Que font les brosses d'un moteur?

Si vous avez vu des étincelles à travers les évents de refroidissement du moteur sur une perceuse électrique, vous avez vu des brosses de moteur électrique au travail. L'arc se produit parce que l'électricité est conduite de la partie non tournante du moteur, ou stator, vers l'armature, qui est la partie qui tourne. Les balais sont la partie du stator d'un moteur électrique qui achemine le courant électrique vers le rotor.

Les brosses sont maintenues en place par des porte-brosses, qui contiennent la brosse et un ressort. Le ressort presse la brosse contre le commutateur avec une force suffisante pour fournir un bon contact électrique tout en évitant une force excessive qui provoquerait une usure excessive. De nombreuses étincelles d'un outil à main peuvent indiquer des brosses usées.

Le courant alternatif inverse son sens d'écoulement 60 fois par seconde. Une armature directement connectée à ce courant tenterait de faire la même chose. Le commutateur est un anneau à alternance de segments conducteurs et isolants. Chaque segment conducteur est câblé à un enroulement de l'armature. La fonction des brosses est de conduire l'électricité vers les segments individuels lorsqu'ils tournent de brosse en brosse. Cela permet au moteur de tourner dans une direction à une vitesse déterminée par le nombre d'enroulements dans l'armature.

Les balais pour les moteurs à puissance fractionnaire sont fabriqués à partir d'un mélange de carbone et de la forme graphite de carbone connue sous le nom de carbone-graphite. Pour les outils à grande vitesse comme les toupies, les brosses sont entièrement en graphite en raison de leur faible frottement. Les gros moteurs utilisent des brosses qui sont un mélange de graphite et jusqu'à 50% de cuivre. La composition d'une brosse particulière pour un moteur dans une certaine application est déterminée par des facteurs tels que comme la fréquence des démarrages, la probabilité de surcharge, la durée de vie attendue du moteur et la pression commutateur.

Le pourcentage de courant perdu entre la brosse et le commutateur est affecté par la qualité du contact entre les deux. Un bon ajustement entre la brosse et le commutateur améliore l'efficacité. De plus, le commutateur avec moins d'essuyage ou de rayures, moins de creux et moins de film est plus efficace.

Deux types d'usure affectent les brosses: mécaniques et électriques. En fonctionnement normal, un film de graphite se forme entre la brosse et le commutateur, ce qui réduit l'usure mécanique. Des irrégularités sur la surface du commutateur et une faible humidité peuvent endommager ce film. L'usure électrique est causée par des points précis de haute tension qui produisent les étincelles que vous voyez. Chaque étincelle représente une petite fosse dans une brosse ou le commutateur.