モーターブラシとは
1. モーターブラシ
モーターブラシ モーターの整流子またはスリップリングで使用されます, 電流の導入をエクスポートするためのスライドコンタクト本体として. その役割は、主に電気を伝導する際の金属摩擦に対するものです, さまざまなACおよびDCジェネレーターで広く使用されています, 同期モーター, バッテリー DCモーター, クレーンモーターコレクターリング, さまざまな種類の溶接機など.
初期の機械で使用されるブラシは、一般に多鎖銅線でできています. 硬さの高い銅線で作られたブラシは、滑らかな整流子のピースとその上に溝を傷つけます, したがって, 整流子の表面を頻繁に治療する必要があります. そして、銅ブラシが着ているとき, ブラシダストとデブリは、整流子の刃の間にくすくなります, それらを短くして機器の効率を低下させる. 銅ブラシを使用します, したがって, 金属オンメタル摩擦です, 高い損失, そして高額な維持費.
カーボンブラシ, 一般に純粋な炭素と固化剤で作られています, 潤滑パフォーマンスと優れた現在のコレクションパフォーマンス, カーボンブラシと金属摩擦, 損失がありますカーボンブラシがあります, 銅ブラシよりも均一な摩耗, 整流子の刃の損傷の軟炭はずっと小さくなります, 火花の生成も少ない, 使用の過程で, カーボンブラシを交換できます, 金属はメンテナンスを必要としません, メンテナンスコストが低く、便利です.
したがって, 整流子を備えた最新のロータリーモーターは、ほぼ独占的にカーボンブラシを使用していることが開発されました, 導電率を向上させるために、その一部を銅粉末と混合することができます. 金属銅ブラシは、おもちゃや非常に小さなモーターでまだ使用されています, 断続的にしか動作しないいくつかのモーターでも, 車のスターターモーターなど.
電気モーターと発電機は、呼ばれる現象に苦しんでいます “アーマチュア反応”, その効果の1つは、負荷が変化するにつれて、巻線を通して現在の反転の理想的な位置を変更することです. 初期のマシンには、ハンドル付きのリングにブラシが取り付けられていました. 動作中に, ブラシからのスパークを最小限に抑えるために、反転を調整するために調整する必要があります。. このプロセスは呼び出されました “ブラシを振る”.
テクノロジーの発展に伴い, “高抵抗ブラシ” 発明されました, つまり. 銅粉末と混合物で作られたブラシと 炭素. これらのブラシは、整流プロセスを自動化し、ブラシからのスパークを最小限に抑えることができます. これらのブラシは高抵抗ブラシとして説明されていますが, これらのブラシの抵抗の正確な値は、マシンのサイズと機能に依存します. 加えて, 高抵抗ブラシはブラシのように構築されていません, しかし、整流子の形状に合わせて湾曲した表面を持つ炭素ブロックの形で.
高耐性カーボンブラシのサイズは、それが拡張する断熱セグメントよりもはるかに広いです (そして、多くの場合、より大きな機械に2つの断熱セグメントにまたがることがあります). したがって, 整流子セグメントがブラシの下を通過するとき, それに流れる電流は、純粋な銅ブラシの接触が突然壊れた場合よりも滑らかです. 同様に, ブラシと接触しているセクションは、電流が同様の勾配上昇しています. したがって, ブラシを通る電流は多かれ少なかれ一定ですが, 両方の整流子の断片を通る瞬間電流は、ブラシと接触している相対領域に比例します.
銅と炭素の比率は、特定の目的のために変化する可能性があります. 銅含有量が多いブラシは、非常に低い電圧と高電流でより良く機能します, 炭素含有量が多いブラシは、高電圧と低電流でより良いパフォーマンスを発揮しますが.
スプリングはしばしばブラシで使用され、整流子との一定の接触を維持する. ブラシと整流子が着ているとき, 春は着実にブラシを整流子に向かって押し下げます. 最終的に, ブラシは十分に小さく薄く摩耗しているため、安定した接触はもはやブラシホルダーに安全に保持されなくなりました, その時点で、ブラシを交換する必要があります.
柔軟な電源ケーブルは、多くの場合、ブラシに直接接続されます, しかし、サポートスプリングスを通過する電流が熱を引き起こすため, これは、金属抑制と春の緊張の損失につながる可能性があります.
整流子モーターまたは発電機が単一のブラシが導くよりも多くの電力を使用するとき, 複数のブラシホルダーアセンブリは、非常に大きな整流子の表面に並行して取り付けられています. この平行取り付けは、すべてのブラシに電流を均等に分配します, マシンがフルパワーと負荷で回転し続けている場合でも、悪いブラシを除去し、新しいブラシを新しいものに置き換えることができます.
高電力, オルタネーターの設計が複雑ではないため、高電流の整流装置は今日それほど一般的ではありません, 低電流を許可します, 高電圧回転フィールドコイルに電力を供給する高電流固定位置ステーターコイル. これにより、オルタネーターのデザインで非常に小さな個別のブラシを使用できます. この場合, 回転接点は連続リングです, スリップリングと呼ばれます, それは切り替えません.
カーボンブラシを使用した最新のデバイスは、多くの場合、メンテナンスフリーになるように設計されています, デバイスの生涯を通じて調整を必要としません, 固定位置ブラシホルダースロットとコンビネーションブラシスプリングを使用する ケーブルアセンブリ それはスロットに適合します. 摩耗したブラシを引き出し、新しいブラシを挿入します.
2. ブラシの接触角
ブラシの接触角は、ブラシが整流子に接触する方法です. さまざまなブラシタイプは、さまざまな方法で整流子と接触します. 銅ブラシの硬度は整流子の硬度と同じなので, ローターは、銅が整流器の奥深くに浸透して深刻な損傷を引き起こすことなく、銅ブラシの端に対して後方に回転することができません.
したがって, ストリップ/積み重ねられた銅ブラシは、整流子のみと接線接触します, 銅のメッシュとワイヤーブラシは、角度のある接触角を使用して、一方向でのみ回転できる整流子タブを介してエッジに接触します. カーボンブラシの柔らかさにより、ファンに損傷を与えることなく、整流子と直接ラジアルエンド接触を行うことができます, ブラシホルダーを反対方向に走らせることなく、ローター方向の簡単な反転を可能にする.
逆転することはありませんが, 創傷ローターを使用した一般的なアプライアンスモーター, 整流子とブラシには、放射状の接触ブラシがあります. リアクティブブラシホルダーの場合, カーボンブラシは、整流子から反対方向に傾いているため、整流子が炭素に押し付けて固体接触を達成する傾向があります.
3, 整流面
整流面は、ブラシが整流子に触れる接触点です. 整流子との間で十分な電流を実行するために, ブラシコンタクトエリアは細い線ではありません, しかし、セクション全体の長方形パッチ. 通常, ブラシは、スパンするのに十分な広さです 2.5 整流子セグメント. これは、2つの隣接するセグメントがブラシが互いに接触するときに電気的に接続されていることを意味します.
