3.3 电刷的选择　　

　　
　　电刷是与换向器的滑动接触件，电刷的成份和接触特性好坏，直接影响到电机运行时
换向的好坏和它的磨损程度。电刷的接触特性主要指一对电刷接触压降（因正、负级电刷下
接触压降不相等，故用一对电刷接触压降来评价）和摩擦系数，这些因素影响到电机运转
时电刷与换身器之间的接触损耗（包括电损耗和磨擦损耗）和磨损度。影响电刷接触特性的
主要因素有圆周速度、电流密度和施于电刷的单位压力等。对电动自行车用直流电机，圆周
速度不大，一般都能满足要求。对这种直流电机的电刷一般提出以下要求：　　
　　
　　（

1）因为电动自行车采用低压电源，因此一对电刷接触压降不能大，一般应在 1v 以

下，这样功率损耗较小。
　　（

2）若按照用户使用 2 年不用更换电刷，按每天骑行 2h 计算，电刷寿命应在 1500h

左右。电刷寿命是由它允许磨损的高度决定的，而允许磨损高度则由允许弹簧的最小压力和
电刷磨短后在刷盒中运行的稳定性决定。
　　（

3）电刷截面积的大小应符合电刷允许电流密度。电流密度过大，引起发热过高，摩

擦系数增大，极易引起火花，电机甚至不能正常运行。
　　（

4）换向器的磨损应在允许范围内，运行噪声小等。　　

　　
　　关于施于电刷的压力问题将在后面讨论。　　
　　
　　电刷分石墨电刷、电化石墨电刷和金属石墨电刷

3 大类。对低压直流电机宜采用金属石

墨电刷，因为它的一对电刷接触压降小（一般在

1.5v 以下），耐磨性较好，使用寿命长，

并适合于圆周速度低的电机。　　
　　
　　我们曾经用两种不同成份的电刷对电动自行车用直流电机分别做额定负载下的寿命试
验。一种是用金属石墨电刷，运行

700h，电刷磨损量为允许磨损量的 45%。照此推算，这种

电机可以运行

1500h 才需要更换电刷，可以满足用户使用 2 年不换电刷的要求。另一种是用

石墨电刷，运行

600h，电刷已经磨损到不能再用而需要更换了，也就是说用户最多使用 1

年就要送维修站了。　　
　　
　　

3.4 刷盒尺寸和弹簧压力　　

　　
　　刷盒的作用是将电刷固定在应有位置，但又要保证电刷在刷盒中能自由活动，配合间
隙既不能太大，又不能太小。太大了电机运转时电刷可能在换向器表面产生倾斜和跳动，从
而影响换向。太小了，当电刷在负载下发热膨胀时可能卡死。而弹簧的作用是施于电刷一定
的压力，以保证电刷与换向器在电机运转时始终有良好的接触。施于电刷的单位压力增大，
电刷与换向器的接触电阻就减小，则电损耗减小，但摩擦系数增加，使摩擦损耗增加。