碳刷的作用(这里面竟然有你不知道的秘密)
碳刷的作用(这里面竟然有你不知道的秘密)
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
负责编辑： 相关推荐
根据磁场能穿透空气隙和非磁性介质原理，当电机带动外磁转子旋转时，通过磁力线的作用耦合了与叶轮相联的内….发表于 2020-01-03 11:59?
38次阅读电机冷却方式主要有自然冷却、风冷、水冷、油冷。发表于 2020-01-01 16:50?
138次阅读说起直线电机，英文是linear servo motor。说起来，在我们现在常见的马达，都是旋转电机….发表于 2020-01-01 16:02?
171次阅读如果变频器在限定的时间内仍然保护，应改变启动/停止的运行曲线，从直线改为S形、U形线或反S形、反U形….发表于 2020-01-01 15:39?
240次阅读主回路接线，估计不会有几个人会接错的，毕竟变频器主回路几乎都是RST输入，UVW输出，每款变频器都差….发表于 2020-01-01 15:34?
318次阅读电机堵转是电机在转速为0转时仍然输出扭矩的一种情况，一般都是机械的或者人为的。由于电机负载过大、拖动….发表于 2019-12-31 09:05?
443次阅读本文主要阐述了变频电机与定频电机的区别。发表于 2019-12-30 14:18?
141次阅读直流电动机起动时，转速为零，内部没有反电势，所以起动电流=电网电压/电枢电阻，（电枢电阻很小）起动电….发表于 2019-12-30 10:29?
82次阅读他励电机属于直流电机，是指电机的励磁线圈和电枢绕组是分开的电机，励磁电流单独提供，与电枢电流无关。发表于 2019-12-30 10:16?
110次阅读本文主要阐述了碳刷的更换方法及更换注意事项。发表于 2019-12-30 09:58?
122次阅读碳刷没有规定多久换一次，新机器可能一年换一次。旧机器，因为转子磨损严重，比较吃碳刷，打开机器如同煤矿….发表于 2019-12-30 09:34?
138次阅读一般来说电刷与碳刷是一样的，只是说到电刷的范围还比较广义一些。碳刷只能是由碳粒组成或含有碳的成份。而….发表于 2019-12-30 09:17?
54次阅读转子是电动机的旋转部分，包括转子铁芯，转子绕组和转轴等部分。发表于 2019-12-30 09:08?
136次阅读电动机转子轴用的是合金材料和永久磁铁。转子由一定极对数的永磁体镶嵌在铁芯表面或者嵌入铁芯内部构成。永….发表于 2019-12-30 09:04?
63次阅读电机断相与相序保护继电器是可以避免因电机缺相运行烧毁的，但该保护继电器只能针对来电的断相起到保护作用….发表于 2019-12-26 11:07?
398次阅读本文首先阐述了电机异响的原因，其次还详细介绍了电机过载故障处理的处理方法。发表于 2019-12-26 10:49?
430次阅读本文首先介绍了过载保护器的工作原理，其次介绍了过载保护器使用，最后阐述了电机过载保护器的用途。发表于 2019-12-26 09:35?
424次阅读三相交流电是电能的一种输送形式，简称为三相电。三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差….发表于 2019-12-25 14:52?
671次阅读转矩电机的工作原理与普通同步电机相似，磁铁被固定在毂的内表面上，毂是被驱动的部分，定子由大量集成在铁….发表于 2019-12-24 17:40?
544次阅读运行中容易过载的电动机、起动或自起动条件困难而要求限制起动时间的电动机，应装设过载保护。发表于 2019-12-24 17:38?
702次阅读电刷是直流电机中电源和电枢线圈之间的重要环节，电刷一直是直流电机和通用电机设计中的重要考虑因素，作为….发表于 2019-12-24 17:34?
508次阅读现代电机设计和制造的趋势正在朝着使电机更加紧凑和高效的方向发展，与传统材料（如棉花和清漆）相比，无机….发表于 2019-12-24 17:34?
461次阅读高压差分探头差分放大原理是指一对信号同时输入到放大电路中，然后相减，得到原始信号。差分放大器是由两个….发表于 2019-12-24 09:12?
501次阅读扫地机器人的工作电机分为行走、吸尘和毛刷电机。扫地机行走结构中前面有一个从动转向轮，两侧各有一个驱动….发表于 2019-12-23 16:51?
234次阅读劳斯莱斯除了制造汽车，其还涉足航空发动机制造领域，也是一家优秀的发动机制造商，空客飞机部分型号用的就….发表于 2019-12-23 14:32?
