情況:

(1)使用壽命長并不磨損換向器或集電環。

(2)具有良好的換向和集流性能，使火花抑制在允許的范圍內，并且能量損耗小。

(3)電刷運行時，不過熱，噪音小，不破損。

(4)運行過程中，能夠在換向器或集電環表面較快地形成一層均勻、適度和穩定的氧化薄膜。

3、通過儀器對電刷進行檢測。從技術層面看，電刷應當符合國家部頒標準。通過儀器可對電刷按照《電刷技術性能表》所要求的性能進行檢測。如電刷的電阻率、洛氏硬度、體積密度、電流密度、接觸電壓降、摩擦系數、50小時磨損、允許圓周速度、單位壓力，甚至金屬含量的大小等等。

4、在同一電機上，應選擇使用同一型號、同一制造廠的電刷。由于不同制造廠生產的電刷性能差別很大，甚至同一制造廠在不同時間生產的電刷性能也有所差別。因而，針對同一電機來說，應盡量選擇同一型號同一制造廠，最好是同一時間生產的電刷，以防止由于電刷性能上的差異造成并聯電刷電流分布的不平衡，影響電機的正常運行。

5、對于個別換向特別困難的大中型電機，可選擇采用分辮電刷。目的是以增加電刷內短路電流的方式來改善換向性能。對于單向旋轉換向困難的電機，可選擇采用組合電刷。即滑入邊選擇使用潤滑性能好、成膜能力強的低電阻值石墨基電化石墨電刷，滑出邊選擇使用換向性能好的高電阻率的炭黑基電化石墨電刷。這樣既易形成氧化膜，又對換向性能起到極大的改善作用。在滑出邊也可采用碳纖維復合電刷，突出利用其滅弧能力強的特點，從而使電機的運行取得最佳效果。

該類碳刷的主要材料是電解銅和石墨。根據使用需要有時也采用銀粉(精密儀器上用的，非常貴)、鋁粉、鉛粉等其他金屬，這些碳刷里面又有含黏結劑和不含黏結劑之分。這類碳刷既有石墨的摩擦特性又有金屬的高導電性，因此，適用于高負荷和換向要求不高的低電壓電機(如汽車啟動馬達等)。其圓周速度不超過30米/秒。

天然石墨是該類碳刷的主要原材料黏結劑采用瀝青或樹脂，經過烘焙或1000度燒結而成。這類電機有良好的潤滑性能和集流性能。多數用于運行平穩的中小型直流電機和高速汽輪發電機集電環。

主要成分是碳黑、焦碳和石墨等各種碳素粉末材料組成，經2500度高溫處理，使轉化為微晶型人造石墨。這類碳刷具有優異的換向性和自潤滑性能，廣泛用于各類交直流電機不但壽命長，而且對換向器的磨損小。

一般啟動時電流偏大，有火花，正常運行時沒有火花。可從以下幾點排除:

1.檢查電刷長度是否太短，到達生命線,導致壓力過小電刷接觸不上滑環;

2.檢查彈簧壓指壓力是否合適，如果偏小會導致跳刷放電;

3.檢查滑環表面光潔度，如果太毛會增大電刷接觸電阻導致火花大;

4.檢查轉子電氣，保證電阻正常，匝間沒有短路;

5.檢查軸承是否游隙過大，導致轉子轉動時滑環上電刷跳動量大，檢查滑環表面徑向跳動量是否過大。電刷彈刷引發產生火花;

6.另外電刷是否和以前使用的一致，電刷對導電電流和摩擦速度有要求的。

防范措施:

1、每天都應對碳刷和滑環進行檢查，主要檢查項目有:

