Co dělají štětce motoru?

Pokud jste viděli jiskry skrz otvory pro chlazení motoru na vrtačce, viděli jste při práci kartáče elektrického motoru. K oblouku dochází, protože elektřina je vedena z neotáčející se části motoru nebo statoru do armatury, což je část, která se točí. Kartáče jsou součástí statoru elektrického motoru, který vede elektrický proud k rotoru.

Kartáče jsou drženy na místě držáky kartáčů, které obsahují kartáč a pružinu. Pružina tlačí kartáč proti komutátoru dostatečnou silou, aby zajistil dobrý elektrický kontakt, přičemž se vyhne přílišné síle, která by způsobila nadměrné opotřebení. Spousta jisker z ručního nástroje může naznačovat opotřebované kartáče.

Střídavý proud mění směr toku 60krát za sekundu. Armatura přímo spojená s tímto proudem by se pokusila udělat totéž. Komutátor je prsten se střídavými vodivými a izolačními segmenty. Každý vodivý segment je zapojen do vinutí kotvy. Funkce kartáčů je vést elektřinu k jednotlivým segmentům, když se otáčí z kartáče na kartáč. To umožňuje motoru otáčet se jedním směrem rychlostí určenou počtem vinutí v kotvě.

Kartáče pro frakční výkonové motory se vyrábějí ze směsi uhlíku a grafitové formy uhlíku známé jako uhlík-grafit. U vysokorychlostních nástrojů, jako jsou směrovače, jsou kartáče zcela grafitové, protože mají nižší tření. Velké motory používají kartáče, které jsou směsí grafitu a až 50 procent mědi. Složení konkrétního kartáče pro motor v určité aplikaci je určeno faktory jako jako četnost rozběhů, pravděpodobnost přetížení, očekávaná životnost motoru a tlak na komutátor.

Procento proudu ztraceného mezi kartáčem a komutátorem je ovlivněno kvalitou kontaktu mezi nimi. Dobré spojení mezi kartáčem a komutátorem zvyšuje účinnost. Účinnější je také komutátor s menším stíráním nebo poškrábáním, méně jámami a méně filmu.

Kartáče ovlivňují dva typy opotřebení: mechanické a elektrické. Za normálního provozu se mezi kartáčem a komutátorem vytváří grafitová fólie, což snižuje mechanické opotřebení. Nesrovnalosti na povrchu komutátoru a nízká vlhkost mohou tento film poškodit. Elektrické opotřebení je způsobeno špičkovými místy vysokého napětí, které způsobují jiskry, které vidíte. Každá jiskra představuje minutovou jámu v kartáčku nebo komutátoru.