电机配件之电机碳刷用于电机的换向器及滑环，作为导出导入电流的滑动接触体，它的导电，导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。碳刷磨损到一定程度要更换新的碳刷。

电机碳刷概述
碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，比如石油钻井完成后，需要进行检测，就要从井筒放仪器下去，就是通过碳刷将信号从旋转部分（外包钢丝的电缆滚筒）送到地面仪器的。碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引出。体积有大有小。碳刷作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。产品材质主要有电化石墨，浸脂石墨，金属（含铜，银）石墨。
碳刷功能
有刷电机里面顶在换向器表面，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。应定期维护更换，并清理积碳。
碳刷分类
碳刷有树脂类，电化类，和有色金属类，它们因材料和工艺不同而使用在不同的电机上。
如何选用性能良好的碳刷？
1、在换向器或集电环表面能较快形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜。
2、碳刷的使用寿命长，并不磨损换向器或集电环。
3、碳刷具有良好的换向和集流性能，使火花抑制在允许的范围内，并且能量损耗小。
4、碳刷运行时，不过热，噪音小，装配可靠，不破损。
碳刷安装
1、碳刷装入刷握内要保证能够上下自由移动，碳刷与刷握内壁的间隙在0.1-0.3毫米之间，以避免碳刷和刷握之中因间隙过大产生摆动。刷握下边缘距整流子表面的距离应该保持在2毫米左右。
2、在同一台电机上，原则上应该使用同一种型号的碳刷，但对于个别换向特别困难的大中型电机，可采用双子碳刷，其滑入边采用润滑性能好，滑出边采用抑止火花能力强的碳刷，从而使碳刷的运行得到改善。
3、施于同一台电机各碳刷的单位压力应力求均匀，以免电流分配不均，导致个别碳刷产生过热和火花。碳刷的单位压力应按“碳刷技术性能表”来选择，对于转速较高的电机或在振动条件下工作的电机，应适当提高单位压力，一保证正常工作。打个比方：牵引机电机的碳刷单位压力为0.4-0.6kgf/cm2。
碳刷检测
1、从直观来看，电刷应当倒角得体、规格适当、结构规范、导线的截面和长度符合要求，没有松动、脱落、破损、掉边、掉角、卡箍等现象。
2、从使用来看，电刷使用性能良好的标志主要有以下几种情况：
（1）使用寿命长并不磨损换向器或集电环。
（2）具有良好的换向和集流性能，使火花抑制在允许的范围内，并且能量损耗小。
（3）电刷运行时，不过热，噪音小，不破损。
（4）运行过程中，能够在换向器或集电环表面较快地形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜。
3、通过仪器对电刷进行检测。从技术层面看，电刷应当符合国家部颁标准。通过仪器可对电刷按照《电刷技术性能表》所要求的性能进行检测。如电刷的电阻率、洛氏硬度、体积密度、电流密度、接触电压降、摩擦系数、50小时磨损、允许圆周速度、单位压力，甚至金属含量的大小等等。
4、在同一电机上，应选择使用同一型号、同一制造厂的电刷。由于不同制造厂生产的电刷性能差别很大，甚至同一制造厂在不同时间生产的电刷性能也有所差别。因而，针对同一电机来说，应尽量选择同一型号同一制造厂，最好是同一时间生产的电刷，以防止由于电刷性能上的差异造成并联电刷电流分布的不平衡，影响电机的正常运行。
5、对于个别换向特别困难的大中型电机，可选择采用分辫电刷。目的是以增加电刷内短路电流的方式来改善换向性能。对于单向旋转换向困难的电机，可选择采用组合电刷。即滑入边选择使用润滑性能好、成膜能力强的低电阻值石墨基电化石墨电刷，滑出边选择使用换向性能好的高电阻率的炭黑基电化石墨电刷。这样既易形成氧化膜，又对换向性能起到极大的改善作用。在滑出边也可采用碳纤维复合电刷，突出利用其灭弧能力强的特点，从而使电机的运行取得最佳效果。
