1、碳刷的效果
1.将外部电流(励磁电流)经过碳刷而加到滚动的转子上.
发电的原理，是磁场切开导线后，在导线发作电流。 发电机是选用让磁场旋转的办法切开导线的。旋转磁场是转子，被切开的导线是定子。 为了让转子发作磁场，有必要向转子的线圈输入励磁电流。碳刷就是用来将励磁发电机发作的励磁电流送入转子线圈的。
2.将大轴上的静电荷经过碳刷引进大地(接地碳刷)
3.将大轴(地)引至保护设备供转子接地保护及丈量转子正负对地电压.
4.改动电流方向(在整流子电机中，电刷还起着换向效果)
除了感应式沟通异步电动机没有外。其他的电机都有，只需转子有换向环的都有。
碳刷它的效果首要是对金属磨擦的一起导电；它不象金属对金属磨擦导电时相同；金属对金属磨擦导电时；磨擦力可能会增大；一起交代的当地可能会烧结在一起；而碳刷则不会；由于碳和金属是两种不同的元素；它的用处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。具有较好的换向功能，运用寿命长。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触摸体，它的导电，导热以及光滑功能杰出，并具有必定的机械强度和换向性火花的天性。简直一切的电机都运用碳刷，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。
2、碳刷的分类
碳刷分类办法有：
1. 按原料的软硬可分为软质碳刷，中硬质碳刷和硬质碳刷。
2. 按碳刷的运用目标可分为汽轮发电机用碳刷，轧钢电机有用碳刷，牵引电机用碳刷，汽车拖拉机用碳刷，电动东西用碳刷，飞机电机用电等。
3. 按碳刷的色彩分为黑色碳刷 (用纯碳石墨资料制成)和有色碳刷 (用铜等金属资料和石墨制成)。
4制造工艺：金属石墨类：该类碳刷的首要资料是电解铜和石墨。
天然石墨类 ：天然石墨是该类碳刷的首要原资料黏结剂选用沥青或树脂，经过烘焙或1000度烧结而成。这类电机有杰出的光滑功能和集流功能。大都用于运转平稳的中小型直流电机和高速汽轮发电机集电环。
电化石墨类 ：要成分是碳黑、焦碳和石墨等各种碳素粉末资料组成，经2500度高温处理，使转化为微晶型人工石墨。这类碳刷具有优异的换向性和自光滑功能。
3 碳刷打火的原因
电刷在集电环上运转时，会在其触摸面上构成一层均匀、适度、安稳的氧化膜，这是电机运转杰出的首要标志之一。由于这层氧化膜的存在，改动了电刷与集电环的触摸特性、减少了冲突、下降磨损、延伸运用寿命。氧化膜是一种复合薄膜，其组成成分与电刷类型及集电环的资料成分有关。氧化膜的正常厚度在8－100nm的范围内，一般为25nm。一般触摸面只要电刷总面积的千分之几左右。触摸面积的巨细，由电机的转速、集电环原料的硬度、加工精度、偏摆度、电刷的原料、电刷上的压力巨细等因从来决议。
氧化膜具有非常好的光滑功能，电刷与集电环触摸外表起光滑效果的光滑层首要是石墨膜，这层石墨膜，将电刷与集电环分隔，使冲突在石墨光滑层间进行，下降了冲突系数，减少了冲突热的发作，减少了电刷的磨损。电刷的过热毛病，许多状况是由于氧化膜被损坏且无法从头树立导致的。
电刷在运转中最常见的毛病为发热、发作火花，严峻的烧损电刷刷握及集电环。从发作过热毛病的原因发热看，首要有以下几个方面：
3.1 由于通风不良导致的
