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过程工业 / 运输 / 能源
电动机和发电机碳刷
什么是碳刷？ p.3
碳刷材料分类 p.9
碳刷主要类型和尺寸及附件 p.18
碳刷安装建议 p.22
滑环及换向器氧化膜的图例 p.24
美尔森服务 p.29
如何订购碳刷? p.31
附录 p.32
目录
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本文所包含的规范或数据仅作参考，本公司对此不作任何承诺。这些规范和数据的公开出版并不意味着美尔森放弃了知识产权和相关权益。由于技术进步和使用标准的改变，我们保留在任何时间对本文所述产品的定义和规范进行修改的权利。美尔森对于无论出于何种目的，采用何种方式应用本文中所述规范或数据而导致的后果不承担任何责任。在没有取得美尔森书面许可的前提下，禁止复制或重新出版本文所包含的全部或部分信息。
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什么是碳刷?(亦称“电刷”)
碳刷是电机或发电机中从静止部件到旋转部件传导电流的滑动接触部件，在直流电机中碳刷可以使换向无火花。
一个碳刷可以由:l 一块或多块石墨块组成l 装有一根或多根导线 / 端子
常有的碳刷材料有五大类。每一类材料对应特定的需求，而且每一类都有各自的生产流程 (详见第9至17页)。
运行参数
碳刷在电机中扮演着至关重要的作用。为了完全发挥它的作用，我们需要考虑三个方面的参数:l 机械参数 l 电气参数
l 物理及化学(环境)参数
通过结合客户提供的技术数据及以上参数，我们的专家可以选择最适合的碳刷材料来满足客户的应用。我们的专家团队也会建议客户如何通过优化电机参数来改善电机的运行质量，优化维护保养规程。通过双方的共同努力,客户的设备将得到性能上的提升和使用寿命的延长。欲了解更多的信息请参考技术指南 TDS-01*, “优质碳刷的作用须知”。
滑环和换向器的表面质量 (粗糙度)
适当的滑环或换向器表面粗糙度能给碳刷提供一个良好的接触面并能保证获得良好的电流传
输。(参考技术指南TDS-02*)。滑环和换向器表面不能过于光滑(光亮)或过于粗糙，方能使碳
刷发挥最佳性能。云母片凸出会对碳刷造成严重的危害。因此换向器需要仔细检查(正确的下
刻云母片并去除换向片边缘的毛刺)，换向片的边缘需要进行适当的倒角(参考技术指南TDS-
03*)。
另外，检查换向器或滑环的径向跳动不超过合理范围也是必须的。
机械参数
*欲了解更多信息，请向我们索取相关技术资料，或访问我们的网站www.mersen.com
摩擦系数 (“µ”)
碳刷的摩擦系数 "µ” 要低而且长时间保持稳定，以保证碳刷正常工作而不会过热。摩擦系数 "µ” 并不是一个固定的数值。它是由诸多因素如碳刷材料，速度，负载，换向器(或滑环)的质量和工作环境决定的。对于特定的碳刷材料，不可能精确地设定摩擦系数“µ”为一个固定的值，只是一个数字概念。 但对大多数项目或设备的计算已经足够。
振动
过度的振动会降低碳刷与换向器(或滑环)的接触质量,由此也会降低您的设备的整体性能。
产生振动的因素:l 设备不平衡, 轴承缺陷, 同轴度差l 换向器质量差 (例如变形)l 电机周边部件(齿轮箱, 连轴器, 驱动设备, 负载)l 不合适的碳刷材料，污染的空气，长期的低负载或换向器粗糙度不理想（镜面）可能造成
较高的摩擦l 移动设备(机车, 矿车…)
剧烈的振动可能造成碳刷损坏，同样也会造成刷架被破坏，甚至危及换向器或滑环。通过选择合适的碳刷，对电机进行规范的保养，即使不能完全消除类似隐患，也可将对电机的损伤降低到最低程度。
滑环或换向器的碳刷适用压力
在任何转速下，弹簧的压力必须足够保证碳刷和换向器或滑环维持适当接触。(参考技术指南TDS-11*)美尔森推荐值: l 静止电机设备: 180~250g/cm2 (2.56~3.56psi)l 有剧烈振动的电机(例如牵引电机): 350~500g/cm2 (5.00~7.11psi)
所有碳刷上的压簧压力需保持相同以确保电流的平均分布。因此，我们建议定期使用弹簧秤或专用测量仪器对弹簧压力进行测量。
刷盒
碳刷需要安装于具有足够高度和具备合适公差的刷盒内，以避免碳刷被卡滞在刷盒里或在刷盒内晃动。刷盒的公差和间隙需符合国际电工委员会(I.E.C.)的标准。(参考技术指南TDS-04*).
µ =T
N
摩擦系数“µ” 的计算公式摩擦系数“µ”通过T(摩擦产生的切向力)和N(正向力)的关系来表示。P是指作用在碳刷上的压力。
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*欲了解更多信息 ,请向我们索取相关技术资料，或访问我们的网站 www.mersen.com
电气参数
电压降(或称接触压降)
电压降必须保持适当水平以避免过热的风险和电气损耗导致的滑动接触面损伤。电压降也会影响换向性能和碳刷之间的电流分布。电压降是一个非常重要的参数, 它取决于碳刷材质, 电气接触和氧化膜(堆积在滑环或换向器表面的金属氧化物、碳粉和水的复杂混合物)。
因此，电压降会因为氧化膜受到以下各种因素的改变而改变:
l 温度，压力和湿度l 环境杂质l 换向器/滑环转速l 施加在碳刷上的压力l 横向电流
美尔森碳刷材质指明的电压降是在特定实验条件下获得的典型数据。他们从“极低”到“高”被分成五组。(参考本册13页到15页)。
换向 (直流电机)
相对于中性线的位置，错误的碳刷安装位置，或不对称的刷架位置都会造成换向火花，此类火花不可与下列类型的火花混为一谈:l 机械原因 (振动)l 线圈原因 (开路或短路)l 换向器结构不合理l 整流器提供的直流电源质量差(杂波或尖峰)
下列措施可有助于改善换向:
l 多片式碳刷l 双材料复合碳刷(两片碳刷采用不同材质)l 三明治碳刷 (两片碳刷相同碳刷材质), 可限制横向电流，对氧化膜控制有积极作用。两
片碳刷用胶水粘接。(参考技术指南TDS-07*)l 错位排列的碳刷, 适用于大型低速电机 (参考技术指南TDS-09*)
双材料复合碳刷
错位排列碳刷
多片式碳刷
什么是换向?
换向是直流或交流换向器电机或发电机的碳刷下对应电枢中的电流完成一次方向改变的过程。换向时间即完成一次电流流向改变需要的时间。
接触点
接触层
氧化膜
金属
碳刷
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*欲了解更多信息,请向我们索取相关技术资料，或访问我们的网站 www.mersen.com
电流密度对碳刷性能的各种表现有重要影响：磨损速度，摩擦系数和温度等。每种碳刷材料承受的最大电流密度是指在额定转速下的数值。根据电机的特点和通风方式还会发生变化。请牢记低电流密度对碳刷和换向器/滑环伤害比高电流密度更严重。(欲了解更多信息请与我们联系)。
电阻率
高电阻率材料会增加换向回路的电阻，从而改善电机换向的能力。这是碳刷材料选择的关键
参数(如欲了解更多信息请与我们联系)。
多片组合式碳刷，尤其是三明治碳刷能人为地增加碳刷的横向电阻，从而改善换向性能。
JB = I
S x NP
电流在碳刷接触面的分布
电流并非均匀分布在整个碳刷接触面，而是通过大量不均匀分布且非常小的接触点来传递电流。只有在理想状态下这些接触点才是均匀分布的。当接触点减少并趋向集中时，电流的均匀分布状态可能会被打破，氧化膜就会产生起槽，换向片火花，拉铜，电腐蚀等迹象，并且随着时间的延长不断恶化。
造成电流分布不均匀的各种因素:
l 外部介质 (粉尘, 挥发性气体, 过度潮湿, 温度)l 不适合设备运行工况的碳刷材料(氧化膜过厚,电流密度过高或过低,通风不畅等…)l 弹簧压力不均匀，造成同一换向器同一极性或同一滑环上的不同碳刷之间分流不均。
电流密度
I = 电机电枢绕组或转子的电流(A)S= 碳刷横截面的面积(cm2或in2 )NP = 碳刷数量 (直流电机所有碳刷的一半) 或滑环电机每个滑环的碳刷数量
什么是电阻率?
