前倾式电刷

1998年，经全国科学技术名词审定委员会审定发a布。

《电气工程名词》第一版

石墨电刷装置按电刷在换向器或集电环上的安装方向分为：径向式、后倾式和前倾式三种，如图3中（a）、（b）、（c）所示。

径向式电刷对单向和双向旋转的电机都适用。对要求能两个方向旋转的电机，则必须采用径向安装结构。单方向旋转的电机采用径向电刷时，还可以采用上端面倾斜式。

电刷对刷盒前壁有一个适当的靠紧分力，可以提高电刷工作的稳定性。

对只允许一个方向旋转的电机，如电源电机、电机扩大机及部分转速较高的直流电动机等，常采用后倾式结构， 如图3中（b）所示。后倾角度

前倾式电刷在工作中被紧压在刷盒侧壁上，减振效果好，电刷工作稳定性好，有利于减小火花。因压力

在较大功率的同步发电机集电环上，前倾与后倾式电刷可成对使用，形成爪式刷握结构。

这种结构在直流力矩电机中也被采用，只是其弹簧一般采用金属片。这种结构也适用于要求两个方向旋转的情况。

在常用的径向式结构中，弹簧加压方式也有不同。如图4所示，（a）为蜗线弹簧，（b）为螺旋弹簧，（c）为拉簧。这三种弹簧加压方式都是使弹簧压力直接作用在电刷上。（d）为杠杆压板式，其结构特点是弹簧压力不直接压到电刷上。

直接加压的电刷装置中，随着电刷的磨损，弹簧压力将随之减小。而间接作用的电刷装置中（如图4中（d）所示），弹簧压力在电刷上的分量可基本保持不变，因为弹簧拉力

式中

电刷磨损后，

如图5所示为蜗线弹簧电刷装置结构。（a）为径向式，（b）为后倾式。用两个专用的螺栓，由专用工具定位，把刷盒固定在塑料压制的电刷架上。蜗线弹簧可以用铍青铜或弹簧钢片制成。刷盒可用黄铜、也可用铝合金精密铸造。

盒式螺旋弹簧电刷装置结构如图6所示，（a）为径向式，（b）为倾斜式。径向式结构也可用在端面换向器上，这时他成为轴向式。

这种电刷装置结构多用于小功率直流电机，其特点是结构紧凑，它一般由铜刷盒1和拧在刷盒上的刷盖8组成。弹簧2通过刷盖8给电刷加压，刷盒材料多为黄铜。端盖与刷盒之间为塑压的绝缘衬套7。电刷引线焊在铜刷盒一端。

拉簧式电刷装置用于小机座号直流电机。特点是结构比较简单，便于安装刷盒。刷盒可用黄铜或紫铜板冲压而成，弹簧用不锈钢丝或琴弦钢丝卷制。

电刷固定在有刷电机的电刷盒内，如图4所示。为通过大电流，电刷可用低电阻值的铜石墨制成。有刷电机上的电刷有1对或2对，其中1对的较多。电刷有正极和负极之分，正极电刷与控制器驱动线正极相连，·般为黄色线；负极电刷与控制器驱动线负极相连，一般为绿色线。电刷在电刷弹簧的作用下贴靠在换向器上。

电刷架在电机上的位置如图4所示。电刷架上有电刷盒，其外形如图4所示。其作用是将电刷固定在应有位置上，但又要保证电刷在刷盒中能自由活动，配合间隙既不能太大又不能太小。若配合间隙太大，电机运转时电刷可能在换向器表面产生倾斜和跳动，从而影响换向。若配合间隙太小，当电刷在负载下发热膨胀时可能卡死。

电刷弹簧的作用是施予电刷一定的压力，以保证电刷与换向器在电机运转时始终有良好的接触。屯刷弹簧在电机上的位置如图4所示。施予电刷的单位面积压力增大，电刷与换向器的接触电阻就减小，则电损耗减小，但摩擦损耗增大。总损耗呈马鞍形变化，而在总损耗最小时的单位压力下，电刷的磨损率瞧最小。所以，选择施予电刷的压力时，应考察电机运转中总损耗和电刷磨损最小时相应的单位压力，对于金属石墨电刷，这个压力一般为1.5～2.5N/cm²。在确定初始压力时，应考虑电刷在磨损过程中缩短时弹簧因伸长其压力会减小的因素。施予电刷的单位压力减小到低于某一极限时，电刷与换向器之间的接触就开始不稳定，容易出现机械性火花，这时就应该更换电刷了。

(1)在使用过程中，电刷会逐渐磨损，当电刷的长度小于规定的磨损极限(新电刷长度的2/3)时，应更换电刷。

(2)沿电刷的中心线方向，电刷弹簧对电刷的压紧力称为电刷弹簧的弹力。弹力过小会影响电刷与换向器的紧密接触，弹力过大会加速电刷与换向器的磨损。电刷弹簧的弹力应符合电机制造厂的规定(一般为5～10N)。

(3)引起电刷弹簧弹力改变的主要因素是电刷弹簧变形、折断及电刷磨损等。当电刷弹簧变形时，应予以矫正。电刷严重磨损，即长度小于规定的磨损极限时应予以更换。

(4)电刷装在刷盒中应能自由滑动，无卡滞现象。新研磨的电刷应在电机轻负荷下磨合1h后再转人大负荷工作。