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電刷在集電環(huán)上運行時，在其接觸面上形成一層均勻、適度、穩(wěn)定的氧化膜，這是電機運行良好的主要標志之一。由于這層氧化膜的存在，改變了電刷與集電環(huán)的接觸特性、減少了摩擦、降低磨損、延長使用壽命。氧化膜是一種復(fù)合薄膜，其組成成分與電刷型號及集電環(huán)的材料成分有關(guān)。氧化膜的正常厚度在8～10O m的范圍內(nèi)，一般為25 m。用電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，電刷與集電環(huán)接觸面是由無數(shù)個點相接觸。一般接觸面積只有電刷總面積的千分之幾左右。接觸面積的大小，由電機的轉(zhuǎn)速、集電環(huán)材質(zhì)的硬度、加工精度、偏擺度、電刷的材質(zhì)、電刷上的壓力大小等因素來決定。有研究發(fā)現(xiàn)，外加電壓小時，氧化膜是絕緣的。當電壓升高到一定值時，氧化膜被擊穿。當擊穿后，不管電流如何增加，由于導(dǎo)電點的增加、導(dǎo)電面積的擴大，則接觸電壓保持恒定。氧化膜具有非常好的潤滑性能。以石墨電刷為例，電刷與集電環(huán)接觸表面起潤滑作用的潤滑層主要是石墨膜。這層石墨膜，將電刷與集電環(huán)分開，使摩擦在石墨潤滑層間進行，降低了摩擦系數(shù)，減少了摩擦熱的產(chǎn)生，減少了電刷的磨損。電刷的過熱故障，很多情況是由于氧化膜被破壞且無法重新建立導(dǎo)致的。銅電刷則生成銅氧化物薄膜。
電刷使用性能良好標志應(yīng)該為：
(1) 在換向器或集電環(huán)表面能較快形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化薄膜；
(2) 電刷的使用壽命長，并不磨損換向器或集電環(huán)；
(3) 電刷具有良好的換向和集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能量損耗??；
(4) 電刷運行時，不過熱、噪聲小、裝配可靠、不破損。