碳刷材料的电阻率通常用希腊字母(ρ)表示， 代表电流通过能力。
什么是电流密度?电流密度是电流与碳刷横截面积之比。用JB表示。
本资料中所示碳刷材料
的电阻率为径向尺寸的
电阻率。
(请参考第18页关于径
向尺寸的定义）。
注意
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湿度
空气中的水汽是构成换向器或滑环氧化膜的重要成分。空气湿度8~15g/m3(0.008~0.015 oz/ft3) 是形成氧化膜的最佳区间。(参考技术指南TDS-17*)。在非常干燥的空气里, 氧化膜的主要成分为大量的氧化金属，由此会造成较高的摩擦系数，导致碳刷快速磨损。当空气的绝对湿度低于2g/m3 (0.002oz/ft3) 时会造成严重的不利影响。
以下为典型的干燥环境:l 航空航天工业，设备常工作于高海拔空气稀薄的环境l 电机和碳刷工作在充满氢气和氮气的密闭空间内l 全封闭电机(IP55)l 荒漠或极地环境(例如滑雪缆车)
美尔森能为此类特殊应用场合提供经特殊处理的碳刷。如有需求请向我们咨询。
腐蚀性蒸汽或气体
在潮湿环境、有腐蚀性蒸汽或气体的环境下，即使是很低的浓度也会影响并破坏氧化膜，继而损伤换向器或滑环，并最终导致碳刷损坏。
腐蚀性蒸汽或气体:l 氯气及其化合物 (氯酸盐溶液)l 氨气l 硫化氢l 二氧化硫l 有机硅热蒸馏产生的气体
美尔森能提供经特殊处理的碳刷，生成的保护性氧化膜有助于减轻有害气体的影响。
油污和碳氢化合物
换向器、滑环和碳刷会被各种油脂污染，各种可能的来源如下:l 轴承未正确密封造成的润滑油泄漏l 冷却风带来的微小油滴或油雾l 冷凝的挥发性油雾
这些油性污染物会影响碳刷在电机中的运行表现，并导致以下不良后果:l 油污和碳粉的黏性混合物会导致碳刷不能在刷盒中自由移动。l 油污会生成过厚的绝缘性氧化膜，并破坏滑环、换向器表面质量，影响碳刷的性能。
物理和化学参数(环境)
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*欲了解更多信息，请向我们索取相关技术资料，或访问我们的网站 www.mersen.com
粉尘
粉尘的研磨作用越大其危害就越大, 粉尘会造成:l 换向器或滑环起沟槽l 碳刷磨损快l 碳刷侧壁刮伤(见左图), 碳刷粘滞在刷盒里l 污染电机
出灰槽能部分解决这个问题，但最好的预防措施是给电机配备空气滤网的通风设备。对于全封闭电机，碳粉会在电机内部不断积累，以上问题会更容易出现，并污染电机、降低电机绝缘性能。因此，这种类型的电机需要定期进行清理维护。
美尔森设计制造的模块化碳刷收集系统能从源头排出碳粉，从而避免碳粉污染整台电机(见下文)。
美尔森深谙控制各种设备工艺参数的重要性，我们能为客户提供相关的维修保养服务，特别
是故障现场诊断并对客户设备提供独具针对性的维修保养建议。
详见本册第29页
美尔森创新发明专利
集成于刷盒的碳粉收尘系统
l 无需改变发电机结构
l 安装简单
l 标准化产品，可按需定制
l 成套解决方案
l 可配套发电机或后期改造
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如本文开头所述，碳刷材料分为五大系列，每一系列都独具特点。其中某些材料又衍生出经过浸渍处理的碳刷材料。(如欲了解此类特殊材料的更多特性请向我们咨询)。
如何选择到最合适的碳刷材料取决于众多相关的电机参数，包括其工作环境。针对某些特殊应用，尤其需要对电机的工作环境有相当深入的了解才能确定最合适的碳刷材料。因此，美尔森建议有特殊需求的用户请与我们的专家联系以获得帮助。
美尔森研发的品种丰富的碳刷材料可以满足客户最苛刻的要求。
接下来，您将会了解几种主要碳刷材料的制造工艺及相关的性能参数表(参见第14页、第15页表格)。在第16页、17页您将了解到各种碳刷材料的主要应用建议和使用限制汇总表 (基于我们的大量应用经验，咨询方式请详见第13页)。
碳刷材料系列
主要特性
电化石墨碳刷具有中等的接触压降和中低水平的摩擦系数，因此电气损耗较低，特别适合于高线速度的电机(≤50m/s)。同时，石墨化工艺使得碳刷材料得到较高的硬度和低电阻率，尤其能耐高温。
主要应用
l 各种工业用高、中低压的恒定功率或可变负载直流固定式电机或牵引电机，也可用于交流同步电机和异步滑环电机。
使用限制
l 碳刷的电流密度: • 稳定运行条件8~12A/cm2 (50~75A/in2) • 峰值短时负载20~25A/cm2 (130~160A/in2)
l 最大线速度: 50m/s (154ft/s)
碳刷材料分类
EG电化石墨碳刷
电化石墨碳刷材料是如何制造的?电化石墨材料是炭石墨在超过2,500°C的高温下经石墨化焙烧而成，目的是将其中的基础无定形碳转化成人造石墨。
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主要特性
LFC碳刷具有较低的肖氏硬度，其卓越的吸收振动能力使得这种材料可以正常工作于一般其它材料无法适应的应用场所。滑环高速运动时摩擦，振动，气流，圆跳动和热膨胀产生的机械应力也因此被放大，但LFC碳刷皆表现优异。
主要应用
l 同步电机的钢环或不锈钢滑环
使用限制
l 碳刷的电流密度: 10~13A/cm2(71~84A/in2) l 最大线速度: 可达到 100m/s (328ft/s)
LFC软石墨碳刷(LFC=低摩擦系数)
主要特性
炭石墨碳刷得益于高电阻率其换向性能良好，接触压降适中，同时兼具抛光效果。由于经过高温焙烧，炭石墨能承受高温和波动大的负载。
主要应用
l 老式电机，低速无辅助极的低压电机l 现代小型电机，永磁电机，伺服电机，通用电机l 电池供电的低压电机
使用限制
l 碳刷的电流密度: 8~12 A/cm2 (50~75A/in2), 视实际情况而定l 最大线速度: 25m/s (82ft/s)
A. 炭石墨碳刷
软石墨碳刷材料是如何制造的？
主要配料由高纯天然石墨、人造石墨和添加剂、特殊粘合剂混合，经高温烧结而成。
炭石墨碳刷材料是如何制造的?
炭石墨的焦炭、石墨粉结合沥青或树脂粘结剂混合，模压成块并经高温焙烧而成。材料未石墨化。10
电化石墨制造流程示意图
BG树脂石墨碳刷材料
主要特性
碳刷具备高或极高的电阻率，高接触压降，高电气损耗，机械强度高，换向性能佳，有清洁作用。在非常低的电流密度下也可正常工作。
主要应用
l 交流整流子电机l 中压、中速直流电机
使用限制
l 树脂石墨碳刷应用不可超过其额定电流密度l 允许线速度: 40m/s (131ft/s)
原料
研磨
筛分
混合
研磨
筛分（不同颗粒）
等静压或各向异性压制
挤压成型
焙烧
石墨化
最终检验
半成品
提纯
机械加工
涂覆
高温石墨部件
碳刷及部件
防腐设备（石墨管和块-石墨换热器）
树脂石墨碳刷材料是如何制造的?