(1)碳刷的磨損長度不超過2/3。當碳刷的磨損長度超過2/3(即碳刷的頂部與刷握的頂部在同一平面)時，必須將其更換。

(2)碳刷無冒火花情況。碳刷剛開始打火花時，就要查找原因，及時消除。

(3)碳刷無偏移滑環外側現象，碳刷的邊緣無崩裂情況。

(4)碳刷刷辮與刷架和碳刷的連接良好，無發熱及碰觸刷握的情況。

(5)碳刷在刷握內無跳動、搖動或卡澀的情況。

(6)定期用直流鉗型表測量各碳刷的電流分擔均勻，用紅外線測溫儀測量碳刷有無過熱現象，如有異常應及時更換。

(7)彈簧壓力正常，無變形和斷裂現象。正常時各碳刷所受壓力應均勻穩定，其單位壓力通常在1.1kg~2.5kg之間，各碳刷之間的不均壓力差應在5%以內。

(8)刷握與滑環的距離符合規定值。發電機刷握與滑環的距離:2.5~3 mm，主勵刷握與滑環的距離:2~4 mm。

火花產生的原因和排除的方法

1.導致原因 處理方法

a 附加極調整不良----------用分流或調整附加極氣隙，或改換碳刷型號。

b 云母突出-------------下刻云母或使用磨蝕性較大的碳刷

c 換向器升高片連接處斷開------ 重新焊接

d 碳刷位置不正確---------- 調整刷握至正確位置

e 刷握的間距或排列不勻------- 糾正刷握的間距和排列

f 換向器或集電環偏心---------最好在額定轉速下車削或重新研磨

g 換向器松動，換向片有高低------ 緊固一下，車削或重新研磨

h 換向片有油污------------ 清掃換向片和密封軸承

i 碳刷粘附或滯留在刷握里--------檢查碳刷尺寸是否正確，清掃碳刷和刷握除去任何毛刺

j 碳刷磨合不佳-------------磨合碳刷

k 碳刷型號不適合電機

2.關于碳刷的顫震原因 處理方法

a 換向片或云母突出-----------緊固換向器，下刻云母

b 刷握離開換向器或離集電環太遠-----調整刷握至換向器的距離為2毫米

c 換向器或集電環橢圓----------車削或重新研磨換向器或集電環

d 刷握安裝松動-------------安裝緊固片

e 碳刷在刷握內太松-----------如果刷握磨耗，需更換新的

f 碳刷型號不合適

3.關于碳刷磨損不均勻的問題故障 處理方法

a. 電機過載--------------- 降低和限制電機負荷

b. 換向器或集電環上有油污--------清掃換向器或集電環

c. 碳刷和刷桿間的電阻不均等-------清掃和緊固連接處

該類碳刷的主要材料是電解銅和石墨。根據使用需要有時也采用銀粉(精密儀器上用的，非常貴)、鋁粉、鉛粉等其他金屬，這些碳刷里面又有含黏結劑和不含黏結劑之分。這類碳刷既有石墨的摩擦特性又有金屬的高導電性，因此，適用于高負荷和換向要求不高的低電壓電機(如汽車啟動馬達等)。其圓周速度不超過30米/秒。

天然石墨是該類碳刷的主要原材料黏結劑采用瀝青或樹脂，經過烘焙或1000度燒結而成。這類電機有良好的潤滑性能和集流性能。多數用于運行平穩的中小型直流電機和高速汽輪發電機集電環。

主要成分是碳黑、焦碳和石墨等各種碳素粉末材料組成，經2500度高溫處理，使轉化為微晶型人造石墨。這類碳刷具有優異的換向性和自潤滑性能，廣泛用于各類交直流電機不但壽命長，而且對換向器的磨損小。

一般啟動時電流偏大，有火花，正常運行時沒有火花。可從以下幾點排除:

1.檢查電刷長度是否太短，到達生命線,導致壓力過小電刷接觸不上滑環;

2.檢查彈簧壓指壓力是否合適，如果偏小會導致跳刷放電;

3.檢查滑環表面光潔度，如果太毛會增大電刷接觸電阻導致火花大;

4.檢查轉子電氣，保證電阻正常，匝間沒有短路;

5.檢查軸承是否游隙過大，導致轉子轉動時滑環上電刷跳動量大，檢查滑環表面徑向跳動量是否過大。電刷彈刷引發產生火花;

6.另外電刷是否和以前使用的一致，電刷對導電電流和摩擦速度有要求的。

防范措施:

1、每天都應對碳刷和滑環進行檢查，主要檢查項目有:

(1)碳刷的磨損長度不超過2/3。當碳刷的磨損長度超過2/3(即碳刷的頂部與刷握的頂部在同一平面)時，必須將其更換。

(2)碳刷無冒火花情況。碳刷剛開始打火花時，就要查找原因，及時消除。

(3)碳刷無偏移滑環外側現象，碳刷的邊緣無崩裂情況。

(4)碳刷刷辮與刷架和碳刷的連接良好，無發熱及碰觸刷握的情況。

(5)碳刷在刷握內無跳動、搖動或卡澀的情況。

(6)定期用直流鉗型表測量各碳刷的電流分擔均勻，用紅外線測溫儀測量碳刷有無過熱現象，如有異常應及時更換。

(7)彈簧壓力正常，無變形和斷裂現象。正常時各碳刷所受壓力應均勻穩定，其單位壓力通常在1.1kg~2.5kg之間，各碳刷之間的不均壓力差應在5%以內。

(8)刷握與滑環的距離符合規定值。發電機刷握與滑環的距離:2.5~3 mm，主勵刷握與滑環的距離:2~4 mm。

火花產生的原因和排除的方法

1.導致原因 處理方法

a 附加極調整不良----------用分流或調整附加極氣隙，或改換碳刷型號。

b 云母突出-------------下刻云母或使用磨蝕性較大的碳刷

c 換向器升高片連接處斷開------ 重新焊接

d 碳刷位置不正確---------- 調整刷握至正確位置

e 刷握的間距或排列不勻------- 糾正刷握的間距和排列

f 換向器或集電環偏心---------最好在額定轉速下車削或重新研磨

g 換向器松動，換向片有高低------ 緊固一下，車削或重新研磨

h 換向片有油污------------ 清掃換向片和密封軸承

i 碳刷粘附或滯留在刷握里--------檢查碳刷尺寸是否正確，清掃碳刷和刷握除去任何毛刺

j 碳刷磨合不佳-------------磨合碳刷

k 碳刷型號不適合電機

2.關于碳刷的顫震原因 處理方法

a 換向片或云母突出-----------緊固換向器，下刻云母

b 刷握離開換向器或離集電環太遠-----調整刷握至換向器的距離為2毫米

c 換向器或集電環橢圓----------車削或重新研磨換向器或集電環

d 刷握安裝松動-------------安裝緊固片

e 碳刷在刷握內太松-----------如果刷握磨耗，需更換新的

f 碳刷型號不合適

3.關于碳刷磨損不均勻的問題故障 處理方法

a. 電機過載--------------- 降低和限制電機負荷

b. 換向器或集電環上有油污--------清掃換向器或集電環

c. 碳刷和刷桿間的電阻不均等-------清掃和緊固連接處