通风不良首要是由于冷却风道阻塞，集电环外表通风沟、通风孔阻塞、循环电扇风量下降等原因，尤其是当运转中集电环外表温度过高时，导致电刷磨损加重，碳粉积聚添加，有可能会阻塞上述集电环外表的散热通道。因此在巨细修时，应对集电环外表通风沟、孔以及冷却风道滤网进行整理，坚持晓畅。对于经过屡次车削的集电环，假如集电环外表的通风沟高度不到5mm，现已车削到径向约束孔时，就应当按照说明书依据最小运用外径进行替换，以确保集电环的机械及散热可靠性。
3.2由于触摸电阻过大或散布不均匀而发作的发热
集电环和电刷是经过彼此滑动触摸导通励磁电流的，依据容量及类型的不同，每个集电环上大约散布着32只电刷，由于触摸电阻的不同，电流分配的差异，会导致发热不均匀
有以下几个原因：
（1）电刷与集电环外表触摸电阻、电刷与刷辫触摸电阻、刷辫与刷架引线触摸电阻过大。一起查看回路中各螺丝是否紧固。查看电刷触摸面的清洁程度，是否存在油污污染。
（2）电刷压力不均匀或不契合要求。一般非恒压绷簧碳改写换上和压紧绷簧，碳刷与滑环触摸面的触摸紧力较大，即触摸压降小，一切32条碳刷工况附近，每条碳刷的电流挨近持平，刷体的均匀温度较低，碳刷间电流相对安稳平衡（称作强平衡）。运转一段时刻后，碳刷的磨损量附近，但呈现了氧化膜、气膜、卡阻等要素，碳刷磨短了或绷簧压力下降了，碳刷触摸面的触摸紧力减小，碳刷间电流二次再分配，每条碳刷的电流差别增大，处于不安稳平衡（称作弱平衡）。这个阶段时刻长，逐步改变，不简单引起警惕。当环境温度升高或励磁电流添加时，随时可构成弱平衡损坏。别的，非恒压碳刷随着碳刷的磨损，绷簧压力也会显着减小，压力小到必定程度，触摸不安稳，触摸压降增大，发热添加。对以上状况，可运用绷簧秤查看电刷压力，非恒压的电刷绷簧，有规则时压力应契合其产品的规则，当无规则时，应调整到不使电刷冒火的最低压力，一般为140－250g/cm2，同一刷架上每个电刷的压力应均匀。
（3）集电环与转子引线触摸电阻过大，这种状况应对集电环与转子引线间的紧固螺丝进行加固。
（4）电刷原料不良、导电功能差、运用的类型不契合要求或许运用了不同类型的电刷。同一电机上应运用同一类型、同一制造厂的电刷，对于外观查看有显着差异的电刷应替换。
（5）碳刷运用过程中电阻值逐步增大。电阻值的增大使碳刷的电阻发热添加，一起也构成了电刷电流分配的不均匀。
3.3 由于机械及冲突等原因构成的过热
集电环与电刷过热毛病中，很大一部分是由于机械及冲突等原因导致的过热，机械及冲突导致发热的状况很杂乱，首要有以下几个方面：
（1）电刷触摸面研磨不良或运转中一次替换过多的电刷。运转中替换电刷，在同一时刻内，每个刷架上最多只答应替换电刷总数的1/4左右。换上的新电刷应事先在与集电环直径相同的模型上研磨好，且新旧商标须共同。假如在大修时一次替换的电刷许多，应当在投运前冲转时，为电刷外表构成氧化膜留够充足的时刻。
（2）电刷与集电环触摸面过小，触摸面积一般不该小于单个电刷截面的75％。
（3）电刷在刷盒中摇晃或动作卡阻。碳刷经过电流后发热，刷体胀大，易卡在刷握，这时拉动刷辫感觉很紧；部分碳剧由于振荡、刷握不笔直等原因，会在刷握一侧的上沿和另一侧下沿发作显着卡阻，为防止此类现象发作，在设备时一要确保刷握笔直，别的碳刷与刷握之间的空隙应契合产品的规则，当无规则时，其空隙可为0.10－0.20mm。电刷外形要方正，上下端尺寸差错不得大于0.05mm。
