Cosa sono le spazzole del motore？
1. Spazzola motore
Spazzola motore viene utilizzato nel commutatore o nell'anello collettore del motore, come corpo di contatto strisciante per esportare l'introduzione di corrente. Il suo ruolo è principalmente quello di frizionare i metalli mentre conducono l'elettricità, ampiamente utilizzato in una varietà di generatori CA e CC, motori sincroni, batteria Motori a corrente continua, anello collettore motore gru, vari tipi di saldatrici e così via.
Le spazzole utilizzate nei primi macchinari erano generalmente realizzate in filo di rame multifilare. Le spazzole in filo di rame ad alta durezza graffieranno il pezzo liscio del commutatore e si scanaleranno su di esso, Perciò, è necessario trattare frequentemente la superficie del collettore. E come si consumano le spazzole di rame, la polvere e i detriti delle spazzole possono incastrarsi tra le lame del commutatore, cortocircuitandoli e riducendo l'efficienza dell'apparecchiatura. Utilizzo di spazzole in rame, Perciò, è l'attrito metallo su metallo, alta perdita, ed elevati costi di manutenzione.
Mentre le spazzole di carbone, generalmente costituito da carbonio puro più agente solidificante, prestazioni di lubrificazione e buone prestazioni di raccolta della corrente, e spazzola di carbone e attrito metallico, c'è una perdita è una spazzola di carbone, usura più uniforme rispetto alle spazzole in rame, e il danno al carbonio morbido sulla lama del commutatore è molto più piccolo, anche la generazione di scintille è minore, nel processo di utilizzo, sostituire la spazzola di carbone può essere, il metallo non necessita di manutenzione, bassi costi di manutenzione e conveniente.
Perciò, si è scoperto che i moderni motori rotativi con commutatori utilizzano quasi esclusivamente spazzole di carbone, parte del quale può essere miscelato con polvere di rame per migliorare la conduttività. Le spazzole in metallo-rame sono ancora utilizzate nei motori giocattolo o molto piccoli, così come su alcuni motori che funzionano solo in modo intermittente, come i motorini di avviamento delle automobili.
I motori elettrici e i generatori soffrono di un fenomeno chiamato “reazione di armatura”, uno dei quali è quello di modificare la posizione ideale dell'inversione di corrente attraverso l'avvolgimento al variare del carico. Le prime macchine avevano spazzole montate su un anello con una maniglia. Durante l'operazione, la posizione dell'anello delle spazzole doveva essere regolata per regolare l'inversione al fine di ridurre al minimo le scintille dalle spazzole. Questo processo è stato chiamato “agitando il pennello”.
Con lo sviluppo della tecnologia, “spazzole ad alta resistenza” sono stati inventati, cioè. spazzole costituite da una miscela di polvere di rame e carbonio. Queste spazzole possono automatizzare il processo di commutazione e ridurre al minimo le scintille provenienti dalle spazzole. Sebbene queste spazzole siano descritte come spazzole ad alta resistenza, il valore esatto della resistenza di queste spazzole dipende dalle dimensioni e dalla funzione della macchina. Inoltre, le spazzole ad alta resistenza non sono costruite come le spazzole, ma sotto forma di blocchi di carbonio con superfici curve per adattarsi alla forma del commutatore.
La dimensione di una spazzola di carbone ad alta resistenza è molto più ampia del segmento di isolamento che copre (e spesso può estendersi su due segmenti di isolamento su macchine più grandi). Perciò, quando il segmento del collettore passa sotto le spazzole, la corrente che scorre verso di esso è più fluida che se il contatto della spazzola in rame puro dovesse rompersi bruscamente. Allo stesso modo, il tratto a contatto con le spazzole presenta un'analoga pendenza di salita in corrente. Così, sebbene la corrente attraverso le spazzole sia più o meno costante, la corrente istantanea che attraversa entrambi i pezzi del commutatore è proporzionale alla relativa area a contatto con le spazzole.
