什么叫碳刷?
碳刷 Carbon Brush
碳刷,顧名思義,就是碳做的(也就是石墨,鉛筆芯的主要成分,不過有的用合金(片)代替石墨做的碳刷)。碳刷是有刷電機(jī)里面頂在換相器表面的部件,電機(jī)轉(zhuǎn)動的時候,將電能通過換相器輸送給線圈,由于其主要成分是碳,稱為碳刷,它是易磨損的。應(yīng)定期維護(hù)更換,并清理積碳刷。
碳刷是電動機(jī)或發(fā)電機(jī)或其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械的固定部分和轉(zhuǎn)動部分之間傳遞能量或信號的裝置,它一般是純碳加凝固劑制成,外型一般是方塊,卡在金屬支架上,里面有彈簧把它緊壓在轉(zhuǎn)軸上,比如石油鉆井完成后,需要進(jìn)行檢測,就要從井筒放儀器下去,就是通過碳刷將信號從旋轉(zhuǎn)部分(外包鋼絲的電纜滾筒)送到地面儀器的。
碳刷的樣子有點像擦鉛筆的橡皮條那樣,頂上有導(dǎo)線引出。體積有大有小。
碳刷的組成
碳刷總成由碳刷座、碳刷、拉簧等部件組成碳刷座采用玻璃鋼材料制成,兩邊開口,開口內(nèi)嵌有碳劇支桿左右各一支,中間由拉簧連接,適當(dāng)改變拉簧長度,使碳刷作用在滑環(huán)上的壓力大小適中,在總裝時,可通過調(diào)整,保證靈敏度要求。
碳刷架在電機(jī)中起著固定碳刷位置的作用,碳刷架的質(zhì)量直接影響著電機(jī)的使用性能。
碳刷的用途
碳刷在電機(jī)中的作用:
1.將外部電流(勵磁電流)通過碳刷而加到轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子上(輸入電流)
2.將大軸上的靜電荷經(jīng)過碳刷引入大地(接地碳刷)(輸出電流)
3.將大軸(地)引至保護(hù)裝置供轉(zhuǎn)子接地保護(hù)及測量轉(zhuǎn)子正負(fù)對地電壓
4.改變電流方向(在整流子電機(jī)中,電刷還起著換向作用)
除了感應(yīng)式交流異步電動機(jī)沒有外。其他的電機(jī)都有,只要轉(zhuǎn)子有換向環(huán)的都有。
發(fā)電的原理,是磁場切割導(dǎo)線后,在導(dǎo)線產(chǎn)生電流。發(fā)電機(jī)是采用讓磁場旋轉(zhuǎn)的方法切割導(dǎo)線的。旋轉(zhuǎn)磁場是轉(zhuǎn)子,被切割的導(dǎo)線是定子。
為了讓轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場,必須向轉(zhuǎn)子的線圈輸入?yún)柎烹娏?。碳刷就是用來將厲磁發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的厲磁電流送入轉(zhuǎn)子線圈的。
只有換向器或者滑環(huán)的電機(jī)里面才有碳刷,普通的交流異步電動機(jī)是鼠籠結(jié)構(gòu),沒有碳刷。電機(jī)就是電動機(jī)的簡稱,也就是馬達(dá)。電機(jī)可分為直流電機(jī)和交流電機(jī),直流電機(jī)由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,需要根據(jù)線圈在恒磁場中的位置變化而不斷切換電流的方向,所以直流電機(jī)的線圈需要一個換向器。
換向器由電刷和換向環(huán)組成,碳刷就是電刷的一種。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,電刷始終與換向環(huán)進(jìn)行摩擦,且在換向的瞬間還會產(chǎn)生電火花灼蝕,所以電刷是直流電機(jī)里的易損件。
為了提高直流電機(jī)的使用壽命、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及降低直流電機(jī)的噪聲和電磁干擾,無刷直流電機(jī)有逐步取代有刷電機(jī)的趨勢。
一般交流電機(jī)不用恒磁場,所以用不著換向器,也就無須電刷;但交流電機(jī)的體積一般都比較大。家用電器使用的電機(jī)一般都是交流電機(jī),如電扇、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等都沒有碳刷,但也有使用直流電機(jī)的,如許多的電動剃須刀、廚房小電器、電動自行車等都有碳刷,就是直流電動機(jī)(不包括無刷的)都有。使用干電池的電機(jī)都是直流電機(jī)。
交流異步電機(jī)分兩種:一般工廠用起動負(fù)載比較大用的繞線式異步電動機(jī)上有滑環(huán)故用電(碳)刷 (如起重、軋鋼電機(jī)等),而輕載啟動的用鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)沒有滑環(huán)故不用電(碳)刷(如電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱等)。直流電機(jī)都有換向器,故用電(碳)刷。手電鉆一般屬直流電機(jī),臺鉆屬交流異步感應(yīng)電機(jī);一般玩具及電動剃須刀雖說是直流電機(jī),但由于結(jié)構(gòu)簡單為降低成本里面用的是含磷的帶彈性的黃銅 片用于代替了電(碳)刷換向裝置,是電動剃須刀的易損件(電機(jī)里面的線包一般不會壞的)。
補(bǔ)充:中學(xué)學(xué)物理講電機(jī)原理,只是講原理而已,僅是用簡單的黃銅片或模型示意電氣原理動作而已,一般不會搬一臺完整的線繞異步電機(jī)或直流電機(jī)上講臺的而且還要解剖才能看見的。