Wat zijn motorborstels？
1. Motorborstel
Motorborstel wordt gebruikt in de commutator of sleepring van de motor, als een glijdend contactlichaam om de introductie van stroom te exporteren. Zijn rol is voornamelijk gericht op metaalwrijving tijdens het geleiden van elektriciteit, veel gebruikt in een verscheidenheid aan AC- en DC-generatoren, synchrone motoren, accu DC-motoren, kraanmotor verzamelring, verschillende soorten lasmachines enzovoort.
De borstels die in de vroege machines werden gebruikt, zijn over het algemeen gemaakt van meerstrengig koperdraad. De borstels gemaakt van koperdraad met een hoge hardheid krassen op het gladde commutatorstuk en groeven erop, daarom, het is noodzakelijk om het commutatoroppervlak regelmatig te behandelen. En naarmate koperborstels slijten, borstelstof en vuil kunnen tussen de commutatorbladen terechtkomen, ze kortsluiten en de efficiëntie van de apparatuur verminderen. Koperborstels gebruiken, daarom, is metaal-op-metaal wrijving, hoog verlies, en hoge onderhoudskosten.
Terwijl koolborstels, meestal gemaakt van pure koolstof plus stollingsmiddel, smeringsprestaties en goede stroomafnameprestaties, en koolborstel- en metaalwrijving, er is verlies in de koolborstel, gelijkmatigere slijtage dan koperborstels, en zachte koolstof op de commutatorbladschade is veel kleiner, het genereren van vonken is ook minder, tijdens het gebruik, de koolborstel vervangen kan zijn, metaal heeft geen onderhoud nodig, lage onderhoudskosten en handig.
Daarom, het is gebleken dat moderne rotatiemotoren met commutatoren vrijwel uitsluitend koolborstels gebruiken, waarvan een deel kan worden gemengd met koperpoeder om de geleidbaarheid te verbeteren. Metalen koperborstels worden nog steeds gebruikt in speelgoed- of zeer kleine motoren, evenals op sommige motoren die slechts af en toe draaien, zoals autostartmotoren.
Elektromotoren en generatoren lijden aan een fenomeen dat wordt genoemd “anker reactie”, een effect hiervan is dat de ideale positie van de stroomomkering door de wikkeling verandert wanneer de belasting verandert. Vroege machines hadden borstels gemonteerd op een ring met een handvat. Tijdens bedrijf, de positie van de borstelring moest worden aangepast om de omkering aan te passen en vonken van de borstels te minimaliseren. Dit proces werd genoemd “de borstel schudden”.
Met de ontwikkeling van de technologie, “borstels met hoge weerstand” waren uitgevonden, d.w.z. borstels gemaakt van een mengsel van koperpoeder en koolstof. Deze borstels kunnen het commutatieproces automatiseren en vonken van de borstels minimaliseren. Hoewel deze borstels worden omschreven als borstels met hoge weerstand, de exacte waarde van de weerstand van deze borstels is afhankelijk van de grootte en functie van de machine. In aanvulling, borstels met hoge weerstand zijn niet geconstrueerd als borstels, maar in de vorm van koolstofblokken met gebogen oppervlakken die passen bij de vorm van de commutator.
De grootte van een koolborstel met hoge weerstand is veel breder dan het isolatiesegment dat hij overspant (en kan op grotere machines vaak twee isolatiesegmenten overspannen). Daarom, wanneer het commutatorsegment onder de borstels doorgaat, de stroom die er naartoe vloeit is vloeiender dan wanneer het puur koperen borstelcontact abrupt zou breken. Evenzo, het gedeelte dat in contact komt met de borstels heeft een vergelijkbare stroomstijging. Dus, hoewel de stroom door de borstels min of meer constant is, de momentane stroom door beide commutatorstukken is evenredig met het relatieve oppervlak dat in contact komt met de borstels.
De verhouding koper tot koolstof kan voor specifieke doeleinden worden gevarieerd. Borstels met een hoger kopergehalte presteren beter bij zeer lage spanningen en hoge stromen, terwijl borstels met een hoger koolstofgehalte beter presteren bij hoge spanningen en lage stromen.
