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直流电机碳刷寿命受什么因素影响?
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东弘机电 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-08-20 17:12:39 楼主

最近很多厂家想开发垃圾处理器,垃圾处理器中重要的部分就是电机,电机主要的表现就是寿命,寿命对产品的影响十分重要,本文是介绍直流电机在模拟的湿热盐雾环境下的碳刷寿命测试的实验介绍。

模拟在垃圾处理器环境的湿热盐雾中直流电机运转过程中,碳刷在电流通过下不断摩擦磨损,是经典的载流摩擦磨损过程。由于电场、电流及电弧等电因素介入到摩擦系统中, 再加上湿热、盐雾对润滑、腐蚀等因素的耦合,碳刷的服饰磨损存在磨损,磨粒磨损,氧化磨损、服饰磨损,疲劳磨损,电弧烧蚀等多种不同机理。

小型直流電機.jpg

随着直流电机碳刷和换向器运动摩擦,摩擦副表面材料温度升高, 材料微观区域表面发生塑性变形,摩擦阻力增加,进而产生粘着磨损,并伴有磨粒磨损。碳刷和换向器之间有电流通过,器接触表面出机械摩擦之外,还有接触电阻产生大量热量,进一步加剧了直流电机碳刷的粘着磨损。在加上碳刷在脱离换向器瞬间会产生电弧,电弧侵蚀造成电刷材料的融化、气化和喷溅,既造成材料的直接消耗,又使得碳刷换向器之间接触电阻增加,生成更多热量。

在盐雾和湿热环境下,盐溶液粘附在直流电机电刷表面、形成电解质液膜,碳刷材料为金属铜合金,非常活泼,生成电化学反应,腐蚀效果明显。 再加上换向器和碳刷之间的电场作用,电化学反应速度更快,对碳刷的腐蚀磨损作用更大。

由于载流摩擦磨损和电化学腐蚀的耦合作用,盐雾+潮热环境下的直流电机碳刷腐蚀磨损速度远超过单一机理下的磨损,并且改腐蚀磨损过程是一个恶性循环过程,碳刷磨损速度越来越快,其耦合失效,得到盐雾+潮热加速试验后的直流电机样品盒失效碳刷。


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