电机碳刷磨粉短路原因分析
上一篇 / 下一篇 2008-03-10 19:41:20 / 个人分类：工藝技術
查看( 70 ) /
评论( 11 )
-
gh1242
发布于2008-03-11 10:01:23
-
缺油！
最好用无刷电机！
-
jary发布于2008-03-11 16:40:38
-
首先LZ在确认这种现象为批量事故还是个别事故。从LZ叙述看来马达应该是长时工作制，长时工作制的马达对碳刷的要求是不一样的，故障马达从表述上看1。5H碳刷就磨损了许多，以致于换向器槽内有许多粉末那么这种马达的耐久就不知道有多少H了，一般说来碳刷和换向器有一个匹配问题，那个软了就磨损那个，所以说应该重新选择碳刷型号，当然并不是碳刷越硬越好，因为碳刷硬了一般会增加电阻率，这样接触压降会增大的。另外碳粉如果仅仅是粉末是不会引起短路的，要么就是有油脂混在一起形成颗粒。
以上仅供参考。
-
fsw0812发布于2008-03-11 16:53:32
-
支持三楼！
我刚毕业工作的公司也有过类似的问题，判断原因就是由于碳刷和换向器材料硬度不同造成的，不过没有更换其它品牌的电机，只是采取了补救测试，不过似乎很有效。就是将换向器的槽用胶封住，当时用的是502，虽说不恰当，但是确实很有效。
-
wonjinliang
发布于2008-03-11 20:00:45
-
回复 3#jary 的帖子
1.不良品把换向器上的碳粉全部擦掉后，试验行机动作从昨天到今天已累计连续14小时了，问题都没有再现了。
2.拆开检查不良品没有油，这里面没有用油，怎么形成油颗粒呢？
3.请问下碳刷有硬度标准吗？该马达碳刷有两个碳刷进行对握的。
4.请问碳粉不导电吗？如果不导电怎样通过碳刷施加到线组间电压呢？
以上，请继续参与讨论，谢谢了！
-
wonjinliang
发布于2008-03-11 20:07:03
-
回复 4#fsw0812 的帖子
用502，确实很有效，不过会影响换向器表面哦
-
wonjinliang
发布于2008-03-11 20:16:20
-
从我司生产工艺角度分析，造成马达碳刷磨粉短路的调查：
1.碳刷，主要成分是碳，它是易磨损的，所以在新使用阶段在磨合期，有磨粉产生是很难避免的。经对比其它供应商马达行机老化测试也有此现象。
2.碳刷磨粉短路不良主要区别是磨粉产生多少，才能造成短路。根据不良发生率8/20，并且随机抽样1台良品行机连续6小时仍然正常，测量马达端子在路电压一直恒定在10.4伏。以上可以说明，非100%是碳刷材质不良。不过我们仍已要求供应商提供碳刷材质证明。
3.造成碳刷磨粉短路原因，去生产现场调查分析如下：
1）马达轴与震动金属块啤压过程，会造成马达轴偏摆度大，刷握与换向器瞬间不平整接触，导致碳刷支架变形，最终造成电刷动作卡涩，产生磨粉加剧。此现象随着行机磨合平整后，若没有磨粉造成马达线组间短路，会越行越畅（有试验机证明）
2）进一步分析发现，震动金属块轴孔尺寸是2.1±0.15毫米，而马达轴直径是2.25毫米，即轴压入金属块是靠外压力强制挤压进去，再加上个别金属块毛刺批锋，在强制压力下会导致马达轴偏摆度大。
4.另马达标准供电为12VDC,而实测在路电压为9.6~10.5VDC.即电压低，电流大，导致马达发热。即换向器会发热，导致碳刷磨损加剧，碳粉积聚增加，也会导致短路。
5.碳刷本体及结构接触面原因，待听取供应商意见。
-
jary发布于2008-03-11 21:44:35
-
回复LZ:
1,碳刷的材料是碳粉和无氧铜粉还有粘接剂,粘接剂分树脂类,现在还有沥青类,通过机器和模具压制成型然后烧结而成,当然后期需要磨加工以和换向器的外圆相匹配.碳刷的参数和电阻率,接触压降,硬度,电流密度等指标,其中硬度与材料成份有关系的,碳粉不导电,但硬度大,铜粉导电,软.一般换向器为无氧纯铜,其硬度也就是HV95上下吧,所以碳刷一般也在HV80-90之间,不过我也曾接触过只有65的碳刷,同样耐磨,因为和电机的工作电流有关系,具体需要在开发阶段和碳刷生产厂家一起讨论.
