Was sind Motorbürsten?
1. Motorbürste
Motorbürste wird im Kommutator oder Schleifring des Motors verwendet, als Schleifkontaktkörper zur Ausfuhr der Stromeinleitung. Seine Aufgabe besteht hauptsächlich in der Metallreibung beim Leiten von Elektrizität, weit verbreitet in einer Vielzahl von AC- und DC-Generatoren, Synchronmotoren, Batterie Gleichstrommotoren, Kranmotor-Kollektorring, verschiedene Arten von Schweißmaschinen und so weiter.
Die in den frühen Maschinen verwendeten Bürsten bestanden im Allgemeinen aus mehradrigem Kupferdraht. Die Bürsten aus Kupferdraht mit hoher Härte zerkratzen das glatte Kommutatorstück und die darauf befindliche Nut, Deshalb, Es ist notwendig, die Kommutatoroberfläche häufig zu behandeln. Und wie sich Kupferbürsten abnutzen, Bürstenstaub und Schmutz können sich zwischen den Kollektorlamellen festsetzen, Dies führt zu Kurzschlüssen und verringert die Effizienz der Geräte. Verwendung von Kupferbürsten, Deshalb, ist Metall-auf-Metall-Reibung, hoher Verlust, und hohe Wartungskosten.
Während Kohlebürsten, im Allgemeinen aus reinem Kohlenstoff plus Verfestigungsmittel hergestellt, Schmierleistung und gute Stromsammelleistung, und Kohlebürste und Metallreibung, Es gibt einen Verlust an der Kohlebürste, gleichmäßigerer Verschleiß als Kupferbürsten, und der Schaden durch Weichkohlenstoff an der Kommutatorschaufel ist viel geringer, auch die Funkenbildung ist geringer, im Prozess der Nutzung, Ersetzen Sie die Kohlebürste, Metall erfordert keine Wartung, geringe Wartungskosten und praktisch.
Deswegen, Es hat sich herausgestellt, dass moderne Rotationsmotoren mit Kommutatoren fast ausschließlich Kohlebürsten verwenden, Ein Teil davon kann mit Kupferpulver gemischt werden, um die Leitfähigkeit zu verbessern. Metallkupferbürsten werden immer noch in Spielzeug- oder Kleinstmotoren verwendet, sowie bei einigen Motoren, die nur intermittierend laufen, wie zum Beispiel Anlasser für Autos.
Elektromotoren und Generatoren leiden unter einem Phänomen namens “Ankerreaktion”, Ein Effekt davon besteht darin, dass sich die ideale Position der Stromumkehr durch die Wicklung ändert, wenn sich die Last ändert. Frühe Maschinen hatten Bürsten, die an einem Ring mit Griff befestigt waren. Während der Operation, Um die Funkenbildung durch die Bürsten zu minimieren, musste die Position des Bürstenrings angepasst werden, um die Umkehrung anzupassen. Dieser Vorgang wurde aufgerufen “den Pinsel schütteln”.
Mit der Entwicklung der Technologie, “Bürsten mit hohem Widerstand” wurden erfunden, d.h. Bürsten aus einer Mischung aus Kupferpulver und Kohlenstoff. Diese Bürsten können den Kommutierungsprozess automatisieren und die Funkenbildung der Bürsten minimieren. Obwohl diese Bürsten als Bürsten mit hohem Widerstand beschrieben werden, Der genaue Widerstandswert dieser Bürsten hängt von der Größe und Funktion der Maschine ab. Zusätzlich, Bürsten mit hohem Widerstand sind nicht wie Bürsten konstruiert, allerdings in Form von Kohlenstoffblöcken mit gekrümmten Oberflächen, die der Form des Kommutators entsprechen.
Die Größe einer hochohmigen Kohlebürste ist viel größer als das Isolationssegment, das sie überspannt (und kann sich bei größeren Maschinen oft über zwei Isolationssegmente erstrecken). Deswegen, wenn das Kommutatorsegment unter den Bürsten hindurchläuft, Der dorthin fließende Strom ist gleichmäßiger, als wenn der Bürstenkontakt aus reinem Kupfer abrupt brechen würde. Ähnlich, Der Abschnitt, der mit den Bürsten in Kontakt steht, weist einen ähnlichen Anstieg des Stroms auf. Daher, obwohl der Strom durch die Bürsten mehr oder weniger konstant ist, Der momentane Strom durch beide Kommutatorteile ist proportional zur relativen Kontaktfläche mit den Bürsten.
