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碳刷的作用(这里面竟然有你不知道的秘密)

分类:生活小百科 2021-08-01
碳刷的作用(这里面竟然有你不知道的秘密)

碳刷作用(里面竟然有你不知道秘密)

原标题:什么是碳刷,它的作用是什么
你会发现,买电动工具的时候,有的产品会在盒子里发两个小配件,有的人知道是碳刷,有的人不知道叫什么,不知道怎么用。
现在无论是海报推广还是销售介绍,电动工具都是一大卖点。如果你问区别是什么,很多人只知道区别是有没有碳刷,那么碳刷是什么,它的作用是什么有刷电机和无刷电机有什么区别
碳刷又称电刷,广泛应用于电气设备中。它在一些电动机或发电机的固定部分和旋转部分之间传递信号或能量。它呈长方形,弹簧里装有金属丝。碳刷是滑动触点,容易磨损,需要定期更换和清洗。
图片来源:pixabay
碳刷的主要成分是碳。工作时受到弹簧的压迫,像刷子一样作用在转动的零件上,所以叫碳刷。它的主要材料是石墨。
首先,了解碳刷的主要材料石墨。石墨是一种天然元素。它的主要成分是碳,黑色,不透明,半金属,硬度低。可以用指甲移动。石墨和金刚石都是由碳组成的,但它们的性质却有很大的不同,这是由碳原子的排列结构不同造成的。
石墨的成分虽然是碳,但它是一种耐高温材料,熔点达到3652。利用这种耐高温特性,石墨可以加工成耐高温的化学坩埚。
石墨的导电性非常好,超过很多金属,是非金属的几百倍,所以做成电极、碳刷等导电部件;石墨的内部结构决定了它良好的润滑性。我们经常在生锈的门锁里放铅笔灰或者石墨,这样开门就容易多了。这应该是石墨的润滑作用。
图片来源:pixabay
不要以为石墨只能作为铅笔芯的基本产品。你一定听说过石墨烯,一种从石墨中提取的新材料。它已经成为世界上最热门的新技术材料,现在许多高科技产品都需要它。
图片来源:pixabay
碳刷通常用于DC电器,如冰箱、洗衣机和家用空调。这是因为交流电机不需要恒定磁场,所以不需要换向器,所以不需要碳刷。
要了解碳刷的作用和意义,首先要了解有刷电机和无刷电机的工作原理和区别。
有刷电机
所有电机都由定子和转子组成。在DC电机中,为了使转子转动,需要不断改变电流方向,否则转子只能转动半圈,就像蹬自行车踏板,一只脚只能蹬半圈。因此,DC电机需要改变转子中的电流,即在需要换向时改变通电导体的方向。
换向器换向是将通电的导体放入电磁场中切断磁场,导体会被力推出静磁场。这是因为磁力线被导体周围的电磁场变形,磁力线试图弹回到直线的形状,相当于产生引力和斥力使电机转动。
换向器由两个半圆段组成,接头用绝缘材料隔开,两段换向器的转动分别与碳刷相连,碳刷会在遇到驱动力的情况下反复连接到换向器上,使重复电机转动。
无电刷电动机
无刷DC电机采用电子换向,无换向器和碳刷,但采用位置传感器,主要由永磁转子、多极绕组定子和位置传感器等组成。位置传感器根据转子的位置磁极给相邻的定子线圈通电,使定子产生吸引转子的磁极,从而吸引转子旋转。
无刷电机采用机械换向,外磁极不动,内线圈动。当电机工作时,换向器和线圈一起转动,而碳刷和磁钢不动,所以co
在有刷电机中,每组线圈布置成圆环形状,通过绝缘材料彼此分开,形成圆柱形状,其与电机轴连接成一体。电源通过两个碳刷在弹簧的压力下压在线圈上,每组线圈可以在碳刷下旋转通电。
随着电机转动,不同的线圈或同一线圈的不同两级通电,使线圈的两极产生一个与靠近永磁定子的两极成一定角度的磁场,通过排斥同极和吸引异极产生力来推动电机转动。
有刷电机和无刷电机的区别在于,除了碳刷,有刷电机由齿轮控制,会增加电机的维修率;无刷电机不需要齿轮,不需要频繁维护,使用寿命更长,可靠性更高,但无刷电机的控制系统成本会比有刷电机高;另外,有刷电机的噪音比较大,而无刷电机的噪音低很多,工作效率会更高。
碳刷在DC电机中起着非常重要的作用。碳刷在电机的运动部件之间传导电流。这种传导是滑动传导,可以将电流从固定端传递到发电机或电动机的旋转部分。几个碳刷形成一个碳架,所以这种导电方式导致碳刷容易磨损,碳刷也可以改变电流的方向,即改变方向。
碳刷也用于交流设备。交流电机碳刷的形状和材料与DC电机碳刷相同。交流电机是绕线转子,需要变速,所以需要碳刷。比如我们常用的手钻,抛光机也需要经常换碳刷,功能也很重要。
因为无刷电机有很多优点,尤其是一些电动工具和电动自行车,市场上使用无刷电机的产品越来越多。讨论碳刷的时代即将结束,有刷电机也将被淘汰。你怎么看待这个观点
本文Gif截取自YouTube 《Engineer_It_Understanding_basic_sensored_BLDC_motor_operation》 《Why_Only_Carbon_Brush_is_Used_in_Motors,_Why_not_metal》 《电动机换向器工作原理_腾讯视频》 《Porter_Cable_Router_Repai_Replacing_the_Carbon_Brushes_(Porter_Cable_Part_》返回搜狐查看更多
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