441次阅读将变频器设置为自带的键盘操作模式，按运行键、停止键，观察电机是否能正常地启动、停止。发表于 2019-12-22 10:28?
448次阅读我们使用的电能，主要来源于电厂发的电，主要有水力发电、火力发电，风力发电、太阳能等其它方式发电只能做….发表于 2019-12-22 03:22?
634次阅读日前，奔驰官方宣布其位于德国斯图加特郊区的乌特图克海姆（Untertürkheim）工厂将成为电驱动….发表于 2019-12-20 16:41?
612次阅读宝马iX3将是宝马最近7年内推出的第一款纯电动SUV车型，关于这款车型，宝马近日公布了更多信息。宝马….发表于 2019-12-19 16:46?
754次阅读 二极的就是两对磁极，电机转速较快，但输出的劲没有四极的大，四极的转速较二极的又慢一半，但劲大 六极….发表于 2019-12-19 09:00?
641次阅读对于高速电机，用维修普通电机的一般方法维修，未必能修好，修好后，未必能长时间使用。根据国内外实践经验….发表于 2019-12-18 10:34?
602次阅读高速电机通常是指转速超过10000r/min的电机。它们具有以下优点：一是由于转速高，所以电机功率密….发表于 2019-12-18 10:00?
565次阅读本文首先阐述了制动电机的工作原理，其次阐述了制动电机的应用。发表于 2019-12-18 09:54?
531次阅读本文主要介绍了双速电机正反转接线图。发表于 2019-12-18 09:36?
1028次阅读本文主要阐述了双速电机6根线的接线方法。发表于 2019-12-18 09:21?
1397次阅读在实际设置时，可能从中间某一步开始。若还有其它的参数需要设置，不需要返回到待机状态，只要返回到相应的….发表于 2019-12-17 09:34?
773次阅读本文首先介绍了微特电机种类，其次介绍了微特电机特征参数，最后阐述了微特电机发展趋势。发表于 2019-12-17 08:56?
816次阅读本文首先介绍了微特电机的概念，其次阐述了微特电机的应用领域，最后介绍了微特电机结构。发表于 2019-12-17 08:51?
617次阅读指电动机的工作方式，即在规定的工作条件下运行的持续时间或工作周期。电动机运行情况，根据发热条件可分为….发表于 2019-12-16 14:56?
122次阅读一般功能预置都是通过编程方式来进行的。因此，功能预置都必须在“编程模式”下进行。尽管各种变频器的功能….发表于 2019-12-16 09:30?
186次阅读转子检查：抽出转子后，拆下里外小盖，检查有无损坏，转子鼠笼条与端环焊接牢固可靠，不得有开焊、虚焊。发表于 2019-12-14 11:17?
553次阅读首先引出线数量不同，两相电机因有两个绕组，所以有4条引出线，而三相电机因为有3个绕组，有6条引出线。发表于 2019-12-14 09:53?
1066次阅读自励励磁是指，发电机自己给自己提供工作磁场的电流，才能发电。他励励磁是指，发电机需要外界给他提供工作….发表于 2019-12-14 05:53?
856次阅读请问电机的旋转速度为什么能够自由地改变
…发表于 2019-12-13 16:59?
281次阅读跪求四相八拍步进电机的细分驱动装置Proteus 仿真图
挺急的！！！帮帮我
…发表于 2019-12-12 08:37?
273次阅读这是我阅读Maxon的电机教程的一个总结，也结合了一点自己的经验。首先，对于我们的应用来说，我们需要选择合适的功率…发表于 2019-12-10 15:55?
334次阅读电机作为人们生产和生活中不可缺少的重要动力提供者，在使用过程中很多电机会出现发热很严重的现象，但是很多时候不知…发表于 2019-12-10 11:01?
290次阅读
发表于 2019-12-08 22:02?
578次阅读想问下各位大神:
1，直流电机单电阻FOC电流采样，以及PFC电流采样，是否须要滤波后再进行后续的相电流重构以及…发表于 2019-11-26 18:30?
509次阅读求教大神，请问识别条码后，如何控制传送带上物品的运动
…发表于 2019-11-26 09:20?
352次阅读
现在的按键检测方式有缺陷，
以JP1这路为例，未按键时，ACIN的波形如下图1
图1
电机未启动时，按下S2，则…发表于 2019-11-23 22:34?
380次阅读 谁来阐述一下启动电容坏了电机会怎么样
…发表于 2019-11-14 15:52?
242次阅读请问电机装变频器能省电吗
发表于 2019-11-13 17:13?
373次阅读