（4）刷握与集电环外表空隙过大。由于电刷原料较脆，当刷握与集电环外表空隙过大时，运转中电刷不能全体触摸集电环，与集电环呈斜面触摸，简单构成电刷崩裂的状况。刷握与集电环外表的空隙应契合产品技能要求，当产品无规则时，其空隙可调整为2－3mm。调整空隙时，可运用一层2－3mm厚的橡胶垫附在集电环外表，将刷握抵到橡胶垫上，然后上紧定位螺丝，取出橡胶垫。
（5）碳刷触摸面构成气膜。D172碳刷最大圆周速度为70 m/s，发电机励磁滑环直径为445 mm，折算后滑环外表圆周速度为69.9 m/s，碳刷在答应最大速度下运转，很简单在碳刷触摸面发作气膜和跳动，流过碳刷的电流不安稳。
3.4 由于碳刷在运转过程中发作跳振
滑环由于长时刻磨损，碳刷压力不均匀以及刷盒设备视点不与滑环笔直，构成圆度和锥度超支，构成碳刷在运转过程中发作跳振现象，我公司一期两台励磁机副励滑环都呈现过此类现象。
4 碳刷打火的预防办法
4.1 创建电刷外表氧化膜构成和正常作业的条件
氧化膜的构成需要一些条件，当条件不满足时，氧化膜无法构成或构成不良，首要有以下几个原因：
（1）温度过高：电刷的氧化膜一般在70℃左右较易构成，当集电环、电刷呈现过热毛病时，一般温度都在150℃以上，在05年夏日#1发电机碳刷严峻打火期间，最高曾测得225℃，此刻即使换上新的电刷，氧化膜也不易构成，无法起到光滑效果，电刷磨损将加重，导致温度继续升高，成为恶性循环。此刻可采纳外部逼迫降温的办法，比如涂抹凡士林、大功率电扇通风等手法，使集电环温度降到正常范围内，继续一段时刻，让电刷外表氧化膜逐步构成，使之进入良性循环状况。
（2）冷却空气中有污染性杂质：空气中的杂质对电刷外表氧化膜的构成将带来晦气影响，这些杂质包括：硫化物或卤族元素的腐蚀性气体、空气中油气混合物、粉尘、铁屑、铁锈粉尘、碳粉等其他杂质。某公司1号、2号、5号、6号发电机从前由于消音罩轴封或轴瓦密封轴封空隙调整不适宜和漏油，致使滑环和碳刷上附着油污和粉尘，别的电刷磨损时，自身会发作碳粉的粉尘杂质，可选用在刷架罩冷却通风循环通道上设备过滤设备来改善刷架罩内的空气质量。
（3）空气湿度太低或含氧量太低：电刷外表氧化膜的构成需要空气中有必定的水分含量，即空气湿度不能太低，但也不能太高。别的，氧化膜的构成首要与空气中的氧气发作氧化效果而发作，当含氧量过低时也晦气于氧化膜的构成。
氧化膜无法构成或构成不良除与上述要素有关外，外表光洁度还有电刷过度研磨、运用溶剂（清洗剂）进行擦洗、集电环不良以及碳刷原料不合格等原因。
4.2 严厉操控电刷及刷架产品的质量
目前，同一品牌的电刷，都是在各个不同的当地、不同的工厂加工的。这就要求我们在进货过程中对产品质量严厉把关，对出产厂家的工艺和质量检测手法及程序进行了解。
4.3 出产运转中加强对集电环及电刷的保护办理
将消除碳刷火花的被迫办理办法改为操控碳刷电流分配和温度的主动办理办法。加强电刷、集电环体系的专职保护制度，提高专责人的技能水平。在出产现场装备直流钳表和测温表，每班丈量和把握每个碳刷电流和温度，碳刷电流操控在10～90A，刷体温度操控在不大于80℃，及时消除电流不平衡、气膜、氧化膜、卡阻等要素，确保碳刷在强平衡状况作业。消除碳刷太短、电阻值变大、卡阻、阶梯形四面体等现象。
4.4 防止碳刷在运转中呈现跳振现象
有时由于机组振荡或滑环外表光洁度不良而构成碳刷跳动，结果一是简单构成碳刷边角脆裂，二是构成碳刷单边磨损犯卡过热，此刻可采纳在碳刷和压簧之间加装楔形垫片，使碳刷的受力方向与发电机旋转方向相反，可防止碳刷在运转中呈现跳振现象，但是在机组振荡杰出或滑环氧化膜构成之后，应分批将加装的楔形垫片逐一取下，并替换上新的碳刷。
