Bàn chải động cơ là gì？
1. Bàn chải động cơ
Bàn chải động cơ được sử dụng trong cổ góp hoặc vòng trượt của động cơ, như một cơ quan tiếp xúc trượt để xuất khẩu dòng điện. Vai trò của nó chủ yếu là ma sát kim loại trong khi dẫn điện, được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại máy phát điện AC và DC, động cơ đồng bộ, ắc quy động cơ điện một chiều, vòng thu động cơ cần cẩu, các loại máy hàn khác nhau và như vậy.
Bàn chải được sử dụng trong máy móc đời đầu thường được làm bằng dây đồng nhiều sợi.. Bàn chải làm bằng dây đồng có độ cứng cao sẽ làm xước phần cổ góp nhẵn và có rãnh trên đó, Vì vậy, cần phải xử lý bề mặt cổ góp thường xuyên. Và khi bàn chải đồng mòn, quét bụi và mảnh vụn có thể chèn vào giữa các lưỡi cổ góp, rút ngắn chúng và làm giảm hiệu quả của thiết bị. Sử dụng chổi đồng, Vì vậy, là ma sát giữa kim loại với kim loại, tổn thất cao, và chi phí bảo trì cao.
Trong khi chổi than, thường được làm từ carbon nguyên chất cộng với chất làm rắn, hiệu suất bôi trơn và hiệu suất thu thập hiện tại tốt, và chổi than và ma sát kim loại, có sự mất mát là chổi than, mài mòn đồng đều hơn bàn chải đồng, và carbon mềm trên lưỡi cổ góp gây sát thương nhỏ hơn nhiều, việc tạo ra tia lửa cũng ít hơn, trong quá trình sử dụng, có thể thay chổi than, kim loại không cần bảo trì, chi phí bảo trì thấp và thuận tiện.
Vì thế, họ đã phát triển các động cơ quay hiện đại với bộ chuyển mạch hầu như chỉ sử dụng chổi than, một phần có thể được trộn với bột đồng để cải thiện độ dẫn điện. Bàn chải bằng đồng kim loại vẫn được sử dụng trong đồ chơi hoặc động cơ rất nhỏ, cũng như trên một số động cơ chỉ chạy không liên tục, chẳng hạn như động cơ khởi động ô tô.
Động cơ điện và máy phát điện gặp phải hiện tượng gọi là “phản ứng phần ứng”, một tác dụng của nó là thay đổi vị trí lý tưởng của dòng điện đảo chiều qua cuộn dây khi tải thay đổi.. Những máy đầu tiên có chổi gắn trên một vòng có tay cầm. Trong quá trình hoạt động, vị trí của vòng bàn chải cần được điều chỉnh để điều chỉnh độ đảo chiều nhằm giảm thiểu tia lửa từ bàn chải. Quá trình này được gọi là “lắc bàn chải”.
Với sự phát triển của công nghệ, “bàn chải có điện trở cao” đã được phát minh, I E. bàn chải làm từ hỗn hợp bột đồng và carbon. Những bàn chải này có thể tự động hóa quá trình chuyển mạch và giảm thiểu tia lửa điện từ bàn chải. Mặc dù những bàn chải này được mô tả là bàn chải có độ bền cao, Giá trị chính xác của điện trở của các chổi than này phụ thuộc vào kích thước và chức năng của máy. Ngoài ra, chổi có độ bền cao không được chế tạo như chổi, nhưng ở dạng khối cacbon có bề mặt cong để phù hợp với hình dạng của cổ góp.
Kích thước chổi than điện trở cao rộng hơn rất nhiều so với phân khúc cách nhiệt mà nó trải dài (và thường có thể kéo dài hai đoạn cách điện trên các máy lớn hơn). Vì thế, khi đoạn cổ góp đi qua chổi than, dòng điện chạy tới nó sẽ êm hơn so với khi tiếp điểm chổi than bằng đồng nguyên chất bị đứt đột ngột. Tương tự, phần tiếp xúc với chổi than có độ dốc dòng điện tăng lên tương tự. Như vậy, mặc dù dòng điện qua chổi than ít nhiều không đổi, dòng điện tức thời qua cả hai cổ góp tỷ lệ thuận với diện tích tương đối tiếp xúc với chổi than.
Tỷ lệ đồng và carbon có thể thay đổi cho các mục đích cụ thể. Bàn chải có hàm lượng đồng cao hơn hoạt động tốt hơn ở điện áp rất thấp và dòng điện cao, trong khi chổi có hàm lượng carbon cao hơn hoạt động tốt hơn ở điện áp cao và dòng điện thấp.