2,电机最初工作的时候,由于装配等原因,碳刷内圆弧一般是不可能和换向器外圆弧相匹配的,一般说来希望最初接触的是碳刷的边缘,即内圆弧约大于外圆弧,主要是为了换向平稳,减小换向火花,随着碳刷磨损,内外圆弧磨合匹配后,两圆弧表面获得一层膜,具体怎么来的很复杂,这个时候应该就是电机磨合好了的一种稳定状态了.
[ 本帖最后由 jary 于 2008-3-11 21:46 编辑 ]
-
jary发布于2008-03-11 22:00:22
-
继续:
3,在整个电机中,外电源通过引线与正极碳刷联接，我这里指的是一对极的碳刷，正极碳刷的工作的时候与换向器接触，换向片上焊接的漆包线通过焊接的方式与换向片相联接，电流通过换向片流过绕组到绕组另一端通过焊接与之相联接的换向片，负极碳刷与这端的换向片接触，电流到负极碳刷，一般负极碳刷在刷架上都是搭铁，形成回路。在这里如果不讨论碳刷本身的电阻以及碳刷与换向器的接触电阻，在电枢综合测试仪上测出来的片阻即包括三部分，绕组电阻，换向片电阻，以及它们之间的焊阻。
4，换向片之间应该是有绝缘层的，一般是云母，内部还是酚醛塑料，换向器在入厂检验的时候有一项指标是片间绝缘和片间耐压，如果片与片之间有在铣槽时残留的极少金属都会导致两片之间不绝缘，形成通路，可以用万相表试试就可以知道了。所以LZ所说的测评中间有碳粉的换向片电阻应该是包括了绕组电阻，片阻及焊阻的，有碳分的时候电阻小，清除了碳粉电阻大，感觉总有哪点不合情理？
-
fsw0812发布于2008-03-12 14:31:36
-
回复 7#wonjinliang 的帖子
在以前的单位曾经有过修理东芝的手电钻的经历。手电钻的电机也是碳刷直流电机，修理的内容大多也是清理换向器的积碳，但不同的是，这种手电钻敢买来的时候并不会有积碳，用上大约2年才会出现这种现象而导致功率不足。相比之下，这种手电钻的碳刷就要硬一些，这也许与国内的工艺水平有关吧，不妨采用进口直流电机。
-
wonjinliang
发布于2008-03-12 18:01:05
-
回复 9#jary 的帖子
“片间绝缘和片间耐压，如果片与片之间有在铣槽时残留的极少金属都会导致两片之间不绝缘，形成通路。”
“换向片之间应该是有绝缘层的，一般是云母，内部还是酚醛塑料。”
对这个又有了更深的了解，还想问换向片之间的碳粉里是不是也有导电的东西，比如你说的“铜粉”，造成的短路状态呢？而事实擦掉看得到的碳粉后再运行就OK了，是不是可以这样结论呢？
“测评中间有碳粉的换向片电阻应该是包括了绕组电阻，片阻及焊阻的，有碳分的时候电阻小，清除了碳粉电阻大，感觉总有哪点不合情理？”
哪一点呢？想明白了吗?我还没有明白呢？再多给点意见哦！
-
wonjinliang
发布于2008-03-13 20:12:16
-
今天与供应商见了下面，他们也没有说出个所以然来，把不良样板拿回去分析了，待期回复结果。
