有刷直流电机常见故障及排除方法有哪些？

一、电刷与换向器故障

1. 电刷火花过大

• 故障现象：运行时电刷下出现明显蓝色或白色火花，伴随 “噼啪” 声，换向器表面有灼痕。

• 原因分析：

• 电刷磨损过度或型号不匹配（如金属电刷用于低负载场景）。

• 换向器表面脏污、不平或云母片突出。

• 电刷压力异常（过大或过小）或接触面积不足（＜70%）。

• 电机过载或电源电压波动剧烈。

• 排除方法：

• 用压缩空气吹扫碳粉，酒精擦拭油污；若表面沟槽深度＞0.5mm，用 400 目砂纸沿圆周方向打磨，严重时需车床精车（切削量≤0.2mm）。

• 检查云母片是否突出，用锯片修低至低于表面 0.5~1mm（如图 1 所示）。

• 测量电刷长度，若小于原长 1/2 则更换，成组更换并研磨接触面（使用 200 目砂纸贴合换向器弧度打磨，直至接触面积＞80%）。

• 案例：某电动工具火花过大，更换适配的石墨电刷后，火花等级从 3 级降至 1.5 级（符合 GB/T 755 标准）。

1. 检查电刷状态：

2. 清洁与修复换向器：

3. 调整电刷压力：使用弹簧测力计测量，压力值需符合说明书（通常 15~25kPa），通过调节弹簧压缩量校准。

4. 检测负载与电源：用万用表测量电流是否超过额定值，安装稳压器或 LC 滤波器抑制电压波动。

2. 电刷异常磨损（单边偏磨或快速磨损）

• 故障现象：电刷单侧磨损严重，或寿命短于正常周期（如正常 500 小时，现仅 100 小时磨损超限）。

• 原因分析：

• 电机轴系不对中，导致电刷侧向受力。

• 换向器椭圆度超差（＞0.1mm）或表面粗糙度不良（Ra＞1.6μm）。

• 电刷材质过硬或牌号错误（如用石墨电刷替代金属石墨电刷用于大电流场景）。

• 排除方法：

1. 校准轴系对中：使用激光对中仪调整电机与负载同轴度，刚性连接偏差＜0.02mm，弹性连接＜0.1mm。

2. 检测换向器精度：用百分表测量椭圆度，超差时车削修复；粗糙度不合格时用金相砂纸（1000 目）抛光至 Ra≤1.6μm。

3. 更换适配电刷：根据负载电流选择材质，大电流场景（如起重机）必须用金属石墨电刷，禁止混用不同牌号电刷。