В щеточном двигателе постоянного тока, почему у щеток есть пружины?

Пытаясь понять щеточные моторы постоянного тока, этот пост был очень полезен, но у меня все еще есть некоторые фундаментальные вопросы о механизме щетки. Например, какова цель весны?

( источник )

И поскольку кисть выглядит в основном как пружина, как вообще появилось название «кисть»?

motor dc-motor

— Бен Огорек
источник

Ответы:

Назначение щеток - установить электрический контакт с вращающимся проводником (коммутатором). Первоначально это были пучки проводов, которые можно было протащить через коммутатор. В любое время, по крайней мере, несколько нитей провода будут соприкасаться. Эти пучки, конечно, выглядят как «кисти».

Однако ситуация улучшилась, и теперь мы используем твердые проводящие материалы с низким коэффициентом трения для щеток. Обычно используют разные типы графита. Эти щетки должны быть прижаты к вращающемуся коммутатору, и материал со временем стирается и подлежит замене. Пружина прижимает щетку к коммутатору, обеспечивая хороший электрический контакт, так как материал медленно стирается.

Вот репрезентативная фотография, извлеченная из Google. Темный материал - это настоящая «кисть», выполненная из проводящего графита.

Обратите внимание, что, в отличие от кистей в вашей ссылке, они не имеют провода, соединяющего графит. Это потому, что сами пружины являются проводящими! Дополнительный провод может использоваться в приложениях с большим током.

— bitsmack
источник

Хорошо написанный ответ и очень полезная представительная картинка. Я полностью понимаю это сейчас.

— Бен Огорек

@BenOgorek Спасибо за ваши добрые слова. Рад помочь!

— битмак

Хорошее описание истории того, почему их называют кистями

— Tinkerer

У меня всегда был этот мысленный образ в моей голове проволочных щеток, прижатых к стороне коммутатора. Спасибо за разъяснения!

— Адам Хаун

Может быть, стоит отметить, что в качественном двигателе для тяжелых условий эксплуатации уголь намеренно рассчитан на износ, чтобы свести к минимуму износ коммутатора; своевременная замена щеток будет считаться «обслуживанием», а не «ремонтом», и двигатель может работать десятилетиями, не требуя ничего, кроме смазки и замены щетки. Использование более жестких щеток приведет к большему износу коммутатора, а его починка будет намного дороже, чем замена щеток.

— суперкат

Щетки имеют пружины для поддержания постоянной силы между щетками и проводниками коммутатора по мере износа щеток. Должно быть достаточно силы, чтобы установить хороший электрический контакт, но недостаточно, чтобы вызвать чрезмерный износ.

— Джон Д
источник

F = x*kЯ считаю, что сила не соответствует!

— dotancohen

@dotancohen На рисунке показаны пружины в состоянии покоя. При использовании они сильно сжаты. Если вы посмотрите на степень сжатия ( xздесь отрицательное ), то будет, когда проводящий материал будет новым по сравнению с тем, когда он изношен, степень сжатия будет незначительно отличаться между ними. Следовательно, сила примерно постоянна.

— abligh

Какова цель весны?

Двигатели и динамо с щеточным постоянным током генерируют внешнее усилие против щеток от движения сегментов коммутатора. Кроме того, угольная щетка, которую вы связали, разработана как «жертвенный элемент», который изнашивается при использовании.

Пружина функционирует так, чтобы удерживать щетку в контакте с сегментами коммутатора в противоположность внешним силам, действующим на сегменты (как из-за неровностей поверхности [зазоров], так и из-за несовершенной концентричности подшипников / колец / сегментов), а также регулируется для изнашивание углерода.

Как появилось название «кисть»?

Как и многие другие кажущиеся неправильными, это сохранившаяся ссылка из ныне устаревшей имплиментации. Первое предложение в этом параграфе дает исторический контекст.

— Robherc KV5ROB
источник

Ах я вижу. «В ранних машинах использовались щетки, сделанные из прядей медной проволоки ... Однако эти твердые металлические щетки имели тенденцию царапать и протирать гладкие сегменты коммутатора, что в конечном итоге требовало повторной шлифовки коммутатора».

— Бен Огорек