起重及冶金电机用刷握与集电环

谭玉林，崔金德

(1 佳木斯防爆电机研究所，黑龙江佳木斯 154005;2 山东联盟化工股份有限公司，山东寿光 262725)

0 引言

刷握与集电环是起重及冶金用绕线转子三相异步电动机的重要部件。刷握上的刷盒是用于固定电刷的，使其与集电环保持良好接触。绕线转子电动机也是交流异步电动机，它与一般鼠笼电机的区别在于它的转子绕组不是铸铝条而是线圈。绕线式电动机用于起动转矩较大的负载(例如空压机)，起动时在转子回路接入电阻，可以提高转子回路的功率因数，提高起动转矩。改变转子回路的外接电阻还可以实现不同的转速。

1 刷握与集电环的用途

刷握是绕线转子电机用于固定电刷并起导向作用的。其结构的好坏、压力的均匀度直接影响电动机集电环发热和电动机的性能。集电环也叫导电环、滑环、集流环、汇流环等。它可以用在既要求连续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中。集电环能够提高系统性能，简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。

2 刷握与集电环的结构及特点

目前采用的刷握有两种结构，YZR系列起重及冶金用绕线转子三相异步电动机及其派生系列产品采用RAA型刷握，也称人字型刷握;YZR3系列起重及冶金用绕线转子三相异步电动机采用的是DKE型压指式刷握。RAA型刷握采用恒压弹簧结构，这种恒压弹簧施在电刷顶部的压力会因刷握发热及电刷的磨损而发生变化，弹簧夹在刷盒内有时因卡紧使刷块和弹簧活动不便(见图1)。

图1 RAA型刷握结构(卷簧)

DKE型刷握采用压指式拉簧结构，这种结构随电刷磨损使拉簧长度缩短，压指受力点前移。合理地选择压指轴心受力点及压指端部距离，可保持电刷上的压力不变或变化很小，与国外1LT8、1LT9系列电动机采用的刷握结构相同(见图2)。

图2 DKE型刷握结构(拉簧)

集电环一般由导电环、垫块、接线片和压塑料热压成一个整体(成型的压塑料一般称套筒)，见图3。

图3 套筒式集电环结构

3 刷握和电刷的维护保养

刷握是绕线型电动机的重要部件之一，对电动机的正常运行有很大的关系，稍不注意就会造成很大损失。因此为确保电机的安全运行，一定要注意电刷与刷握的日常维护和保养，尤其要注意以下几个方面的问题。

(1)电刷与刷盒内壁的间隙要求在0.1～0.3mm之间，既能保证电刷在刷盘内上下自由移动，又可以避免电刷与刷盒之间因间隙过大产生摆动。刷盒下边缘距集电环的距离应保证在2mm左右，如距离过小，刷盒容易触伤集电环;距离过大，电刷容易颤动而导致损坏。

(2)在同一台电机上，原则上应使用同一型号的电刷。

(3)电刷磨损到一定程度要更换新的电刷。电刷应一次全部更换，如果新旧混用，可能会出现电流分布不均匀的现象。

(4)为了使电刷与集电环接触良好，新电刷应进行磨弧。磨弧一般在电动机上进行，在电刷与集电环之间放置细玻璃砂纸，在正常的弹簧压力下沿电动机旋转方向研磨电刷，直到电刷与集电环弧面吻合，然后取下砂纸，用压缩空气吹净粉尘。

(5)施于同一台电动机上各电刷的单位压力应尽量均匀，以避免电流分配不均导致个别电刷过热产生火花，烧蚀集电环而影响电动机的正常运行。

(6)集电环外表面出现电蚀不光滑，应重新车削，但切削量不宜于太大，，以保证电刷的压力。

4 材料选用

刷盒一般采用下列材料制造:硅黄铜、铸铝合金以及能满足使用要求的其他非金属材料，如4330酚醛玻璃纤维压塑料等。

集电环中导电环的材质要求机械强度高，并且是电的良导体，同时还要具有耐腐蚀性，在与电刷滑动接触时，必须具备耐磨性和稳定的滑动接触特性。常用的材料有铝黄铜、锡青铜、硅黄铜;经过验证绝缘套筒采用4330酚醛玻璃纤维压塑料的冷轧或热轧不锈钢材料。

目前有些企业正在研究与石墨电刷相匹配的导电环材料，并获得成功。新材料的应用，将极大改善电动机的性能和运行的可靠性。对于运行中电刷局部过热打火烧蚀集电环、导致集电环表面出现麻点的现象得到改善，电动机的使用寿命也将有效延长。

5 结语

电刷、刷握、集电环同属绕线转子电动机上重要部件，三者密切相关。电刷属标准件，制造厂可按电机规格的不同适当选用;刷握和集电环选用不同的材质对三个部件的配合会产生不同的效果，因此制造企业应对刷握与集电环的材质进行深入研究，以改善电动机的运行性能，减少电机故障的发生，提高企业的经济效益和社会效益。

［1]JB/T 2839—2005.电机用刷握及集电环.机械工业出版社.