Il rapporto tra rame e carbonio può essere modificato per scopi specifici. Le spazzole con un contenuto di rame più elevato funzionano meglio a tensioni molto basse e correnti elevate, mentre le spazzole con un contenuto di carbonio più elevato funzionano meglio ad alte tensioni e basse correnti.
Le molle vengono spesso utilizzate con le spazzole per mantenere un contatto costante con il commutatore. Poiché le spazzole e il commutatore si usurano, la molla spinge costantemente le spazzole verso il commutatore. Infine, le spazzole si usurano abbastanza piccole e sottili da non consentire più un contatto stabile o da non essere più trattenute saldamente nel portaspazzole, a quel punto è necessario sostituire le spazzole.
I cavi di alimentazione flessibili sono spesso collegati direttamente alle spazzole, ma perché la corrente che scorre attraverso le molle di sostegno provoca calore, ciò può portare al rinvenimento del metallo e alla perdita di tensione della molla.
Quando un motore o un generatore a commutatore utilizza più potenza di quella che una singola spazzola può condurre, più gruppi portaspazzole sono montati in parallelo sulla faccia del commutatore molto grande. Questo montaggio parallelo distribuisce la corrente uniformemente su tutte le spazzole, consentendo la rimozione delle spazzole difettose e la sostituzione con altre nuove anche se la macchina continua a ruotare a piena potenza e carico.
Ad alta potenza, i dispositivi di commutazione ad alta corrente non sono così comuni oggi perché i progetti degli alternatori sono meno complessi, consentendo una corrente bassa, bobine di campo rotante ad alta tensione per alimentare bobine di statore a posizione fissa ad alta corrente. Ciò consente l'uso di spazzole singole molto piccole nella progettazione dell'alternatore. In questo caso, i contatti rotanti sono anelli continui, chiamati anelli di contatto, che non cambiano.
I dispositivi moderni che utilizzano spazzole di carbone sono spesso progettati per non richiedere manutenzione, non richiede alcuna regolazione per tutta la vita del dispositivo, utilizzando una fessura del portaspazzole a posizione fissa e una molla per spazzola combinata assemblaggio di cavi che si inserisce nello slot. Estrarre le spazzole usurate e inserire nuove spazzole.
2. Angolo di contatto della spazzola
L'angolo di contatto delle spazzole è il modo in cui le spazzole entrano in contatto con il commutatore. Diversi tipi di spazzole entrano in contatto con il commutatore in modi diversi. Poiché la durezza delle spazzole in rame è uguale alla durezza del commutatore, il rotore non può ruotare all'indietro contro l'estremità delle spazzole di rame senza che il rame penetri in profondità nel commutatore causando gravi danni.
Perciò, le spazzole in rame a nastro/impilate fanno contatto tangenziale solo con il commutatore, mentre la rete di rame e le spazzole metalliche utilizzano un angolo di contatto angolato per contattare i loro bordi attraverso le linguette del commutatore che possono ruotare solo in una direzione. La morbidezza della spazzola di carbone le consente di entrare in contatto diretto con l'estremità radiale del commutatore senza danneggiare la ventola, consentendo una facile inversione della direzione del rotore senza riorientare il portaspazzole per funzionare nella direzione opposta.
Anche se mai invertito, motori di apparecchi comuni che utilizzano rotori avvolti, commutatori e spazzole hanno spazzole a contatto radiale. Nel caso di portaspazzole reattivi, le spazzole di carbone possono essere inclinate nella direzione opposta rispetto al commutatore in modo che il commutatore tenda a spingere contro il carbone per ottenere un contatto solido.
3, Piano di commutazione
Il piano di commutazione è il punto di contatto in cui le spazzole toccano il commutatore. Per condurre abbastanza corrente da o verso il commutatore, l'area di contatto della spazzola non è una linea sottile, ma una toppa rettangolare attraverso la sezione. Tipicamente, le spazzole sono abbastanza larghe da estendersi 2.5 segmenti del commutatore. Ciò significa che due segmenti adiacenti sono collegati elettricamente dalle spazzole quando entrano in contatto tra loro.
