电机换向器的材料选择非常多样,每一种材料都针对不同的应用需求而设计。
在铜材料方面,常用的硬度范围为 HB80 到 HB120,其中 HB95 到 HB105 之间的材料最为理想。标准材料包括电解铜,通常还会加入一定比例的银,银含量一般在 0.03% 到 0.1% 之间。这样的材料可以在极端温度下保持硬度不变,并且能够降低火花,从而延长电机的使用寿命。不过,这种材料的成本相对较高。
无氧铜或电解铜通常用于小家电电机和汽车启动马达的换向器。对于吸尘器和电动工具,银铜合金如 Ag-Cu% 更为常用。尽管银含量越高,导电率也越高,但需要综合考虑成本和实际需求。
例如,0.03%Ag-Cu 适用于一般直流电机或功率较小的电动工具和小家电电机,0.08%Ag-Cu 则用于功率较大的电动工具或家用电器。对于吸尘器电机,0.3%Ag-Cu 是常见选择,而 0.2%Ag-Cu 则适用于少数功率较大且震动要求较高的电动工具。
除了铜材料外,塑料也是重要的选择。热固性塑料和热塑性塑料都可使用,其中热固性塑料如酚醛玻璃纤维压塑料具有良好的机械和电气绝缘性能,适用于高温环境。热塑性塑料如尼龙和液晶高分子树脂塑料常加入玻璃丝来提高机械性能,适用于温度较低的场合。
云母板也是电机换向器的重要材料。P9 环氧换向器粉云母板由环氧树脂胶粘漆粘贴粉云母纸制成,具有优良的电气性能,适合作为工作温度为 130℃的直流电机换向器铜片间的绝缘材料。
在微型高速电机马达换向器中,电刷润滑脂的选择同样重要。润滑脂的粘度需要考虑,比瑟奴 D.GREASE-215/G 电机高速电刷润滑脂就是一种常用的选择,它具有良好的高速灭弧、高温抗氧化等性能,能够减小磨损和阻力,从而提高电机的效率和使用寿命。