碳刷更换
1、碳刷磨损到一定程度要更换新的碳刷，碳刷最好一次全部更换，如果新旧混用，可能会出现电流分布不均匀的现象。对于大型机组，停机更换碳刷，势必影响生产，可以选择不停机，我们通常建议客户的做法是每次更换20%的碳刷（即每台电机的每个刷杆的20%），每次间隔时间为1-2周，待磨合再逐步更换其余碳刷，以保证机组的正常连续运行。 
2、为了使碳刷与换向器接触良好，新碳刷应该进行磨弧度，磨弧度一般在电机上进行。在碳刷与换向器之间放置一件细玻璃砂纸，在正常的弹簧压力下，沿电机旋转方向研磨碳刷，砂纸应该尽量粘紧换向器，直至碳刷弧面吻合，然后取下砂纸，用压缩空气吹净粉尘，再用软布擦拭干净。研磨碳刷不宜采用金刚砂纸，以防金刚砂颗粒嵌入换向器槽内，在电机运行时，擦伤碳刷和换向器表面。磨弧后，电机先20-30%以负荷运转数小时，使碳刷和换向器磨合，并建立均匀的氧化薄膜。再逐步提高电流至额定负荷。
功能特点
碳刷它的作用主要是对金属磨擦的同时导电；它不象金属对金属磨擦导电时一样；金属对金属磨擦导电时；磨擦力可能会增大；同时交接的地方可能会烧结在一起；而碳刷则不会；因为碳和金属是两种不同的元素；它的用途多半都用在电动机上；型状是多种多样的；有方的有圆的等等。
碳刷适用于各种电动机、发电机、轮轴机。具有较好的换向性能，使用寿命长。碳刷是用于电机的换向器或滑环上，作为导出导入电流的滑动接触体，它的导电，导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。几乎所有的电机都使用碳刷，它是电机的重要组成部件。广泛适用于各种交直流发电机，同步电动机，电瓶直流电动机，吊车电机集电环，各型电焊机等等。 
随着科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种不同品级的电刷来满足这些要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多。
碳刷工作原理
1、将外部电流(励磁电流)通过碳刷而加到转动的转子上(输入电流)；
2、将大轴上的静电荷经过碳刷引入大地(接地碳刷)(输出电流)；
3、将大轴(地)引至保护装置供转子接地保护及测量转子正负对地电压；
4、改变电流方向(在整流子电机中，电刷还起着换向作用)；
除了感应式交流异步电动机没有外。其他的电机都有，只要转子有换向环的都有。
发电的原理，是磁场切割导线后，在导线产生电流。发电机是采用让磁场旋转的方法切割导线的。旋转磁场是转子，被切割的导线是定子。
为了让转子产生磁场，必须向转子的线圈输入厉磁电流。碳刷就是用来将厉磁发电机产生的厉磁电流送入转子线圈的。
电机碳刷的相关知识
更换碳刷注意事项
1、严禁两人同时工作；
2、工作时必须将衣服和袖口扣好，以免被转动部分绞伤；
3、工作时站在绝缘垫上；
4、严禁同时触摸两极或一极对地；
5、同一机组应使用同一型号碳刷；来源困难，可使用不同型号的碳刷（同一级仍然保证同一型号）；
6、在碳刷上部低于刷握或与刷握一样平时应立即更换。
碳刷故障处理措施
一般启动时电流偏大，有火花，正常运行时没有火花。可从以下几点排除：
1.检查电刷长度是否太短，到达生命线,导致压力过小电刷接触不上滑环；
2.检查弹簧压指压力是否合适，如果偏小会导致跳刷放电；
3.检查滑环表面光洁度，如果太毛会增大电刷接触电阻导致火花大；
4.检查转子电气，保证电阻正常，匝间没有短路；
5.检查轴承是否油隙过大，导致转子转动时滑环上电刷跳动量大，检查滑环表面径向跳动量是否过大。电刷弹刷引发产生火花；
6.另外电刷是否和以前使用的一致，电刷对导电电流和摩擦速度有要求的。
碳刷故障防范措施：
1、每天都应对碳刷和滑环进行检查，主要检查项目有：
01、碳刷的磨损长度不超过2/3。当碳刷的磨损长度超过2/3(即碳刷的顶部与刷握的顶部在同一平面)时，必须更换。
02、碳刷无冒火花情况。碳刷刚开始打火花时，就要查找原因，及时消除。
03、碳刷无偏移滑环外侧现象，碳刷的边缘无崩裂情况。
04、碳刷刷辫与刷架和碳刷的连接良好，无发热及碰触刷握的情况。