由天然石墨粉或人造石墨粉与热固性树脂，模压成块并在适当的温度下聚合成形。
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CG-MC-CA金属石墨碳刷
金属石墨材料也包括经金属浸渍处理的以EG类电化石墨和A类炭石墨为基础的材料。(请参考第15页金属浸渍碳刷材料)。
主要特性
金属石墨为高密度和极高密度材料，摩擦系数和接触压降非常低，因此可应用于大电流传输同时损耗又极低。
(CG)铜基碳刷材料
主要应用
l 低速，低压直流电机l 中速，高负载交流异步电机 (风力发电机)l 中速交流同步滑环电机l 大电流传输(电解处理工艺, 电缆退火, 电镀锌…)l 低压受电 (军事, 医学, 制药, 信号传输…)l 特种电机l 旋转接头滑环
使用限制
l 电流密度: • 稳定运行条件 10~30A/cm2 (75~200A/in2)
• 峰值负载 100A/cm2 (660A/in2)视金属含量而定
l 线速度: 可达到40m/s (131ft/s), 视金属含量而定
(CA/SG)银基碳刷材料:
银石墨材料比铜石墨材料导电能力更强，银氧化物形成的氧化膜电阻率更低。银石墨还可以无衰减传输低压电流信号。
主要应用
l 信号传输 (热电偶, 热传感器, 调节器…)l 旋转设备的电脉冲信号传输(雷达, 地质勘探…)l 测速发电机l 航空航天应用l 主轴接地用双材料结构碳刷
使用限制
l 电流密度可达到 50A/cm2 (440A/in2)l 线速度可达 30m/s (98ft/s)
金属石墨碳刷材料是如何制造的?
由天然石墨或人造石墨粉末与热固树脂、铜粉和/或其他金属粉末混合压制、在惰性气体保护
下经适当的温度烧结而成。12
越来越多的用户希望减少他们当前使用的碳刷材料和碳刷类型， 美尔森能够帮助客户达成这个愿望。 对很多简单应用来说，这很容易， 因为我们有很多不同的碳刷材料都可以达到令人满意的使用效果。
但对于一些有问题的设备，我们需要事先做好仔细的检查。 因此，我们建议用户和美尔森的技术人员取得联系，并选择正确的碳刷材料满足用户的特定要求。
美尔森的业务网络遍布全球40多个国家，我们驻世界各地的分支机构随时准备为您提供技术支持。如需找到离您最近的美尔森分支机构，请登陆我们的网站www.mersen.com
接触压降和摩擦系数符号代表的数值如下:
接触压降和摩擦系数的数值是在以下实验条件的铜质换向器上测得:
试验电流密度和线速度的数值采用的是在良好工况和正常运行环境下的电机数据。
接触压降和摩擦系数的详细说明(请参考以下表格)
符号 含义 接触压降(一对极性之和) 摩擦系数 µ
H 高 > 3 V µ > 0.20
M 中 2.3 V - 3 V 0.12 < µ < 0.20
L 低 1.4 V - 2.3 V µ < 0.12
VL 很低 0.5 V - 1.4 V
EL 极低 < 0.5 V
项目 接触压降 摩擦系数µ
电流类型 DC DC
电流密度 10A/cm²(130A/in²)
10A/cm²(130A/in²)
速度 12.5m/s(41ft/s) 25m/s (82ft/s)
弹簧压力 18kPa (2.6PSI) 18 kPa (2.6PSI)
温度 65-70°C(149-158°F) 65-70°C (149-158°F)
碳刷类型 径向 径向
碳刷材料整合
如有任何疑问请联系我们的客户技术服务
电话: +86 21 58 10 17 82 电子邮件: [email protected]
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碳刷材料类型和主要参数(IEC norM 60413)
碳刷材料类型 牌号 视比重* 电阻率μΩ.cm(μΩ.in)
肖氏硬度
抗弯强度*MPa(PSI)
接触压降
摩擦系数
最大电流密度A/cm²(A/in²)
最大线速度
m/s(ft/s)
金属含量%
电化石墨
EG34D 1.60 1, 100 (433) 40 25 (3,626) M M 6~12 (40~77) 50 (164) /
EG389P 1.49 1, 600 (630) 29 19 (2,756) M M 6~12 (40~77) 50 (164) /
L1 1.61 1 ,270 (500) 35 21 (3,046) M M 6~12 (40~77) 60 (197) /
EG362 1.60 2 ,500 (984) 35 21 (3,046) M M 6~12 (40~77) 50 (164) /
EG40P 1.62 3, 200 (1,260) 57 27 (3,916) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG313 1.66 5 ,000 (1,968) 50 21 (3,046) M L 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG367 1.53 4 ,100 (1,614) 52 21 (3,046) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG387 1.60 3 ,500 (1,378) 60 31 (4,496) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG300H 1.57 4 ,100 (1,614) 60 26 (3,771) M L/M 8~12 (50~77) 50 (164) /
2192 1.56 5 ,100 (2,008) 55 23 (3,336) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
CB377 1.71 6 ,350 (2,500) 75 29 (4,206) H L 8~12 (50~77) 40 (131) /
EG319P 1.46 7, 200 (2,835) 52 26 (3,771) H M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG365 1.62 5 ,300 (2,087) 40 15 (2,176) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
浸渍电化石墨
EG7099 1.72 1, 100 (433) 40 34 (4,931) M M 6~12 (40~77) 45 (148) /
EG9599 1.61 1, 600 (630) 33 28 (4,061) M M 6~12 (40~77) 45 (148) /
EG9117 1.69 3 ,300 (1,299) 77 36 (5,221) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG8019 1.77 4 ,700 (1,850) 77 31 (4,496) M M 8~12 (50~77) 45 (148) /
CB86 1.64 4, 830 (1,902) 65 29 (4,206) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
2189 1.63 6, 100 (2,401) 60 32 (4,641) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
510 1.44 7, 100 (2,795) 45 17 (2,466) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
535 1.53 7, 100 (2,795) 55 26 (3,771) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG8067 1.67 3, 900 (1,535) 77 36 (5,221) M M 8~12 (50~77) 45 (148) /
AC137 1.72 5 ,100 (2,008) 80 41 (5,947) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
168 1.58 7, 100 (2,795) 65 36 (5,221) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG8220 1.82 5,300 (2,087) 85 37 (5,366) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG7097 1.68 4 ,000 (1,575) 80 35 (5,076) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG341 1.57 7 ,200 (2,835) 74 34 (4,931) H M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG7655 1.70 5, 600 (2,205) 68 33 (4,786) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
EG6754 1.76 4 ,150 (1,634) 87 40 (5,802) M M 8~12 (50~77) 50 (164) /
炭石墨
A121 1.75 2 ,250 (886) 30 26 (3,771) M L 8~12 (50~77) 25 (82) /
A176 1.60 52,500 (20,669) 40 20 (2,901) H L 8~12 (50~77) 25 (82) /
A252 1.57 45,000 (17,716) 27 16 (2,321) H L 8~12 (50~77) 25 (82) /
M44A 1.64 3,050 (1,201) 50 26 (3,771) M M 8~12 (50~77) 25 (82) /
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* 以上数值为指导目标值.
