电动工具碳刷：作用、安装与使用要点全解析

电动工具碳刷：作用、安装与使用要点全解析

碳刷，又称电刷，作为一种关键的滑动接触件，在众多电气设备中有着广泛的应用。尤其是在电动工具里，碳刷的作用意义非凡，它承担着将电机运行所需的转子电流，通过与滑环上的连接片导入转子线圈的重要任务。而碳刷与连接片的吻合度、光滑度以及接触面大小等因素，都会对其寿命和可靠性产生显著影响。

一、电动工具碳刷的作用

碳刷是电动机、发电机或其他旋转机械中，实现固定部分与转动部分之间能量或信号传递的装置。其通常由纯碳加凝固剂制成，外观一般呈方块状，卡在金属支架上，内部有弹簧将其紧压在转轴上。例如在石油钻井检测作业中，需要从井筒下放仪器时，就是依靠碳刷把信号从旋转的外包钢丝的电缆滚筒传送到地面仪器。碳刷的形状类似擦铅笔的橡皮条，顶部有导线引出，体积大小各异。从产品材质来看，主要有电化石墨、浸脂石墨、金属（含铜、银）石墨等，不同材质适用于不同的工作场景和电气设备要求，以满足在能量传递、信号传导过程中的稳定性、耐磨性和导电性等多方面的性能需求。

二、电动工具碳刷安装注意事项

1、碳刷一致性要求：禁止在同一电机内安装不同厂牌及不同材质的碳刷。因为不同厂牌和材质的碳刷，其电学性能、磨损特性等可能存在差异，混合使用会导致电流传导不均匀，增加碳刷与滑环之间的摩擦损耗，降低电机的整体性能，甚至引发故障。

2、弹簧与螺栓检查：特别要留意安装时弹簧下压是否良好，弹簧压力不足或不均匀会使碳刷与滑环接触不良，影响电流传递效率，产生电火花，加速碳刷磨损；压力过大则会增加摩擦阻力，导致碳刷和滑环过热受损。同时，注意铜线固定螺栓是否稳固以及固定方式是否妨碍碳刷使用，若螺栓松动可能造成碳刷连接不稳定，影响电流传输，而不合理的固定方式可能限制碳刷的正常运动，导致其与滑环接触不良。

3、清洁要求：不可有油污、油渍沾到碳刷及转动件摩擦面。油污会降低碳刷与滑环之间的摩擦系数，使碳刷在滑环上出现打滑现象，无法稳定地传递电流，还可能在通电过程中因油污导电性能差而产生电弧，烧伤碳刷和滑环表面，缩短其使用寿命。

三、电动工具碳刷使用前事项说明

1、碳刷磨合（CW）：碳刷摩擦面与转动件摩擦面的接触必须完全，这样才能保证电流均匀传输。若未进行磨合工作，电机运转时将会产生火花。

2、自然磨合：在碳刷安装好后，启动电机运转于无载情况下，让其自然磨合，时间约 0.5 - 3 小时，具体时长视电机大小等不同情况而定。这种磨合方式较为简便，依靠电机自身的转动使碳刷与滑环逐渐适应彼此的表面状态，达到较好的接触效果。

3、人工磨合：在电机断电情况下，使用砂纸进行磨合工作。操作人员可以根据需要对碳刷的摩擦面进行细致打磨，调整其与滑环的接触角度和表面平整度，但需要一定的操作经验和技巧，以避免过度打磨或打磨不均匀。

4、工具磨合：以磨石等维护工具在启动电机运转于无载情况下进行磨合工作，不过此方式需专业人员才可执行。专业人员能够利用专业工具更精准地控制磨合的力度、方向和范围，使碳刷与滑环之间达到理想的接触状态，但操作难度相对较高，且存在一定风险，若操作不当可能对电机造成损坏。

5、去除碳化膜（FW）：碳刷与转动件在摩擦接触及电流传导下，会产生碳化膜。适量的碳化膜表示使用效果良好，它能起到一定的润滑和保护作用，减少碳刷与转动件的直接摩擦，降低磨损速度。但在湿度高的场所，碳化膜可能会过厚，容易造成转动件短路、噪音、产生火花等问题，所以应将过厚的碳化膜去除。另外，当更换新材质碳刷时，由于材质的成份及电阻不同，旧材质所产生的碳化膜会使新材质与转动件的电流传送不均匀、不完全，容易引发火花、噪音、磨耗迅速等现象，因此在装置新材质碳刷时，也应将旧碳化膜去除。

6、人工去膜：在断电情况下以细砂纸（#1800 - 2500）或细钢丝布磨去旧碳化膜。操作人员可手动操作，对碳化膜进行较为精细的去除，但需要注意力度和均匀性，防止损伤碳刷和滑环的基体表面。

7、工具去膜：在启动电机运转于无载情况下，以磨石等维护工具进行去膜工作，此方法需专业人员才可执行。专业人员借助专业工具在电机运转时进行去膜，可以更精准地控制去膜的程度和范围，同时避免因电机停止转动时去膜可能导致的碳刷与滑环接触不良等问题，但同样对操作人员的专业技能和经验要求较高。

8、安装检查要求：碳刷安装工作务必仔细，检查工作必不可少。在购买碳刷时，一般会附上简易的安装检查表供使用者参考。使用者应按照检查表的要求，对碳刷的安装位置、弹簧压力、连接线路等各个环节进行详细检查，确保碳刷安装正确无误，为电机的正常运行提供可靠保障。

四、电动工具碳刷安装流程

1、自然磨合方式安装流程：首先进行断电确认，确保操作安全。然后卸下旧碳刷，若需要更换不同材质碳刷或碳化膜过厚时，去除旧碳化膜。接着清洁电机内部，去除灰尘、油污等杂质，防止其影响碳刷的正常工作。之后安装新碳刷，并进行安装检查，检查内容包括碳刷的安装位置是否正确、弹簧压力是否合适、连接线路是否稳固等。最后进行自然磨合，时间约 0.5 - 3 小时，视电机大小情况而定，完成整个安装流程。

2、人工磨合方式安装流程：同样先断电确认后卸下旧碳刷，接着安装新碳刷，随后进行磨合工作，可根据实际情况选择合适的砂纸进行人工磨合。若涉及更换不同材质碳刷或碳化膜过厚，在磨合后去除旧碳化膜，然后进行电机内部清洁工作，最后进行安装检查，确认无误后完成安装。

3、工具磨合方式安装流程：先断电确认并卸下旧碳刷，安装新碳刷后进行安装检查。然后进行去膜（当更换不同材质碳刷或碳化膜过厚时）及磨合工作，此过程需专业人员使用磨石等工具在电机运转无载情况下操作，操作完成后再次进行安装检查，确保安装质量，完成整个流程。