风电滑环是风力发电系统中的关键部件,它在工作过程中受到多种因素的影响而发生磨损,选择合适的接触材料可以延长风电滑环的使用寿命,因此,对风电滑环的接触材料进行摩擦磨损试验研究具有重要的实际价值。首先针对课题需要研制了一台加速摩擦磨损试验台,该试验台可以模拟风电滑环的工作情况,可设定加速试验所需的接触载荷、电流及转速三种参数,满足了风电滑环接触材料的加速摩擦磨损试验要求。之后通过理论估算,确定加速摩擦磨损的试验参数,对风电滑环接触材料进行了机械条件下和载流条件下的加速摩擦磨损试验。加速磨损试验之后,分别对三组接触材料的机械磨损形貌和载流磨损形貌进行观察,归纳出各组接触材料的磨损形式及磨损成因,将三组材料的磨损量、接触电阻以及摩擦力进行分析,得出导电环与电刷丝的硬度匹配是影响寿命的主要原因,导电环镀层材料的硬度应与电刷丝材料的硬度接近,同时具有良好的导电性和较低的电阻率。综合各组材料的机械磨损和载流磨损的情况以及各试验参数的对比,得出第三组黄铜表面镀Pd+NiAu滑环与AuNi9刷丝摩擦副为三组中最优匹配。针对加速试验过程中试验台出现的振动问题进行了研究,分析出振动产生的原因主要是磨损过程中接触材料表面粗糙度的改变。建立了基础振动模型以及对风电滑环摩擦副进行受力分析,合理的解释了试验过程中摩擦力减小的现象。振动会导致接触材料摩擦副的恶劣磨损,提出了减弱振动的有效方法。最后对三组接触材料的纯机械磨损寿命进行了理论估算,并与试验得出的纯机械磨损寿命进行对比,理论计算寿命与试验结论相同,可作为加速磨损试验的理论参考。