本文所包含的规范和数据仅作参考，本公司对此不作任何承诺。
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备注 : 1 MPa = 10 daN/cm², 1 kPa = 10 cN/cm²
**请联系我们(毫安级低电流)
碳刷材料类型和主要参数 (IEC norm 60413)
碳刷材料类型 牌号 视比重* 电阻率μΩ.cm (μΩ.in)
肖氏硬度
抗弯强度*MPa (PSI)
接触压降
摩擦系数
最大电流密度A/cm² (A/in²)
最大线速度
m/s (ft/s)
金属含量%
软石墨LFC501 1.46 1 ,900 (748) 10 8 (1,160) M L 6~10 (40~65) 75 (246) /
LFC554 1.26 2,000 (787) 12 11 (1,595) M L 11~13 (71~84) 100 (328) /
树脂石墨
BG412 1.82 13, 800 (5,433) / 36 (5,221) H M 8~10 (51~65) 35 (115) /
BG469 1.80 9, 450 (3,720) / 35 (5,076) H M 6~8 (40~50) 35 (115) /
BG348 1.5025, 500
(10,039)/ 25 (3,626) H M 8~10 (51~65) 40 (131) /
金属石墨
铜
C6958 2.50 350 (138) / 30 (4,351) VL M 10~25 (65~220) 40 (131) 25
C7788 2.80 300 (118) / 25 (3,626) M M 12~20 (75~125) 35 (115) 43
CG651 2.95 130 (51) / 30 (4,351) VL L 10~14 (65~90) 35 (115) 49
CG626 2.88 180 (71) / 45 (6,527) VL L 12~18 (75~112) 35 (115) 49
CG607 3.60 31 (12) / 51 (7,397) VL M 12~18 (75~112) 30 (98) 60
CG657 4.00 30 (12) / 65 (9,427) VL M 12~20 (75~125) 30 (98) 65
CG677 4.00 20 (8) / 65 (9,427) VL M 12~20 (75~125) 30 (98) 67
CG757 4.50 35 (14) / 45 (6,527) VL M 15~25 (100~220) 25 (82) 75
MC79P 5.15 8 (3) / 85 (12,328) EL L/M 20~30 (129~194) 20 (66) 83
CG957 5.45 40 (16) / 110 (15,964) EL M 20~30 (129~194) 20 (66) 87
MC877 5.40 12 (5) / 85 (12,328) EL M 20~30 (129~194) 20 (66) 87
MC837 5.50 15 (6) / 70 (10,152) EL M 20~30 (129~194) 30 (98) 87
金属石墨
银
CA38 2.55 250 (98) / 10 (1,450) EL M ** 25 (82) 33
CA26 3.60 20 (8) / 40 (5,802) EL M ** 20 (66) 60
CA28 4.00 40 (16) / 45 (6,527) EL M 20~30 (129~194) 20 (66) 65
CA10 8.00 6. 5 (3) / 160 (23,206) EL M ** 15 93
浸渍金属石墨
M9020 1.75 2, 700 (1,063) 68 37 (5,366) L M 12~15 (75~100) 45 (148) 5
M673 1.72 1 ,180 (465) 35 26 (3,771) EL H 10~12 (65~75) 40 (131) 5.5
M9426 1.62 1 ,775 (699) 24 20 (2,901) VL M 12~15 (75~100) 30/45 (98/148) 9
M8295 1.80 1, 775 (699) 54 34 (4,931) VL M 12~15 (75~100) 30/45 (98/148) 9
M621 3.00 400 (157) 34 35 (5,076) EL M 40 (267) 40 (131) 44
M609 2.65 310 (122) 35 33 (4,786) VL/EL EL 12~15 (75~100) 35 (115) 45
MA7696 3.00 250 (98) / 33 (4,786) VL M 12~15 (75~100) 35 (115) 55
15
* 以上数值为指导目标值
本文所包含的规范和数据仅作参考，本公司对此不作任何承诺。
电流类型 / 应用电流密度
A/cm²(A/in²)
速度m/s
(ft/s)
压力kPa
(PSI)碳刷材料
直流
无辅助极的老式电机
所有类型电机 6 (40) 15 (49) 18 (2.6) EG40P - A176 - EG34D
低压电机(各种功率)
船用汽轮发电机励磁机30~50V
4 - 8 (25 - 50) 25 (82) 18 (2.6) LFC3H - EG7099 - CG651 - A121
电焊发电机 30 ~50V 0 - 20 (0 - 125) < 20 (< 65) 18 (2.6) EG389P - EG367 - EG313
工业电机 (110 - 750V)
通用高速电机 8 - 12 (51 - 77) 20 - 45 (65 - 148) 18 (2.6) EG34D - EG313 - EG367 - EG389P
水力发电机励磁机 8 - 12 (51 - 77) < 20 (< 65) 18 (2.6)EG34D - EG7099 - EG389P EG9599 - EG365
火力发电机励磁机 8 - 10 (51 - 65) 35 - 50 (115 - 164) 18 (2.6) EG367 - EG365 - EG9599 - EG389P
副励磁机 2 - 5 (13 - 33) < 35 (< 115) 18 (2.6) EG34D - EG389P - BG469
电机放大器 4 - 12 (25 - 77) 25 (82) 18 (2.6) EG34D - EG389P
伊尔格纳和沃特-莱纳德电动发电机(任何速度) 4 - 12 (25 - 77) 20 - 35 (65 - 115) 18 (2.6) EG389P - EG367 - EG313
造纸厂电机和发电机 4 - 12 (25 - 77) 35 (115) 18 (2.6)EG34D - EG9599 - EG7099 - EG34D EG389P - BG469 - EG313 - 168
船用发电机 4 - 12 (25 - 77) 20 - 35 (65 - 115) 18 (2.6) EG34D - EG389P - EG7099 - EG313
轧钢厂可逆电机 8 - 20 (51 - 125) 0 - 15 (0 - 49) 18 (2.6) EG319P - EG369 - EG313 - 2192 - 535 - 510
粗轧电机 8 - 15 (51 - 100) 20 - 35 (65 - 115) 18 (2.6)EG389P - EG40P - EG319P - EG6489 EG313 - EG365 - 2192 - CB86
矿用卷扬机 12 (77) 25 (82) 18 (2.6) EG313 - EG365 - EG367 - CB377
全密封电机 10-12 (65 - 77) 18 (2.6) EG9117 - EG8067 - EG7593
交流
单相电机和推斥电机 8 (51) 5 - 15 (16 - 49) 18 (2.6) A252 - EG367
三相施拉格电机 8 - 12 (51 - 77) 5 - 35 (16 - 115) 18 (2.6) BG412 - BG469 - BG348 - EG367
三相施尔西电机 10 - 14 (65 - 90) 5 - 35 (16 - 115) 18 (2.6) BG28 - BG469 - EG367 - BG348
施彼斯电机 7 - 9 (45 - 58) 30 (98) 18 (2.6) EG389P - EG313 - LFC554 - EG362
固定的换向器电机
基于电机应用的碳刷选材
