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        微型電機集電裝置材質選取
        發布時間:2016-8-17   [打印]  [返回]
        在礦山、冶金、水泥廠等職業中繞線轉子異步電動機的集電環及電刷用于接通起動電阻,并在微型電機起動后將轉子繞組短路。為削減集電環與電刷在全部運用期內的磨損和發熱,集電環與電刷的挑選對繞線轉子微型電機至關重要。
          1集電環結構集電環結構按其運用性質分為:全體塑料壓鑄式集電環(適用于小型微型電機);裝配式集電環(中型微型電機);螺桿裝配式集電環(中、低速大型微型電機);熱套式集電環(適用于高速微型電機)。
          2集電環原料挑選依據導電功能、與電刷滑動觸摸時,有必要具有的耐磨性和安穩的滑動觸摸特性,以及機械強度的需求,滑環可用黃銅、青銅、低碳鋼或中碳鋼制成,高速微型電機的滑環用高強度合金鋼(如35SMin)制成。關于腐蝕性場所,能夠運用不銹鋼滑環,但不銹鋼的滑動特性不安穩,與電刷組合不適合通常使電刷發生跳動,簡單形成電刷溫升過高或異常磨損,盡量不選用此原料。
          集電環上金屬環的直徑和寬度,與經過電流的巨細、電刷數量、電刷尺度、散熱面積及電刷所能承受的圓周速度等要素有關。金屬環之間的距離應依據繞組電壓所需絕緣距離及裝置刷握、電刷等零件所需空間決議。當金屬環外表的圓周速度為3070m/s時,金屬環外表的氣膜將致使電刷浮動,使電刷與金屬環觸摸不良,電流散布不均而呈現火花、電蝕,加快金屬環的磨損和電刷發熱。在金屬環表加工出螺旋槽可防止此種狀況發作。當集電環經過的電流達1000A以上時,金屬環應開通風孔或加裝電扇,以加強金屬環的冷卻。
          3電刷原料挑選電刷品種較多,大體可分為碳質電刷和金屬質電刷兩大類。因金屬石墨電刷答應較大的電流密度,故可滿意中低轉速微型電機的需求。關于高轉速的微型電機(例如2p微型電機)則應選用滑動特性和安穩特性好的天然石墨電刷。
          挑選電刷時,要歸納思考微型電機對電刷的技能需求和電刷的技能特性。電刷的技能特性包括觸摸特性和理化特性。影響電刷觸摸特性的要素主要有圓周速度、電流密度、施于電刷的單位壓力及周圍介質狀況。電刷的觸摸特性主要有觸摸電壓降和沖突系數。
          觸摸電壓降是電流經過電刷、觸摸點薄膜、集電環的電壓降。每一種電刷的觸摸電壓降都有其極限值。金屬石墨電刷的觸摸電壓降比石墨電刷和電化石墨電刷的低。假如超越觸摸電壓降的極限值,滑動觸摸點的電損耗將過大,并致使過熱。
          對集電環來說,以選用觸摸電壓較低的電刷較為適合。
          沖突是電刷正常運轉有必要思考的一個重要要素,它是發生熱量的緣由之一。集電環外表薄膜的構成和功能,對沖突狀況的影響比較顯著,而它又受電刷和集電環的原料、觸摸面狀況和運轉條件的影響。沖突狀況通常用電刷的沖突系數衡量。當電刷數量越多,沖突系數越大和圓周速度越高時,沖突損耗也就越大。從機械損耗方面來看,用于高速微型電機的電刷,需求沖突系數為最小。
          劇烈的沖突會使電刷在運轉過程中致使振蕩,宣布噪聲,并致使觸摸不安穩。嚴峻時,可使電刷碎裂。
          電刷的理化特性主要有電阻率、硬度和灰分雜質。依據電阻率的巨細可粗略地斷定電刷的適用范圍。電阻率高的電刷適用于換向艱難的微型電機;中等電阻率的電刷適用于一般直流微型電機;低電阻率的電刷適用于低壓微型電機。電刷的硬度和電阻率可歸納反映電刷質量和運用功能的一般狀況。
          電阻率偏高而硬度偏低,闡明電刷的密度低,易發生較大的磨損。電刷中含有少數極纖細的灰分,能進步電刷的耐磨功能,但是,假如灰分雜質中含有少數硬質磨料顆粒,如碳化鐵、碳化硅(即金剛砂),會把集電環外表劃成溝槽,對微型電機損害極大。
          4實驗驗證依據集電環與電刷的特性,我公司先后經過選用不一樣的電刷與集電環進行匹配實驗,結果表明挑選0452B類型電刷與錫青銅或硅黃銅滑環相匹配較為適合。該電刷為金屬石墨電刷,由銅粉和石墨粉混合制成,其電阻率較低、線速度較高、容許的電流密度較大,具有良好滑動特性,耐磨性等優點。要使所選的電刷與滑環到達最好匹配,對電刷要進行全體研磨,使電刷弧面與集電環外表根本吻合,其觸摸面積應到達80.2005年我公司為普陽鋼廠出產的YR560-41000kW微型電機,用戶在試車時,微型電機運轉半小時,電刷和集電環溫度急劇升高,電刷刷辮變色不能運用。經剖析所用電刷與規劃需求不符,滑環為錫青銅,應配0452B類型電刷,但現場實習運轉中的電刷類型為HCTD247,純石墨電刷,不能滿意大電流的需求,更換成0452B類型電刷后,微型電機運轉一切正常。
          5結語如何挑選溝通電動機的集電環與電刷,當前在國內外還沒有一套成熟的經歷,要想獲得集電環與電刷匹配最好,還需做進一步的理論研究和實習作業。
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