4.5 确保滑环和碳刷清洁
对于运转中因消音罩轴封或轴瓦密封轴封空隙调整不适宜和漏油，致使滑环和碳刷上附着油污和粉尘，在平常应该勤保护和吹拂打扫，并对滑环冷却风道的滤网定时打扫，确保滑环和碳刷清洁。
4.6 确保滑环的圆度和锥度合格
假如运转过程中碳刷呈现跳振状况，待停机时查看滑环的圆度和锥度是否合格，假如超支要进行车削处理。
5 碳刷的日常保护及调整
5.1 日常 替换和调整发电机碳刷应留意的事项：
（1） 制止两人一起作业；
（2） 作业时有必要将衣服和袖口扣好，避免被滚动部分绞伤；
（3） 作业时站在绝缘垫上；
（4） 制止一起触摸南北极或一极对地（防护罩）；
（5） 同一机组应运用同一类型碳刷；
（6） 在碳刷上部低于刷握或与刷握相同平常应当即替换。
5.2 怎么打磨发电机碳刷
（1） 曾经D172型碳刷来看均偏厚，所以运用前均需进行打磨 ——打磨至碳刷在刷握内能上下自若（一般经历碳刷在刷握内与四周 空隙均在0.2mm即可）：如打磨过多，碳刷在刷握内晃动，易破损， 还可构成触摸面过小而发热，打磨过少时又简单构成碳刷胀大后卡 涩；
（2） 打磨碳刷底部弧形与中压主动主汽门圆柱弧形差不多，所以在打 磨底部弧形时，用砂布垫在永磁机定子外部相对的方位（个人经历）；
（3） 打磨好的碳刷放入相应的刷极握内用手顶紧，查验触摸面是否适宜——直至触摸面大于70%即以为合格。
5.3 怎么替换碳刷？
新碳刷的查看
外观
1、料件无混装、错装现象；
2、制件外表应色泽均匀，原料共同；
3、无破损，裂缝，缺料等现象；
4、接线片等冲压件修整洁净，无显着毛刺；
5、碳刷辫环绕整齐，无散线现象；
碳刷辫填冲查看
1．剖体查看，填碳刷辫埋深度小于5MM；
2．碳刷辫填埋部分应整齐、有序；
3．碳刷体与碳刷辫间能接受15N的拉力；
替换步骤（首要运用防护罩将两级分隔）
1）先取下需替换碳刷的绷簧夹，，然后将碳刷从刷握中取出放在手中，再用东西将接头螺栓拧松后取下；
（2）将打磨好的碳刷放在刷握内活动自若，且触摸面大于70%时，取 回手中将其软线与碳刷铝排上紧后，才能将碳刷放入刷握中，再上紧簧夹，避免替换碳刷时构成冒火；
5.4 碳刷冒火时的调整 碳刷冒火的原因
首要有两种：一是因流过碳刷的电流过大引起，二是因碳刷卡涩连续与滑环触摸引起，所以针对不同原因进行调整：
（1） 因电流过大引起冒火处理——先视状况：若有温度低、不冒火、不卡涩的碳刷，在其间换上新的绷簧夹，增大压力，逼迫冒火碳刷的电流搬运，这样冒火现象根本消失；若有温度低、不冒火但有卡涩的碳刷，则先逐一取下打磨至其在刷握内能活动自若，碳刷冒火也根本消失；
（2） 碳刷卡涩、连续与滑环触摸面冒火的处理：先查看其他碳刷接带负荷正常（首要用手触摸软线温度正常即可），取下卡涩碳刷进行打磨至在刷握内活动自若，又不要在刷握中晃动过大，或碳刷从头换方向放入刷握内，这样冒火也基天性消除。
5.5 发电机碳刷温度高和破损的处理
1、 发电机碳刷温度高的原因：
（1） 冷却设备毛病，使碳刷与滑环发作的热量不能及时散出温度高；
（2） 励磁体系过负荷使碳刷温度高；
（3） 碳刷与滑环触摸面过小构成温度高；
（4） 滑环风孔阻塞构成温度高；
（5） 碳刷自身质量问题引起温度高。
2、 碳刷破损处理，针对引起原因别离进行处理：