美尔森开发了大量的碳刷材料来满足各种严苛的应用环境，建议用户和美尔森的技术支持人员取得联系，选择最合适的碳刷材料以满足各种特定的需求。
以下表格详述了针对不同应用和运行条件下适用的碳刷材料(电流密度， 线速度和适用的碳刷压力)。
针对某一特定种类的电机，下表列出了各种最常见的碳刷材料。下面表格中各种碳刷材料的排列顺序并不代表其性能的优劣。
禁止在同一换向器或滑环
上混装不同材质的碳刷！
!16
电流类型/应用 滑环材料电流密度a/cm²(a/in²)
速度m/s
(ft/s)
压力kPa
(PSI)碳刷材料
接地回流装置(ERCU)
所有类型 钢-青铜 0 - 30 (0 - 194) 3 - 8 (10 - 26) 35 - 40 (5 - 5.8) MC877 - MC79P
直流酸洗/ 镀锡辊 青铜 20 - 30 (125 - 194) 3 (10) 18 - 40 (2.6 - 5.8) MC79P - CG957
同步电机(开槽或不开槽滑环)
3000rpm不锈钢 11 - 13 (62 - 85) ≤ 100 (≤ 328) 13 - 18 (1.9 - 2.6) LFC554
钢 6 - 10 (39 - 65) ≤ 70 - 80 (≤ 230 - 262) 15 - 18 (2.2 - 2.6) LFC501
1500rpm 钢-青铜 8 - 12 (51 - 77) ≤ 40 (≤ 131) 18 (2.6) CG651 - CG657 (青铜)EG34D - EG389P - L1 (钢)
≤500rpm 铸铁 6 - 10 (39 - 65) ≤ 20 (≤ 66) 18 (2.6) EG34D - EG389P - L1
水力发电机均衡器 钢-青铜 5 - 8 (33 - 52) 25 (82) 18 (2.6) EG34D - EG9599 - M9426
交流
异步电机开放式 钢-青铜 12 - 16 (78 - 104) 15 - 25 (49 - 82) 18 (2.6)
EG34D - EG389P - CG651 - CG607 - CG657 - CG677 - MC837
密封式 钢-白铜 6 - 8 (39 - 52) 15 - 25 (49 - 82) 18 (2.6) EG34D
有碳刷提拉装置的电机 钢-青铜 25 - 30 (163 - 195)
20 - 25 (66 - 82)
18 (2.6)
MC79P - CG957
高速异步电机(泵, 风机) 青铜 8 - 10 (52 - 65) ≤ 50 (≤ 164) 18 (2.6) EG389P - EG34D - M9426
同步感应电机 青铜 8 - 12 (51 - 77) 15 - 40 (49 - 131) 18 (2.6) M673 - M9426
风力发电机 钢-石墨 12 - 15 (78 - 98) 45 (148) 18 (2.6) M8295 - M9426 - CG626
滑环电机
电流类型/ 应用电流密度
A/cm²(A/in²)
速度m/s
(ft/s)
压力kPa
(PSI)碳刷材料
直流轻载
所有电机 8 - 12 8 - 12 (51 - 77)
40 - 50 (131 - 164)
30 - 40 (4.4 - 5.8)
EG34D - EG7099 - EG387 - EG9599 - EG8067
重载老式电机 10 - 12 (65 - 77) < 45 (< 148) < 35 (< 5) EG34D
新式电机 > 12 (> 77) > 45 (> 148) 35 (5)EG300H - EG9117 - EG387 - EG8067 EG7097 - EG6754 - EG8220
内燃机发电牵引电机(机车及电动轮车)
发电机 10 - 14 (65 - 91) 40 (131) 25 (3.6) EG389P - EG7099 - EG8067 - AC137
交流发电机(励磁机) 8 - 12 (51 - 77) < 50 (< 164) 22 (3.2) EG34D - EG389P - L1
电动机 15 (100) 45 (148) 35 (5) EG7099 - EG8067 - EG7097 - EG6754 - EG8220
叉车和起重电机 (低压)
开放式电机(装卸) 15 - 20 (100 - 130) 10 - 25 (33 - 82) 35 (5) A121 - M621 - C7788
整流电流重型牵引电机新式电机 12 - 15 (77 - 100) 50 (164) 35 (5) EG367 - EG300H - EG8067 - EG7097 - EG6754
交流
16 和50Hz重型牵引电机
电机 12 - 16 (77 - 104) 45 (148) 25 (3.6) EG367 - E8067 - EG7097
牵引电机
17
3
32
a r
18
当您联系我们订购碳刷时, 请提供以下参数:
l 碳刷尺寸表示为 “t” x “a” x “r” (IEC NORM 60136).• “t” 是指碳刷的切向尺寸或称 “厚度”• “a”是指碳刷的轴向尺寸或称“宽度”• “r” 是指碳刷的径向尺寸或称 “长度” “r” 的尺寸仅供参考l 碳刷的尺寸定义规则对换向器或滑环同样适用。
l 请注意公制尺寸碳刷和英制尺寸碳刷的区别，很容易被混淆 (1英寸=25.4毫米, 25.4毫米和25毫米碳刷不能等同)。
“t”, “a”和“r”的尺寸
碳刷在换向器或滑环上的常规位置方向
碳刷在换向器常规的位置方向 碳刷在滑环上的常规位置方向
换向器 滑环
碳 刷 主 要 类 型 和 尺 寸 及 附 件
18
顶部有上凸圆弧
R
R
19
底部有斜角(参考技术指南TDS-16*)
圆弧 斜角+圆弧
顶部有斜面
顶部有下凹圆弧
顶部斜角
定位孔
普通碳刷
标准碳刷结构
碳刷的顶部(一般形状)
下凹 / 上凸的顶部圆弧碳刷侧边
碳刷接触面
槽或孔的尺寸 标准长度L (mm)
铲型端子 旗型端子 双靴型端子
螺栓 ø (mm) 3 4 5 6 8 10
d (mm) 3,4 4,3 5,2 6,5 8,5 10,516 - 20 - 25 - 32 - 40 - 50 - 56 - 63 - 71
80 - 90 - 100 - 112 - 125 - 140 - 160
端子类型和尺寸 导线长度
防反装倒角 磨损限位钩
碳刷附件种类
αα
β
R R
19
*如欲了解更多信息，请向我们索取相关技术资料，或从我们的网站下载 www.mersen.com
20
减振材料
粘有减振垫
顶部可拆卸的碳刷 适用于镀锡辊碳刷 有出灰槽的碳刷
硬垫和减振垫一体式垫片 塑料限磨钩
顶部压板适用指压式弹簧 有报警线的碳刷
减振垫和硬垫(导线穿过垫片，垫片
不用胶水粘接)
三明治碳刷*(2片EG材料)交叉开槽的接触面
粘接碳刷*1片EG材料1片BG材料
滑环用双材料复合碳刷*1/3 EG材料2/3 CG材料
接触面开斜槽
硬绝缘垫(嵌入或粘接)
减振材料
硬质材料加强钢片
单片式碳刷 分片式碳刷
报警线
粘接 粘接 粘接
安装方式
硬质材料
20
*请参考技术指南TDS-7, 可向我们索取, 或从我们的网站下载 www.mersen.com
21
导线
导线和刷体的连接方法
导线直径遵循行业标准，详见下表:
所有规格都有镀锡导线以满足防腐蚀要求。
填塞法:
通过机械方式将导电的填塞粉填充到导线周围的空隙并夯实。
铆接法:
铆接法适用于某些特殊应用(例如：航空碳刷)。用专用工具将导线打圈后放进刷体，再进行铆接。
直径(mm) 1.6 1.8 2 2.2 2.5 2.8 3.2 3.6 4 4.5 5 5.6 6.3
额定电流 (A) 15 17 20 24 28 32 38 44 50 60 75 85 100
分片碳刷附件
粘接橡胶垫
顶部有硬垫的减振垫
图1 图2 图3
这种垫片为对称结构，碳刷能适应电机
正反转。但压力作用于弹簧的压力点。
另外，由于垫片摩擦系数很高阻碍了弹
簧在碳刷顶部移动，从而产生侧向力。
这是最常见的类型。 上部为非金属硬
垫，下部为减振垫，两层垫片组合在一
起，导线穿过垫片。垫片可以分开 (图
4) 也可以和碳刷粘接在一起 (图5和图6)
。根据弹簧的形状不同，顶部的硬垫可
以加工上凸的圆弧 (图7) 或下凹的圆弧(
图8)。
图 4 图 6
图 7 图 8
图 5
21
图 1
l 确认刷盒处于工作位置，并检查刷盒内表面状况。l 调整刷盒与换向器之间的距离为2.5~3mm(图2)。l 碳刷轴向尺寸必须与换向片保持平行。l 用压力计检测弹簧压力，确保所有碳刷上的弹簧压力
要均匀。
以下是我们的建议:
l 同一台电机禁止混用不同材料的碳刷，以免造成严重故障。
l 更改碳刷材料必须确保清除现有的氧化膜。
l 检查确认碳刷在刷盒里能自由滑动，没有过大的间隙 (参考技术指南TDS-4*).