05、碳刷在刷握内无跳动、摇动或卡涩的情况。
06、定期用直流钳型表测量各碳刷的电流分担均匀，用红外线测温仪测量碳刷有无过热现象，如有异常应及时更换。
07、弹簧压力正常，无变形和断裂现象。正常时各碳刷所受压力应均匀稳定，其单位压力通常在1．1kg～2．5kg之间，　　　　各碳刷之间的不均压力差应在5%以内。
08、刷握与滑环的距离符合规定值。发电机刷握与滑环的距离：2.5～3 mm，主励刷握与滑环的距离：2～4 mm。
09、滑环表面应无变色、过热及磨损不均现象，滑环表面温度应不大于120℃。
10、刷握和刷架上有无积垢。若积垢较多，应用刷子扫除或用压缩空气吹扫。
火花产生的原因和排除的方法
1、导致原因 处理方法
01、附加极调整不良——用分流或调整附加极气隙，或改换碳刷型号。
02、云母突出——下刻云母或使用磨蚀性较大的碳刷
03、换向器升高片连接处断开——重新焊接
04、碳刷位置不正确——调整刷握至正确位置
05、刷握的间距或排列不匀——纠正刷握的间距和排列
06、换向器或集电环偏心——最好在额定转速下车削或重新研磨
07、换向器松动，换向片有高低——紧固一下，车削或重新研磨
08、换向片有油污——清扫换向片和密封轴承
09、碳刷粘附或滞留在刷握里——检查碳刷尺寸是否正确，清扫碳刷和刷握除去任何毛刺
10、碳刷磨合不佳——磨合碳刷
11、碳刷型号不适合电机——更换合适型号的碳刷
2、关于碳刷的颤震原因及处理方法
01、换向片或云母突出——紧固换向器，下刻云母
02、刷握离开换向器或离集电环太远——调整刷握至换向器的距离为2毫米
03、换向器或集电环椭圆——车削或重新研磨换向器或集电环
04、刷握安装松动——安装紧固片
05、碳刷在刷握内太松——如果刷握磨耗，需更换新的
06、碳刷型号不合适——更换合适型号的碳刷
3、关于碳刷磨损不均匀的问题故障及处理方法
01、电机过载——降低和限制电机负荷
02、换向器或集电环上有油污——清扫换向器或集电环
03、碳刷和刷杆间的电阻不均等——清扫和紧固连接处
04、碳刷接触面有磨蚀粒子——重新磨合和清扫碳刷表面
05、电流分配不均匀——调整碳刷压力
06、碳刷型号混用——只可安装一种型号的碳刷
造成碳刷磨损严重的原因：
01、滑环表面的光洁度。滑环表面光洁度越高，其摩擦系数越小，碳刷的磨损率就越低；
02、碳刷材质的影响。不同厂家、不同型号的碳刷的成分构造不同，磨损率也不同。选择同一种碳刷可以减少碳刷自身磨损率的不均衡，因此在更换碳刷时要选择相同牌号的碳刷；
03、弹簧压力的影响。弹簧压力过大，会造成碳刷的机械磨损增大；同时弹簧压力过小，虽然碳刷与滑环间摩擦小了，但接触不良容易产生火花，同样不可取；
04、电流的影响。一般，对于石墨碳刷，正极碳刷流过的电流要比负极碳刷流过的电流要大，因而正极碳刷磨损要比负极碳刷磨损大，且正极滑环的磨损要多于负极滑环。
造成碳刷冒火的原因：
01、因流过碳刷的电流过大引起；
02、因碳刷卡涩，间断与滑环接触引起。
造成碳刷温度高的原因：
01、励磁系统过负荷；
02、碳刷与滑环接触面较小；
03、碳刷自身的质量问题。
造成碳刷损坏严重的原因：
01、碳刷温度高；
02、碳刷未打磨好；
03、机组振动大，并且碳刷在刷握内有卡涩现象；
04、碳刷质量差。
碳刷跳动。造成碳刷在机组运行中跳动的原因主要有以下几点：
01、因碳刷有破裂细块掉在刷握中；
02、弹簧压力不够；
03、刷握变形。
碳刷的更换
当碳刷出现以下几种情况时应进行更换：1、磨损严重（不足原长的1/3）；2、损坏严重；3、碳刷与滑环接触面不足70%。
碳刷的更换方法：
1、用手握住碳刷手柄逆时针旋转90度，向外抽出，取出刷握、碳刷和弹簧；
2、压住弹簧，将碳刷抽出，用螺丝刀松动刷辫固定螺栓，将旧碳刷取下；
3、将用00号砂纸打磨完毕的碳刷在刷握中，用螺丝刀紧固刷辫固定螺栓；
4、轻轻拉动刷辫，检查碳刷是否在刷握内活动自如，同时检查弹簧压力是否能够将碳刷弹回；
5、用手握住碳刷手柄，将刷握对准汇流环上的卡槽缓慢将刷握装复，然后用手向顺时针方向转动手柄90度；
6、检查碳刷与滑环接触是否良好。