Lò xo thường được sử dụng kèm chổi than để duy trì tiếp xúc thường xuyên với cổ góp. Khi chổi than và cổ góp bị mòn, lò xo đẩy đều chổi than xuống về phía cổ góp. Sau cùng, bàn chải mòn đủ nhỏ và đủ mỏng đến mức không còn có thể tiếp xúc ổn định hoặc không còn được giữ chắc chắn trong giá đỡ bàn chải, tại thời điểm đó bàn chải cần được thay thế.
Dây cáp nguồn mềm thường được nối trực tiếp với chổi than, nhưng do dòng điện chạy qua lò xo đỡ gây ra nhiệt, điều này có thể dẫn đến quá trình tôi luyện kim loại và mất đi độ căng của lò xo.
Khi động cơ cổ góp hoặc máy phát điện sử dụng nhiều điện năng hơn mức một chổi than có thể dẫn điện, nhiều cụm giá đỡ chổi than được gắn song song trên mặt của cổ góp rất lớn. Việc lắp song song này phân phối dòng điện đồng đều trên tất cả các bàn chải, cho phép loại bỏ chổi xấu và thay thế chổi mới ngay cả khi máy tiếp tục quay hết công suất và tải.
Năng lượng cao, các thiết bị chuyển mạch dòng điện cao ngày nay không còn phổ biến vì thiết kế máy phát điện xoay chiều ít phức tạp hơn, cho phép dòng điện thấp, cuộn dây điện áp cao để cấp nguồn cho cuộn dây stato có vị trí cố định dòng điện cao. Điều này cho phép sử dụng các chổi than riêng lẻ rất nhỏ trong thiết kế máy phát điện. Trong trường hợp này, các tiếp điểm quay là các vòng liên tục, gọi là vòng trượt, cái đó không chuyển đổi.
Các thiết bị hiện đại sử dụng chổi than thường được thiết kế để không cần bảo trì, không cần điều chỉnh trong suốt vòng đời của thiết bị, sử dụng khe giữ bàn chải ở vị trí cố định và cụm cáp lò xo bàn chải kết hợp vừa khít với khe. Kéo bàn chải bị mòn và lắp bàn chải mới.
2. Góc tiếp xúc của bàn chải
Góc tiếp xúc của chổi than là cách chổi than tiếp xúc với cổ góp. Các loại chổi khác nhau tiếp xúc với cổ góp theo những cách khác nhau. Vì độ cứng của chổi đồng giống như độ cứng của cổ góp, rôto không thể quay ngược so với đầu chổi đồng nếu đồng không thấm sâu vào cổ góp và gây hư hỏng nghiêm trọng.
Vì thế, các chổi đồng dạng dải/xếp chồng lên nhau chỉ tiếp xúc tiếp tuyến với cổ góp, trong khi lưới đồng và bàn chải dây sử dụng góc tiếp xúc góc cạnh để tiếp xúc với các cạnh của chúng thông qua các mấu cổ góp chỉ có thể xoay theo một hướng. Độ mềm của chổi than cho phép nó tiếp xúc trực tiếp đầu hướng tâm với cổ góp mà không làm hỏng quạt, cho phép dễ dàng đảo chiều rôto mà không cần định hướng lại giá đỡ chổi than để chạy theo hướng ngược lại.
Dù chưa bao giờ đảo ngược, động cơ thiết bị thông thường sử dụng rôto dây quấn, cổ góp và bàn chải có bàn chải tiếp xúc xuyên tâm. Trong trường hợp giá đỡ chổi than phản ứng, chổi than có thể nghiêng theo hướng ngược lại so với cổ góp sao cho cổ góp có xu hướng đẩy vào cacbon để đạt được tiếp xúc chắc chắn.
3, Mặt phẳng giao hoán
Mặt phẳng chuyển mạch là điểm tiếp xúc nơi chổi than chạm vào cổ góp. Để dẫn đủ dòng điện đến hoặc đi từ cổ góp, vùng tiếp xúc của cọ không phải là một đường mỏng, nhưng một miếng vá hình chữ nhật trên phần. Tiêu biểu, bàn chải đủ rộng để trải rộng 2.5 đoạn cổ góp. Điều này có nghĩa là hai đoạn liền kề được nối điện bằng chổi than khi chúng tiếp xúc với nhau.