l 检查确认碳刷在刷盒里的方向是否正确，要特别注意顶部或底部有斜面的碳刷，或顶部有金
属垫片的分片碳刷。
为了使碳刷接触面和滑环或换向器的弧度精确吻合，可以在低速或无负载情况下使用碳刷预磨
磨石。预磨磨石产生的粉末可以快速地使碳刷接触面形成正确的圆弧。
预磨之后使用中等颗粒的磨石再磨一遍也是必须的。
如果预磨的量比较大时，最好先用60~80目的细砂纸进行粗磨。粗磨时将砂纸的砂面朝上放在
碳刷和电机换向器之间，然后将砂纸来回移动数次即可，如图1所示。
碳刷预磨完成后需彻底清理碳刷接触面，吹净所有砂粒或碳粉。
碳刷
碳刷接触面的预磨
刷盒
碳 刷 的 安 装 建 议
d
错误正确
图 2
22
*如欲了解更多信息,请向我们索取相关技术资料，或从我们的网站下载 www.mersen.com
碳刷材料 滑环kPA (PSI)
换向器
固定电机kPA (PSI)
牵引电机kPA (PSI)
电化石墨 18 - 20 (2.6 - 2.9)
18 - 20 (2.6 - 2.9)
35 - 45 (5.1 - 6.5)
浸渍电化石墨 18 - 25 (2.6 - 3.6)
35 - 55 (5.1 - 8)
炭石墨和树脂石墨 18 - 20 (2.6 - 2.9)
n/A
软石墨 11 - 20*(1.6 - 2.9)
金属石墨正常速度 18 - 20
(2.6 - 2.9)
速度 <1m/s25 - 27
(3.6 - 3.9)
正常工况下的弹簧压力建议值
* 请
联系
我们
备注 : 1 kPa = 10cN/cm2 = 0.145 PSI, 约等于 10g/cm2。
检查确认圆跳动不超过3mils(75µm)或表面无明显缺陷( 参考技术指南TDS-02*).
如有必要，可用工具进行研磨或车削。
研磨或下刻换向器槽 (图1).
换向片或滑环螺旋槽加工0.2~0.5mm的45°倒角 (图2)。
用中等颗粒的磨石清洁换向器或滑环表面, 不可使用砂纸或纱布。为了生成并保持良好的氧化
膜，必须具备合适的粗糙度(平均粗糙度1.3~2µm) 。
我们的专家随时准备为您提供现场诊断，维修和翻新等服务。
先确认所有碳刷能在刷盒内自由滑动，导线连接正确，端子已拧紧。然后启动电机，从低负载开始缓慢增加负载，直至满载运行。
换向器和滑环
电机投入运行
图1 图2
23
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24
色泽
l P2 - P4 - P6: 正常氧化膜
l 均匀的浅棕色(P2) 和深棕色(P6)
电机和碳刷工作正常
P. 氧化膜类型
技术指南 TDS-13
氧化膜是沉积在换向器或滑环表面，由金属氧化物、碳粉和水分构成的混合物。通过对氧化膜
的深入观察可以帮助我们获知电机的健康情况。
以下是各种换向器或滑环氧化膜的图片，及瑕疵和原因分析。
P2 P4 P6
正常的氧化膜
滑 环 和 换 向 器 氧 化 膜 的 视 觉 判 断
24
25
P14aP12 P14b
P14FF*P14c P16a
P16FF*P16b
氧化膜堆积形态分类
l P12: 条纹状氧化膜l 氧化膜条纹的宽度和颜色深浅不一，但未损伤到换向器l 常见原因: 湿度过大，空气中有油污或腐蚀性气体；或电机长期低负载运行。
l P14: 轻微擦伤的氧化膜(P14a: 在换向器上 / P14b: 在滑环上)
l 类似P12, 有很薄的氧化膜，或部分氧化膜被破坏并轻微起沟槽，换向片被腐蚀。l 常见原因: 与P12类似,但受损更严重或低负载运行时间更长；或者碳刷材料选择不恰当。
l P16: 斑纹状氧化膜l 呈现形状、大小、颜色不一的斑纹，无规则。l 常见原因: 换向器变形或被污染，滑环不圆。
需要关注的氧化膜状态
*FF = 接触表面
25
26
机械原因造成的氧化膜缺陷
l P22: 不均匀的氧化膜, 呈现“螺纹”状l 常见原因: 维修保养时换向器车削不好(刀头抖动)
l P24: 氧化膜有黑色斑块并伴有颜色渐淡的斑块，说明换向器变形l 常见原因: 一个或一组换向片缺陷造成的碳刷跳动。淡色换向片是凸起的换向片，深色换
向片是凹陷的换向片
l P26 - P28: 换向片中间或边缘呈现深色斑块l 换向片中间出现阴影(P26) 或两个换向片的边缘出现阴影(P28)l 常见原因: 换向器保养不善。
P22
P42
P26
P24
P44
P28
电气原因造成的氧化膜缺陷
l P42: 换向片出现深浅色块交替的氧化膜
l 深色换向片呈现光亮的或无光泽的黑色氧化膜，并且在整个换向器上重复交替出现。
l 最常见的电气原因： 常出现于电枢绕组的连续换向区间，绕组越多、复合绕组越复杂换向
难度越大。
l P44: 坑点 - 强烈的火花烧灼
l 常见原因: 高频电流
26
27
污染造成的斑块
l P62: 氧化膜沉积大量油脂
l 常见原因: 维护保养期间碳刷被污染，或环境因素造成
的污染。
特殊类型
l T10: 换向器上有碳刷印迹
l T11: 滑环上有碳刷印迹
l 在滑环和换向器表面有深色或黑色的碳刷接触面印迹。
l 常见原因: 偶然的超载或长时间停机造成的电解痕迹。
l T12: 换向片边缘呈深色，原因为换向片凸起，如下页 L2
l B6: 换向片边缘被火花烧损
l B8: 换向片中间被火花烧损
l B10: 有坑点的氧化膜
l 正常氧化膜上随机分布大量浅色斑纹
l 常见原因: 碳刷底部产生火花
B. 烧损
T. 斑痕
P62
B8
T11
B6
T10
B10
T12
27
28
R2 R4
l r2: 换向器从轴向观测尽管碳刷错位正确，但每个碳刷轨迹存在换向器磨损。这种磨损通常
是由于电机长期运行造成的。
l r4: 由于碳刷轴向错位不正确,碳刷材料选择有误或各种污染物等因素，造成换向器产生异
常磨损。
l L2: 换向片凸起l L4: 换向片凹陷l L6: 云母片过高l L8: 换向片有毛刺l L10: 拉铜
R. 换向片磨损
L. 换向片瑕疵
特殊类型(接上页)
l T14: 深色边缘，原因为换向片过低，如 L4l T16: 深色边缘，原因为云母片过高，如 L6l T18: 局部深色斑纹，原因为换向片毛刺，如 L8
T16
L2 L4 L6
L10L8
T14 T18
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在世界各地，美尔森的专家将运用多年的经验和专业的知识，为用户提供广泛的技术支持、维护保养服务和各种培训。
l 全球范围内的现场技术支持l 直流电机换向器的专业知识l 测量和诊断l 日常技术支持l 电话技术支持l 技术文件在线下载 www.mersen.com, 或向我们索取
为了对风电运营商提供更好的支持，美尔森创建了WindtrackerTM服务。WindtrackerTM专家
由风电技术工程师和技术人员组成，将为客户提供登塔服务，具备现场故障诊断能力，提供特
定的技术支持和培训项目，致力于优化风力发电机的运行质量。我们的WindtrackerTM服务人
员网络遍布五大洲，随时响应客户无所不在的需求。
美尔森可提供电机维护保养的培训课程。
在过去的25年，已有超过3000名技术人员在美尔森公司或客户公司内接受各种培训课程。
l 故障诊断l 换向器，滑环和刷架现场修理翻新: • 表面修整 • 云母片下刻(换向器) • 换向片倒角(换向器) • 螺旋槽倒角 (滑环) • 圆跳动超标修复 • 碳刷压力测量 • 碳刷材料选配 • 重新设计碳刷、刷架、换向器或滑环系统 • 加装配件以提升电机性能 (远程碳刷磨损监控装置，碳粉收集解决方案...) • 电机翻新方案l 日常技术服务支持
美尔森的维修保养服务内容
专业特长
WindtrackerTm服务
培训
维修服务
美 尔 森 的 服 务
WIndtRACkERtM SERVICES
29
30
工具及附件
美尔森提供一系列配合碳刷应用和电机维修的工具及附件:
l CL-Profiler:
• 用于测绘换向器 /滑环外圆轮廓
• 低速感应探头
• 接触式测量
• 红宝石探针，用于现场测量
l ComPro2000TM:
• 不停机测绘换向器/滑环外圆轮廓
• 适用于任何速度，非接触式涡流传感器
l 直径测量仪, 在车削加工前方便地测量滑环、换向器的直径。
l 电子压力测量仪 用于测量刷盒压力系统
l 频闪仪 用于电机换向器、滑环和碳刷的运行中状态观测
l 粗糙度仪
l 换向指示器 (测量换向火花强度)
l 碳刷磨损监测装置
l 电机转子表面质量维修工具:
• 磨石 (砂纸, 碳刷预磨磨石)
• 刮刀和开槽锉等
l 云母下刻刀
l 换向器和滑环维修工具包(请向我们咨询):
• 0-2.5daN弹簧压力测试仪
• 电池供电的带照明放大镜, 可用于观测氧化膜和碳刷
• 塞尺(含11种规格) 可用于测量碳刷/刷盒间隙
• 0-200mm卡尺用于测量碳刷磨损
• 绝缘探针可用于感测碳刷振动
• 磨石
• 砂纸
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31
以下四个特征用于清楚地描述一个碳刷:
l 刻在碳刷上的零件号或者牌号 (材料及可能的处理方式)
l 形状和主要尺寸 (参见第18页)l 附件的类型或固定方式 (参见第19和21页)
l 应用场所和电机参数零件号是识别一个碳刷的最好方法，但其他辅助信息也会有所助益.