Veren worden vaak gebruikt met borstels om constant contact te houden met de commutator. Naarmate de borstels en de commutator slijten, de veer duwt de borstels gestaag naar beneden richting de commutator. Eventueel, de borstels zijn zo klein en dun dat er geen stabiel contact meer mogelijk is of niet meer stevig in de borstelhouder zit, op welk punt de borstels moeten worden vervangen.
Flexibele stroomkabels worden vaak rechtstreeks op de borstels aangesloten, maar omdat de stroom die door de steunveren vloeit hitte veroorzaakt, dit kan leiden tot verharding van het metaal en verlies van veerspanning.
Wanneer een commutatormotor of generator meer stroom verbruikt dan een enkele borstel kan geleiden, meerdere borstelhoudersamenstellen zijn parallel gemonteerd op de voorkant van de zeer grote commutator. Door deze parallelle montage wordt de stroom gelijkmatig over alle borstels verdeeld, waardoor slechte borstels kunnen worden verwijderd en vervangen door nieuwe, zelfs als de machine op vol vermogen en belasting blijft draaien.
Hoge spanning, Apparaten voor hoge stroomcommutatie zijn tegenwoordig niet zo gebruikelijk omdat de ontwerpen van alternatoren minder complex zijn, waardoor lage stroom mogelijk is, hoogspanningsdraaiveldspoelen voor het aandrijven van statorspoelen met hoge stroomsterkte in vaste positie. Dit maakt het gebruik van zeer kleine individuele borstels in het dynamoontwerp mogelijk. In dit geval, de roterende contacten zijn doorlopende ringen, sleepringen genoemd, die niet schakelen.
Moderne apparaten die koolborstels gebruiken, zijn vaak onderhoudsvrij ontworpen, waarvoor gedurende de hele levensduur van het apparaat geen aanpassingen nodig zijn, met behulp van een borstelhoudersleuf met vaste positie en een combinatie van een borstelveerkabel die in de sleuf past. Trek versleten borstels eruit en plaats nieuwe borstels.
2. Borstelcontacthoek
De borstelcontacthoek is hoe de borstels contact maken met de commutator. Verschillende borsteltypes maken op verschillende manieren contact met de commutator. Omdat de hardheid van koperen borstels hetzelfde is als de hardheid van de commutator, de rotor kan niet achteruit draaien tegen het uiteinde van de koperen borstels zonder dat het koper diep in de commutator dringt en ernstige schade veroorzaakt.
Daarom, de strip/gestapelde koperen borstels maken alleen tangentieel contact met de commutator, terwijl het kopergaas en de draadborstels een schuine contacthoek gebruiken om contact te maken met hun randen via de commutatorlippen die slechts in één richting kunnen draaien. Door de zachtheid van de koolborstel kan deze direct radiaal eindcontact maken met de commutator zonder de ventilator te beschadigen, waardoor de rotorrichting gemakkelijk kan worden omgedraaid zonder de borstelhouder te heroriënteren om in de tegenovergestelde richting te draaien.
Alhoewel nooit omgekeerd, gewone apparaatmotoren die gewikkelde rotoren gebruiken, commutatoren en borstels hebben radiale contactborstels. In het geval van reactieve borstelhouders, de koolborstels kunnen in de tegenovergestelde richting van de commutator worden gekanteld, zodat de commutator de neiging heeft tegen de koolstof te duwen om stevig contact te bereiken.
3, Commutatievlak
Het commutatievlak is het contactpunt waar de borstels de commutator raken. Om voldoende stroom naar of van de commutator te geleiden, het contactgebied van de borstel is geen dunne lijn, maar een rechthoekige vlek over de doorsnede. Typisch, de borstels zijn breed genoeg om te overspannen 2.5 commutatorsegmenten. Dit betekent dat twee aangrenzende segmenten elektrisch worden verbonden door de borstels wanneer ze met elkaar in contact komen.
