Что делают моторные щетки?

Если вы увидели искры в вентиляционных отверстиях двигателя на дрели, вы увидели щетки электромотора в работе. Дуга возникает из-за того, что электричество передается от невращающейся части двигателя или статора к якорю, который является вращающейся частью. Щетки являются частью статора электродвигателя, который проводит электрический ток к ротору.

Щетки удерживаются на месте с помощью щеткодержателей, которые содержат щетку и пружину. Пружина прижимает щетку к коммутатору с достаточным усилием, чтобы обеспечить хороший электрический контакт, избегая при этом слишком большого усилия, которое может вызвать чрезмерный износ. Много искр от ручного инструмента может указывать на изношенные щетки.

Переменный ток меняет направление потока на 60 раз в секунду. Якорь, напрямую связанный с этим током, попытается сделать то же самое. Коммутатор представляет собой кольцо с чередующимися проводящими и изолирующими сегментами. Каждый проводящий сегмент подключен к обмотке якоря. Функция щеток состоит в том, чтобы проводить электричество к отдельным сегментам, когда они вращаются от кисти к щетке. Это позволяет двигателю вращаться в одном направлении со скоростью, определяемой количеством обмоток в якоре.

Щетки для двигателей с дробной мощностью изготавливаются из смеси углерода и графитовой формы углерода, известной как углерод-графит. Для высокоскоростных инструментов, таких как маршрутизаторы, щетки полностью выполнены из графита благодаря более низкому трению. Большие двигатели используют щетки, которые представляют собой смесь графита и до 50 процентов меди. Состав конкретной кисти для мотора в определенном применении определяется такими факторами, как как частота пусков, вероятность перегрузок, ожидаемый срок службы двигателя и давление на коммутатор.

На процент потери тока между щеткой и коммутатором влияет качество контакта между ними. Хорошая посадка между щеткой и коммутатором повышает эффективность. Также более эффективен коммутатор с меньшим количеством протирок или царапин, меньшим количеством ямок и меньшим количеством пленки.

На щетки влияют два типа износа: механический и электрический. При нормальной работе между щеткой и коммутатором образуется графитовая пленка, что снижает механический износ. Неровности на поверхности коммутатора и низкая влажность могут повредить эту пленку. Электрический износ вызван точечными точками высокого напряжения, которые вызывают искры, которые вы видите. Каждая искра представляет собой мелкую ямку в кисти или коммутаторе.