其 他 描 述 碳 刷 的 方 法 :
图纸编号
我们可以帮助客户创建一个图纸目录，其中包含碳刷的图纸号，碳刷材料，物料号等信息，每一
个碳刷按图纸号和物料号索引。这份目录可以极大的方便维护保养人员很容易地找到所需订购的
碳刷，下订单时只需根据图纸目录提交相关的号码即可。
按刷盒识别碳刷
如果刷盒是由美尔森提供的，您只要告诉我们刷盒类型，刷盒“ t x a ”的尺寸，以及碳刷材料。
对于模块化的刷盒(如型号MONG, MOSPI), 需要提供能让我们判断碳刷尺寸的相关外形尺寸(N,
B, H或TH)。
根据刷架在电机里的布局，还需要提供碳刷导线的长度及接线端子螺栓的直径。其他无法确定的
碳刷，最好提供一个碳刷样品或刷盒图纸，以及电机类型及相关参数。
碳刷样品
即使是一个用过的碳刷样品，通常也能帮助我们确认除了高度以外的主要碳刷尺寸。我们可以通
过查询 I.E.C. 标准中的刷盒清单获知碳刷的标准高度。 碳刷图纸(或草图)
除了按标准要求或美尔森制造标准要求的以外，只有不多的几个尺寸需要用户提供以制作碳刷图纸。
除非在非常特殊的情况下，以下尺寸参数无需特别指定:
l 主要刷体尺寸和导线长度的公差l 倒角尺寸l 碳刷附件或连接件的类型和材料厚度l 导线横截面和结构l 导线和端子连接工艺l 导线埋入刷体的深度l 端子的外形尺寸
我们可以在一周内，某些特殊情况甚至一天内即可为用户提供可用于大多数电机的碳刷。
特征和识别
交货周期
如 何 订 购 碳 刷 ?
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32请 完 整 填 写 此 表 格 ， 以 便 我 们 为 您 选 择 最 合 适 的 碳 刷 以 满 足 您 的 特 定 要 求 。
碳刷应用描述表(根据 IEC 60136 标准)
电机信息:
1• 电机制造商: .......................................................................................................…………………………………………...
2• 电机类型: ..............................................................................................................................……………………………...
3• 发电机: 直流 交流 电动机 : 直流 交流
旋转方向是否可逆: 是 否
4• 变频器: 直流/交流 交流/直流
5• 转速(rpm)
6• 电压(V)
7• 电流(A)
8• 功率(KW) 9• 负载: ………………………................................................................................................................................................
10• 负载周期(包括空载率%): .................................................................11• 励磁方式 : 并励 他励 串励 复励
12• 电机结构 : 开放式 防护式 封闭式
13• 碳刷制造商及牌号: ...............................................................................................................................................................................................................………………………………………………………………………………………………….……
14• 滑环安装位置: 轴承间 轴承外
15• 滑环是否处于封闭的滑环室中? 是 否
电机的工作环境:
16• 行业类型: ....................................................................................................................………………………………..…
17• 环境温度 (°C/°F): …...........................................................................……………………………………………….....
18• 工作温度(°C/°F): ........................................................................……………………………………………………....
19• 相对湿度(%): .....................................................................................................………………………………………....
20• 油雾: .....................................................................................................................................………………………………
21• 腐蚀性气体 - 类型? ….................................................................................................………………………….....
22• 粉尘– 性质: .........................................................................................................................……………………….....
23• 振动? ......................................................................................................................................……………………………
运行信息:
24• 平均碳刷寿命(小时): ….............................................................................................………………………………
25• 问题描述(如有)
蓝色问题是帮助我们为您的电机选择最适合的碳刷材料的基本信息
额定实际
正常运行 最大
图1 图3 图4 图5图2
径向α = 0
α α
后倾式碳刷
换向器 滑环
图7 图8图6
图9图6 单盒单压指的分片碳刷 图7 单盒双压指的分片碳刷
图8 两个压指的双联刷盒碳刷
图9 双压指双联刷盒 每盒各装1个分片碳刷
a
ar
r
t t
........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................…………………………………………………………
附录
换向器 滑环
直径: ......…....….......…....……....……....…..................
换向片数量: …….......…....….........…....…........…
换向片宽度: ……….......…...…....….....................
云母片宽度: .....…....…......................................
碳刷排数:....................................…....……....……..
每排碳刷数量: ...............................…....……....
极数: ......................................…....……....……....……
碳刷尺寸:
(见图1) t = ……........ a = …....…...... r = ….…...........
碳刷底部角度:
(见图3, 4和5) α = …….......…....….......... °
顶部斜角:
(见图10第33页) β = …….......…....….......... °
分片碳刷? 图 6 图 7 图 8 图 9
碳刷排列方式: 直列 错位
直径: ......…....….....…..........….............................
宽度: ….......…....….....…......….............................
数量: ......…....….....…..........…...............................
材料: ….......…....….....…........................................
螺旋槽: 有 无
节距: ………………
每个环的碳刷数量: …..............................................…................................
碳刷尺寸: (见图2) t = ……........ a = ……......... r = ….…........
碳刷底部角度:
(见图3, 4和5) α = …….......…....….......... °
顶部斜角:
(见图10) β = …….......…....….......... °
分片碳刷? 图 6 图 7 图 8 图 9
每个滑环的电流: ...........A 直流 交流
26• 换向器状况 滑环状况 好 有光泽 暗淡无光泽
平整 磨损 起槽
一致 斑痕
斑痕: 均匀分布 不均匀分布 烧灼
颜色: 浅 正常 深
公司名称
地址
日期
姓名
电话 传真
反作用力式碳刷
33
33
如有可能，请邮寄一个使用中的样品给我们 (即使是用过的) 或者碳刷草图：包括导线长度和接线端子开口尺寸(请按下图10所示绘制在下表).
