起动电机电刷炸裂原因分析

tanjunjield

我们公司有一款已经停产的起动电机现在打算重新生产，以前停产的原因主要是退货太多，让我分析以前的故障原因，今天我把一部分退货电机进行了拆机检查，其中有相当一部分电机的电刷出现了炸裂现象，电刷炸裂非常彻底，基本都是齐刷盒炸裂。这种电机我先前也做过寿命试验，基本上是在一千多次起动之后电刷就磨尽了，我在不更换其他部件的情况下只更换电刷重新试验，还是只能试验一千多次，我更换了三次电刷，电刷都是磨尽了，正常情况电机的寿命一般是一万到二万次左右。电机功率是5.5KW，电压24V，行星减速形式。这里电刷是磨尽，而不是炸裂。希望了解的高手不吝指教，帮我分析一下具体的故障原因。感激不尽。欢迎各位进来讨论。

tanjunjield

换向器已经跳排，有的已经炸排，我现在就是不知道是什么原因导致换向器跳排，到底是电刷质量不好，还是其他电磁参数也有问题，我做寿命试验是只发现电刷磨损特别快，其他地方都没有发现故障。我们一些工程师谈论后认为可能电磁参数也有问题。我的建议是先排除一些容易排除的问题，例如电刷质量，换向器质量问题等。毕竟是别人设计的东西，我只能从故障点开始着手。

WEZDAH

电刷电流密度过大，换向器高速高温下甩片，最终导致电刷寿命短甚至电刷爆裂。

lvwei1020

要是换向器也受损了，那可以肯定一定不是碳刷的原因！碳刷没可能在那么短的时间内就成了那样的！
建议楼主还是考虑工艺和电机参数的问题。两个问题请确认：
1、电机正反转的数据（关键是转速）是否一致？要是不，请先调整到一致。
2、电机的点焊采用多大功率的点焊机？（请同时提供转子线的直径）。
另外楼主还要把转子的图片贴上来。

tanjunjield

1、这个电机是起动电机，不会反转的，
2、点焊机时长沙华锐机电有限公司的。电焊机详细资料如下。



转子图片我等下去去拍照然后上传上来。

jackyleiwu

个人意见：
-- 碳刷磨损严重可能与换向器的圆周线速度太快以及电流密度太大相关
-- 换向器和碳刷炸裂，可能是换向区域设计不合理，换向压降太大，也可能是换向器片间短路
建议：
-- 计算换向器圆周线速度
-- 检查换向器片间电阻是否平衡、去除片间碳粉及粘结物
-- 换向区域核算

tanjunjield

这是转子损毁的照片资料。

lvwei1020

第一：你这个电机也可以正反转的，要是正反转效果不好，也会有这个问题，楼主把正负极颠倒一下，测一下正反转的数据，最好不要差太大。
第二：你的线好像有点粗啊，机器上表明是1.2的线径最大，估计你的已经超了，最好做两个转子给厂家用大功率的给你点焊一下

Sialon

[quote]换向器已经跳排，有的已经炸排，我现在就是不知道是什么原因导致换向器跳排，到底是电刷质量不好，还是其他 ...
我做过很多次起动机试验，从来没碰到这种现象。
如果换向器跳排的话，个人觉得换向器的质量应该也是有问题。
至于电刷，不知你们用的是什么牌号的电刷，物理性能可否告知一下。

圣力

用同型号高品质的零件一个一个的替换零件后再做试验，很快就能找出问题所在。
比如碳刷换成进口的试试。

lvwei1020

不知道楼主现在怎样了？！

tanjunjield

回复 10# lvwei1020


       如果这个电机要进行反转的话，需要更改定子线圈连接方式，而且由于这个电机结构的原因，正常情况下是只能正转，所以我们的试验台无法测试反转数据，如果电机反转的话，试验台会没有动作，并报警。
      点焊机的最大点焊线径是可以满足要求的，我们有几台华锐的点焊机，适合点焊不同的线径，这个肯定是没有选择错的，是我上传图片的时候上传错了点焊机参数表。

tanjunjield

回复 11# Sialon


    碳刷的性能：电阻率（μΩm）           0.37-0.55
                       密度g/cm^3)                   3.68-3.75
                       肖氏硬度（HS）           21-23

tanjunjield

回复 13# lvwei1020


    现在准备生产了，根据我们的分析，认为可能是客户连续启动，导致电机温度过高，点焊质量不好的情况下，造成甩排现象，我们准备加强点焊质量，改用加焊料的点焊方式，提高换向器的质量，改用含银万分之五的换向器。

gp100

烧的黑乎乎了！
查一下计算单
启动电机的瞬间启动电流会很大，短时频繁启动肯定不行。