Dlaczego w szczotkowanym silniku prądu stałego szczotki mają sprężyny?
Odpowiedzi:
Zadaniem szczotek jest kontakt elektryczny z obracającym się przewodnikiem (komutatorem). Początkowo były to wiązki drutu przeciągane przez komutator. W dowolnym momencie kontaktowałoby się co najmniej kilka pasm drutu. Te pakiety oczywiście wyglądają jak „pędzle”.
Sytuacja się jednak poprawiła i teraz do szczotek używamy solidnych, przewodzących materiały o niskim współczynniku tarcia. Często stosuje się różne rodzaje grafitu. Szczotki te należy przyłożyć do obracającego się komutatora, a materiał ostatecznie zużywa się i należy go wymienić. Sprężyna dociska szczotkę do komutatora, zapewniając dobry kontakt elektryczny, gdy materiał powoli się zużywa.
Oto reprezentatywne zdjęcie pobrane z Google. Ciemny materiał to faktyczny „pędzel” wykonany z przewodzącego grafitu.
Należy pamiętać, że w przeciwieństwie do pędzli w łączu, nie mają one drutu łączącego się z grafitem. To dlatego, że same sprężyny przewodzą! Dodatkowy drut może być stosowany w aplikacjach wysokoprądowych.
Szczotki mają sprężyny, aby utrzymać stałą siłę między szczotkami i przewodami komutatora, gdy szczotki zużywają się. Musi być wystarczająca siła, aby zapewnić dobry kontakt elektryczny, ale niewystarczająca, aby spowodować nadmierne zużycie.
F = x*kUważam, że siła nie jest konsekwentna!
xtutaj ujemny ), nastąpi, gdy materiał przewodzący będzie nowy, a kiedy zostanie zużyty, stopień kompresji będzie się między nimi nieznacznie różnić. Stąd siła jest w przybliżeniu stała.
Jaki jest cel wiosny?
Silniki i dynama ze szczotkowanym prądem stałym wytwarzają siłę zewnętrzną skierowaną na szczotki z ruchu segmentów komutatora. Dodatkowo połączona szczoteczka węglowa została zaprojektowana jako „element ofiarny”, który zużywa się w miarę użytkowania.
Sprężyna służy do utrzymywania szczotki w kontakcie z segmentami komutatora w przeciwieństwie do sił zewnętrznych wywieranych przez segmenty (zarówno z powodu nieregularności powierzchni [szczelin], jak i niedoskonałej współśrodkowości łożysk / pierścieni / segmentów), jednocześnie dostosowując się do usuwając węgiel.
Jak w ogóle powstała nazwa „pędzel”?
Podobnie jak w przypadku wielu innych pozornie nieporozumień, jest to zachowana wzmianka o przestarzałym wcieleniu. Pierwsze zdanie w tym akapicie podaje kontekst historyczny.