生产碳刷需要的基本尺寸信息
碳 刷 尺 寸 外 形 草 图
接线端子开口宽度 mm
弹簧压指位置或垫片尺寸如有
L 导线长度mm
导线位置
α 底部斜角如有
β 顶部斜面角度 如有
图10
a
t
r
w
附录
L导线长度mm 接线端子开口尺寸mm
l
34
34
标准形状
34
APP
END
ICES
新型端子 (推荐使用)
老式端子
特殊形状的端子
标 准 形 状
34
附录
35
35
35
APP
END
ICES
碳刷形状
特殊形状以上形状加“S”后缀
图例表示每个刷盒一个形状
例如
成对碳刷2刷盒 = 2种形状
分片碳刷1刷盒= 1种形状注意：碳刷片数需乘以2
导线长度 换向器
碳刷形状符合NEMA标准N° CB-1-1995
俯视图
滑环
端子形状及螺丝直径 导线位置
三明治碳刷
35
附录
36
问询表刷盒压力系统选型
欧 洲 电 机 常 用 的 弹 簧 和 弹 簧 夹 类 型 的 识 别
注明符合您需要的弹簧类型字母:
尺寸和参数
其他信息
如以上没有您需要的弹簧类型，请在后页表格附上弹簧的正视图和侧视图，或寄一个样品给我们。最低起订量20个。
碳刷尺寸
弹簧
弹簧夹
刷盒
t: .......................................................mm
直径: ................................................mm
宽度: ................................................mm
材料: .........................................................
弹簧夹刻字: ..................................................................
a: ............................................................mm
宽度: ......................................................mm
高度: .......................................................mm
数量: ...............................................
r: .........................................................mm
厚度: ..................................................mm
绝缘: ..........................................................
是否需要配碳刷 是 否
宽度:..............................................mm 长度: .....................................................mm
从刷盒底部到固定孔高度:.....................................................mm
36
附录
公司名称
地址
日期
姓名
电话 传真
d
H I J k
E F G
A B C
37
问询表刷盒压力系统选型
正视和侧视图
特殊要求
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
37
AP
PE
nD
ICE
S
• 视比重...............................................................................................................................................14, 15• 树脂石墨(材料)..............................................................................................................................11, 15• 换向片倒角.....................................................................................................................................3, 29• 炭石墨(材料)..........................................................................................................................10, 14, 23• 碳刷预磨...............................................................................................................................................22• 刷盒..................................................................................................................................................4, 22• 碳刷定位.........................................................................................................................................18, 31• 碳刷压力.............................................................................................. 4, 5, 6, 13, 16, 22, 23, 29, 30• 换向............................................................................................................................3, 5, 6, 11, 26, 29• 接触面...................................................................................................................................6, 7, 19, 22• 腐蚀性蒸气或气体.........................................................................................................................7, 25• 电流密度......................................................................................................6, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17• 电流分布......................................................................................................................................4, 5, 6• 双材料（复合材料）碳刷............................................................................................................5, 20• 粉尘.......................................................................................................................................6, 7, 8, 29• 电化石墨 (材料).......................................................................................................................9, 14, 23• 抗弯强度..........................................................................................................................................14, 15• “µ”摩擦系数 /摩擦....................................................................................................................4, 6, 7• 湿度.........................................................................................................................................5, 6, 7, 25• 浸渍..................................................................................................................................................9, 12• 最大负载、欠载，过载.....................................................................................................4, 6, 25, 27• 金属含量(材料).............................................................................................................................12, 15• 金属石墨材料(材料).............................................................................................................12, 15, 23• 云母片，云母片下刻............................................................................................. 3, 23, 28, 29, 30• 多片式碳刷.....................................................................................................................................5, 20• 油污和碳氢化合物..................................................................................................................7, 25, 27• 不圆，径向跳动，变形.............................................................................................3, 4, 23, 25, 29• (线速度) 速度......................................................................4, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23• 电阻率.......................................................................................................................................6, 14, 15• 三明治碳刷................................................................................................................................5, 6, 20• 肖氏硬度.........................................................................................................................................14, 15• 氧化膜..........................................................................................5, 6, 7, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 30• 软石墨碳刷(材料)..................................................................................................................10, 15, 23• 碳刷错位................................................................................................................................................5• 表面质量 / 粗糙度..................................................................................................... 3, 4, 22, 23, 29• “t”, “a”, “r”尺寸................................................................................................................................18• 温度....................................................................................................................................5, 9, 11, 12, 13• 电压降 / 接触压降................................................................................................................................5• 振动.......................................................................................................................................4, 5, 10, 30
本资料中出现的专业术语
TDS-01 优质碳刷的作用须知
TDS-02 换向器和滑环的表面质量-粗糙度
TDS-03 换向片倒角滑环螺旋槽加工
TDS-04 碳刷和刷盒的尺寸“t”和“a”的公差
TDS-05
TDS-06
TDS-07
TDS-08
TDS-09
TDS-10 滑环沟槽
TDS-11
TDS-12
TDS-13 换向器 / 滑环氧化膜外观
TDS-14
TDS-15
TDS-16 碳刷的标准化尺寸
TDS-17 空气湿度
TDS-18
TDS-19
TDS-20
TDS-21 换向片拉铜
TDS-22 同步电机滑环的阴影印迹（重影）
TDS-23
TDS-24
TDS-25
除本宣传册之外，以下资料亦可向我们索取。
美尔森技术指南列表 （请从网站下载WWW.MERSEN.COM）
美尔森是材料和解决方案的全球专家.
我们的市场:
能源: • 风电 • 水电 • 光伏发电 • 核电 • 火电 • 石油和天然气开采
交通运输: • 铁路 • •Urban networks Aerospace & Aeronautics •
电子: • 多晶硅 • 电力电子 • 半导体 • 化合物半导体 • 光纤制造
化工制药: • 有机化学 • 无机化学 • 精细化工及医药
过程工业: • 冶金 • 采矿 • 石油和天然气加工 • 水泥 • 纸浆造纸 • 塑料橡胶 •
水和废水处理
• 装配制造 • 模具工业 • 玻璃工业 • 烧结行业 • 工业炉
其它市场: •
商业 •
地产 •
数据通信 •
电梯 •
叉车
碳刷的损耗
设置中性点
三明治碳刷-复合碳刷
预防性维护保养
碳刷圆周向错位安装
碳刷的弹簧压力
通风
碳刷火花
碳刷的磨损
换向器和滑环的去油污
碳刷磨合
滑环碳刷
硅酮
碳刷磨损产生的粉尘
低负载电机
航空航天•城市轨道交通 港口和海运 • 电动汽车
TDS-01 优质碳刷的作用须知
TDS-02 换向器和滑环的表面质量-粗糙度
TDS-03 换向片倒角滑环螺旋槽加工
TDS-04 碳刷和刷盒的尺寸“t”和“a”的公差
TDS-05
TDS-06
TDS-07
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TDS-09
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TDS-11
TDS-12
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TDS-18
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过程工业: • 冶金 • 采矿 • 石油和天然气加工 • 水泥 • 纸浆造纸 • 塑料橡胶 •
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• 装配制造 • 模具工业 • 玻璃工业 • 烧结行业 • 工业炉
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碳刷的损耗
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碳刷圆周向错位安装
碳刷的弹簧压力
通风
碳刷火花
碳刷的磨损
换向器和滑环的去油污
碳刷磨合
滑环碳刷
硅酮
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电 力 传 输 和 先 进 材 料 的 全 球 专 家
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GL
ER
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its
Ph
oto
s :
Fo
toli
a -
Me
rse
n
欧洲
法国 Mersen France Amiens SAS10, avenue Roger Dumoulin80084 AmiensFranceTel.: +33 3 22 54 45 [email protected]
亚洲
中国 美尔森碳制品(上海)有限公司上海市浦东新区金闻路72号2号楼Tel.: 86 21 [email protected]
印度 Mersen India Pvt. Ltd.5, Bommasandra industrial AreaAnekal Taluk - 562 158 BangaloreIndiaTel.: +91 80 3094 6121 to [email protected]
北美洲
美国Mersen USA Bn Corp.400 Myrtle AvenueBoonton NJ 07005U.S.A.Tel.: +1 973 334 07 [email protected]
加拿大Mersen Canada Dn Ltd225 Harwood BoulevardVaudreuil-Dorion, QuebecJ7V 1Y3CanadaTel.: +1 450 455 [email protected]
南美洲
巴西 Mersen do Brasil Ltda.Rua Anita Maria Botti Pedroso, 313315-000 - Cabreuva - SPBrazilTel.: +55 11 2348 [email protected]
w w w . M e R S e N . C o M