（1） 碳刷温度高发作破损——当即查找温度高的原因并消除，将破损碳刷换下后，有必要精心进行调整；
（2） 碳刷未打磨好发作破损——如打磨时碳刷弧度小，应从头打磨，使碳刷在刷握内活动自若，无振荡现象；
（3） 因机组振荡大，碳刷有卡涩现象导致碳刷破损，应赶快从头打磨和调整碳刷，使碳刷在刷握内活动自若，机组冲传达接近界转速时应赶快仔细查看碳刷状况，确保不能有跳动现象；
（4） 碳刷质量差发作的破损——应赶快进行替换，确保碳刷质量。
3、 处理办法：
（1） 因冷却设备原因引起如吸风口外破或风道阻塞，可先选用外部冷却办法强制冷却后，赶快修理好风机或疏通风道，进行封堵时不能让风短路或漏风现象；
（2） 励磁体系过负荷时应当即联络调整励磁体系电流；
（3） 因碳刷与滑环触摸面过小时，先将碳刷仔细调整和打磨，使触摸面增大；
（4） 若因滑环风孔堵，先选用压缩空气进行吹扫或用外部其他冷却办法进行降温，待停机后再组织疏通；
（5） 因碳刷质量原因引起因赶快将新碳刷换上，并严厉把好质量关。
附一、临电规程部分内容
发电机碳刷运转规则
7.2.24.1 集电环（滑环）上碳刷无决裂、打火。
7.2.24.2 碳刷在刷框内无跳动、摇摆或卡涩的状况，绷簧压力正常。
7.2.24.3 碳刷刷辫完整，与碳刷的衔接杰出，无发热变色及触碰机构件的状况。
7.2.24.4 碳刷边际无脱落现象。
7.2.24.5 集电环外表温度不大于100℃,电刷最高温度不超越100℃。
7.2.24.6 大轴接地碳刷铜辨清洁且与大轴触摸杰出。
7.2.24.7 刷握与刷架上无积垢。应每三日用压缩空气对滑环吹扫一次，吹扫压力不超越0.3MPa且压缩空气里不含水份和油脂。
7.2.24.8 碳刷进入刷握2.5cm时应及时联络点检进行替换。
若发现发电机碳刷打火严峻、破碎、刷辫发热变红等不当即处理有可能引起环火的状况，运转人员应当即替换，替换时应留意以下事项和办法：
7.2.24.8.1 替换作业有必要由两人且由主值班员亲身进行替换。
7.2.24.8.2 替换时，作业人员应穿作业服，紧扣袖口、站在绝缘垫上进行，制止穿短袖衫或将衣袖卷起，女工应将长发卷入安全帽内。
7.2.24.8.3 制止双手一起触摸南北极或一极与接地部分，不答应两人一起进行作业。
7.2.24.8.4 将预替换的碳刷从刷握里提出，握在手中，然后旋松刷辫螺丝、取下碳刷。
7.2.24.8.5 将研磨好的碳刷握在手中，上紧刷辫螺丝，然后将碳刷用恒压器压入刷握。
7.2.24.8.6 一般状况下在同一时刻内每个刷架只答应替换1-2个碳刷，换上的碳刷事先要研磨好,且新旧碳刷类型有必要共同。
7.2.24.8.7 替换后应具体记载。
附二、
励磁碳刷电路的的巨细依据无功负荷的不同电流巨细不共同，碳刷电流误差的多少没有明缺的规则，但碳刷电流一般坚持在80-130左右，误差大时及时的测温文调整碳刷的绷簧压力、吹灰等办法进行调整，必要时替换碳刷或停机后查看大轴滑环的粗糙度及大轴偏疼度。
规则：
(1)满负荷工况时，实际作业电流应小于1.2倍的额外作业电流，单个碳刷的额外作业电流为80A，即实际作业电流应小于96A。
(2)满负荷工况时，单个碳刷的均匀作业电流=额外转子电流/每级电刷数=2510A/48=52.3A。单个碳刷作业电流应小于0.7倍的均匀作业电流，即大于36.6A
(3)非满负荷作业时，单个碳刷的最大作业电流应小于2倍的最小作业电流。