Wat zijn koolborstels en het werkingsprincipe van koolborstels

De koolborstel is een zeer klein industrieel onderdeel. Hoewel de koolborstel klein is, is de waarde ervan moeilijk te vervangen. De koolborstel is een van de essentiële onderdelen in verschillende motoren. Het belangrijkste materiaal is koolstofmateriaal, dat geleidende eigenschappen heeft en wordt gebruikt om stroom over te brengen naar componenten die rotatiebeweging vereisen.

De eerste koolborstels werden in 1867 uitgevonden door de Britse wetenschapper Joseph Wilson Swan. Met de ontwikkeling van elektromotoren en generatoren werden koolborstels geleidelijk op grote schaal gebruikt.

Eind 19e eeuw en begin 20e eeuw werden koolborstels in diverse toepassingen gebruikt. In een verscheidenheid aan industriële en huishoudelijke apparaten, het gebruik vankoolborstelszorgt ervoor dat deze apparaten stroom kunnen overbrengen en elektrische energieconversie en mechanische beweging kunnen bewerkstelligen.

De samenstelling van koolborstels staat niet vast. Sommige zijn gewoon een kale koolborstel, sommige zijn koolborstels en draden, sommige zijn koolborstels, draden, connectoren, sommige zijn koolborstels, draden, veren, metalen connectoren, en sommige zijn koolborstels, metalen borstelhouders/plastic borstelhouder. Maar het kernonderdeel is de koolborstelkop, die meestal in een vierkante vorm wordt gepresenteerd.

Het werkingsprincipe van koolborstels bestaat voornamelijk uit het overbrengen van energie of signalen tussen het vaste deel en het roterende deel van roterende machines zoals motoren of generatoren.
Dekoolborstelis het toevoegen van externe stroom (bekrachtigingsstroom) aan de roterende rotor via de koolborstel (ingangsstroom); het inbrengen van de statische lading op de grote as in de aarde via de koolborstel (aardingskoolborstel) (uitgangsstroom); naar de grote as (aarde) wordt naar het beveiligingsapparaat geleid voor aardingsbescherming van de rotor en het meten van de positieve en negatieve spanningen van de rotor naar aarde; het veranderen van de richting van de stroom (bij commutatormotoren spelen de borstels ook een commutatierol).

Natuurlijk grafiet

Natuurlijk grafiet is de belangrijkste grondstof van dit type koolborstels. Het bindmiddel is gemaakt van asfalt of hars, dat op 1000 graden wordt gebakken of gesinterd. Dit type motor heeft goede smeerprestaties en stroomafnameprestaties. De meeste worden gebruikt in collectorringen van kleine en middelgrote gelijkstroommotoren en snelle turbinegeneratoren die soepel draaien.

Metaalgrafiet

De belangrijkste materialen van dit type koolborstels zijn elektrolytisch koper en grafiet. Afhankelijk van de behoeften worden soms andere metalen gebruikt, zoals zilverpoeder (gebruikt in precisie-instrumenten en erg duur), aluminiumpoeder, loodpoeder, enz. het is geschikt voor laagspanningsmotoren met hoge belasting en lage commutatie-eisen (zoals autostartmotoren, enz.).

Elektrochemisch grafiet

De belangrijkste componenten zijn verschillende koolstofpoedermaterialen zoals roet, cokes en grafiet, die na behandeling op hoge temperatuur bij 2500 graden worden omgezet in microkristallijn kunstmatig grafiet. Dit type koolborstel heeft uitstekende commutatie- en zelfsmerende eigenschappen en wordt veel gebruikt in verschillende AC- en DC-motoren.

Koolborstelsspelen een sleutelrol in geborstelde gelijkstroommotoren. De primaire functie van koolborstels is het overbrengen van stroom. Wanneer de geborstelde gelijkstroommotor wordt ingeschakeld, komt de stroom vanuit de voeding de stator binnen en wordt via de koolborstels naar de spoel op de rotor overgebracht. De koolborstels Contact met de roterende rotor introduceert stroom in de spoel, waardoor een magnetisch veld wordt gegenereerd dat in wisselwerking staat met het magnetische veld van de stator om de rotor te laten draaien.
En de koolborstel heeft ook de functie om vonken te verbeteren. Er kunnen vonken en vlambogen ontstaan ​​als gevolg van de overdracht en het uitschakelen van stroom. De verschillende grafietmaterialen die in de koolborstels worden gebruikt, hebben een goede elektrische geleidbaarheid en slijtvastheid, waardoor vonken en vlambogen in de motor effectief kunnen worden verminderd.

Bij het vervangen van koolborstels moet rekening worden gehouden met factoren als slijtage, lengte en vorm. Naarmate de gebruikstijd van de motor toeneemt, zal de wrijving tussen de koolborstel en de rotor een zekere mate van slijtage van de koolborstel veroorzaken. De slijtage van de koolborstel heeft invloed op de prestaties en stabiliteit van de motor.
Over het algemeen geldt het volgende als de koolborstel verschijnt: Deze moet worden vervangen als:

1. Ernstige slijtage (minder dan 1/3 van de oorspronkelijke lengte);
2. Ernstige schade;
3. Het contactoppervlak tussen de koolborstel en de sleepring is minder dan 70%, dus de koolborstel moet worden vervangen door een nieuwe. Als de lengte van de koolborstel te kort is, is de rotor mogelijk niet toegankelijk, waardoor de stroom niet soepel stroomt en de normale werking van de motor wordt beïnvloed.
Als de koolborstel kapot of vervormd is, zal er bovendien slecht contact optreden en moet de koolborstel worden vervangen door een nieuwe. Verschillende toepassingsscenario's en gebruiksfrequenties hebben invloed op de frequentie waarmee de koolborstels moeten worden vervangen. Als de stroom instabiel is of er abnormale ruis optreedt tijdens het gebruik van de apparatuur, kan dit ook een signaal zijnvervang de koolborstel.