有研究发现，外加电压小时，氧化膜绝缘，当电压升高到一定值时，氧化膜被击穿。当击穿后，不管电流如何增加，由于导电点的增加、导电面积的扩大，则接触电压保持恒定。氧化膜具有 好的润滑性能，电刷与集电环接触表面起润滑作用的润滑层主要是石墨膜，这层石墨膜，将电刷与集电环分开，使摩擦在石墨润滑层间进行，降低了摩擦系数，减少了摩擦热的产生，减少了电刷的磨损。

电刷的过热故障，很多情况是由于氧化膜被破坏且无法重新建立导致的。电刷及集电环常见故障的原因及解决办法电刷在运行中 常见的故障为发热、产生火花、严重的烧损电刷刷握及集电环。

从产生过热故障的原因看，主要有以下几个方面：由于通风不良导致的发热：通风不良主要是因为冷却风道堵塞，集电环表面通风沟、通风孔堵塞、循环风扇风量下降等原因，尤其是当运行中集电环表面温度过高时，导致电刷磨损加剧，碳粉积聚增加，有可能会堵塞上述集电环表面的散热通道。因此在大小修时，应对集电环表面通风沟、孔以及冷却风道滤网进行清理，保持通畅。对于经过多次车削的集电环，如果集电环表面的通风沟高度不到5mm，已经车削到径向限制孔时， 应当按照说明书根据 小使用外径进行 换，以保证集电环的机械及散热 性。在集电环上运行时，在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜，这是电机运行良好的主要标志之一。

　　集电环能够提高系统性能，简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。集电环的作用 是接通有相对运动的两个物体之间的电流。直流集电环机通常与同步发电机同轴，采用并励或者他励接法。对于集电环表面轻微烧痕、麻点、刷痕等缺陷，可用油石、细锉打磨， 用零零号砂布打光。使启动转矩达到电动机的 转矩,缩短了启动过程.另外,转子串接电阻后,还可以进行调速.电机集电环运行时间过长,因磨损和其它原因会造成径向集电环上的键槽磨宽和键磨损,使轴与径向集电环间隙过大而引起振动.处理方法为卸下径向集电环,重开键槽,换成尺度槽,若内径磨损严峻应 换径向集电环.集电环工作表面是否光滑，有无烧痕、条痕等缺陷。因此，在大容量的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统，主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。