Das Verhältnis von Kupfer zu Kohlenstoff kann für bestimmte Zwecke variiert werden. Bürsten mit einem höheren Kupferanteil leisten bei sehr niedrigen Spannungen und hohen Strömen eine bessere Leistung, während Bürsten mit einem höheren Kohlenstoffgehalt bei hohen Spannungen und niedrigen Strömen eine bessere Leistung erbringen.
Federn werden häufig mit Bürsten verwendet, um einen konstanten Kontakt mit dem Kommutator aufrechtzuerhalten. Da sich die Bürsten und der Kommutator abnutzen, Die Feder drückt die Bürsten stetig nach unten in Richtung des Kommutators. Letztlich, Die Bürsten werden so klein und dünn, dass kein stabiler Kontakt mehr möglich ist oder sie nicht mehr sicher im Bürstenhalter gehalten werden, Dann müssen die Bürsten ausgetauscht werden.
Flexible Stromkabel werden oft direkt an die Bürsten angeschlossen, sondern weil der durch die Stützfedern fließende Strom Wärme verursacht, Dies kann zur Metallverhärtung und zum Verlust der Federspannung führen.
Wenn ein Kommutatormotor oder -generator mehr Strom verbraucht, als eine einzelne Bürste leiten kann, Mehrere Bürstenhalteranordnungen sind parallel auf der Fläche des sehr großen Kommutators montiert. Durch diese Parallelanordnung wird der Strom gleichmäßig auf alle Bürsten verteilt, Dadurch können defekte Bürsten entfernt und durch neue ersetzt werden, selbst wenn die Maschine weiterhin mit voller Leistung und Last läuft.
Hohe Energie, Hochstrom-Kommutierungsgeräte sind heutzutage nicht mehr so verbreitet, da die Lichtmaschinenkonstruktionen weniger komplex sind, Ermöglicht einen niedrigen Strom, Hochspannungs-Drehfeldspulen zur Versorgung von Hochstrom-Statorspulen mit fester Position. Dies ermöglicht die Verwendung sehr kleiner Einzelbürsten im Generatordesign. In diesem Fall, Die rotierenden Kontakte sind durchgehende Ringe, sogenannte Schleifringe, die nicht wechseln.
Moderne Geräte mit Kohlebürsten sind oft wartungsfrei konzipiert, Während der gesamten Lebensdauer des Geräts ist keine Anpassung erforderlich, Verwenden Sie einen Pinselhalterschlitz und eine Kombinationsbürstenfeder Kabelbaugruppe Das passt in den Slot. Abgenutzte Bürsten herausziehen und neue Bürsten einsetzen.
2. Bürstenkontaktwinkel
Der Bürstenkontaktwinkel gibt an, wie die Bürsten den Kommutator kontaktieren. Verschiedene Bürstentypen nehmen auf unterschiedliche Weise Kontakt mit dem Kommutator auf. Denn die Härte von Kupferbürsten ist gleich der Härte des Kommutators, Der Rotor kann sich nicht gegen das Ende der Kupferbürsten rückwärts drehen, ohne dass das Kupfer tief in den Kommutator eindringt und schwere Schäden verursacht.
Deswegen, Die streifenförmigen/gestapelten Kupferbürsten haben nur tangentialen Kontakt mit dem Kommutator, während das Kupfergeflecht und die Drahtbürsten einen abgewinkelten Kontaktwinkel verwenden, um ihre Kanten über die Kommutatorlamellen zu berühren, die sich nur in eine Richtung drehen können. Die Weichheit der Kohlebürste ermöglicht einen direkten radialen Endkontakt mit dem Kommutator, ohne den Lüfter zu beschädigen, Ermöglicht eine einfache Umkehr der Rotorrichtung, ohne den Bürstenhalter neu auszurichten, sodass er in die entgegengesetzte Richtung läuft.
Obwohl nie rückgängig gemacht, Gängige Gerätemotoren mit gewickelten Rotoren, Kommutatoren und Bürsten haben radiale Kontaktbürsten. Bei reaktiven Bürstenhaltern, Die Kohlebürsten können in die entgegengesetzte Richtung zum Kommutator geneigt sein, sodass der Kommutator dazu neigt, gegen die Kohle zu drücken, um einen festen Kontakt herzustellen.
3, Kommutierungsebene
Die Kommutierungsebene ist der Kontaktpunkt, an dem die Bürsten den Kommutator berühren. Um genügend Strom zum oder vom Kommutator zu leiten, Die Kontaktfläche der Bürste ist keine dünne Linie, aber ein rechteckiger Fleck quer über den Abschnitt. Typischerweise, Die Bürsten sind breit genug, um sie zu überspannen 2.5 Kommutatorsegmente. Das bedeutet, dass zwei benachbarte Segmente durch die Kontaktierung der Bürsten elektrisch verbunden werden.
