有刷直流電機常見故障及排除方法有哪些？

一、電刷與換向器故障

1. 電刷火花過大

• 故障現象：運行時電刷下出現明顯藍色或白色火花，伴隨 “噼啪” 聲，換向器表面有灼痕。

• 原因分析：

• 電刷磨損過度或型號不匹配（如金屬電刷用于低負載場景）。

• 換向器表面臟污、不平或云母片突出。

• 電刷壓力異常（過大或過小）或接觸面積不足（＜70%）。

• 電機過載或電源電壓波動劇烈。

• 排除方法：

• 用壓縮空氣吹掃碳粉，酒精擦拭油污；若表面溝槽深度＞0.5mm，用 400 目砂紙沿圓周方向打磨，嚴重時需車床精車（切削量≤0.2mm）。

• 檢查云母片是否突出，用鋸片修低至低于表面 0.5~1mm（如圖 1 所示）。

• 測量電刷長度，若小于原長 1/2 則更換，成組更換并研磨接觸面（使用 200 目砂紙貼合換向器弧度打磨，直至接觸面積＞80%）。

• 案例：某電動工具火花過大，更換適配的石墨電刷后，火花等級從 3 級降至 1.5 級（符合 GB/T 755 標準）。

1. 檢查電刷狀態：

2. 清潔與修復換向器：

3. 調整電刷壓力：使用彈簧測力計測量，壓力值需符合說明書（通常 15~25kPa），通過調節彈簧壓縮量校準。

4. 檢測負載與電源：用萬用表測量電流是否超過額定值，安裝穩壓器或 LC 濾波器抑制電壓波動。

2. 電刷異常磨損（單邊偏磨或快速磨損）

• 故障現象：電刷單側磨損嚴重，或壽命短于正常周期（如正常 500 小時，現僅 100 小時磨損超限）。

• 原因分析：

• 電機軸系不對中，導致電刷側向受力。

• 換向器橢圓度超差（＞0.1mm）或表面粗糙度不良（Ra＞1.6μm）。

• 電刷材質過硬或牌號錯誤（如用石墨電刷替代金屬石墨電刷用于大電流場景）。

• 排除方法：

1. 校準軸系對中：使用激光對中儀調整電機與負載同軸度，剛性連接偏差＜0.02mm，彈性連接＜0.1mm。

2. 檢測換向器精度：用百分表測量橢圓度，超差時車削修復；粗糙度不合格時用金相砂紙（1000 目）拋光至 Ra≤1.6μm。

3. 更換適配電刷：根據負載電流選擇材質，大電流場景（如起重機）必須用金屬石墨電刷，禁止混用不同牌號電刷。