האם אתה מכיר את התפקיד והמאפיינים של מברשת פחמן למנוע DC?

במנועי DC, מברשות פחמן (נקראות גם מברשות) הן רכיבים מוליכים מרכזיים ויש להם אחריות חשובה. מהן תכונות הליבה והפונקציות שלמברשת פחמן למנוע DC?

אחדות של מוליכות ועמידות בלאי:מברשת פחמן למנוע DCבדרך כלל עשוי מרוכבים גרפיט או גרפיט מעורבב עם אבקת מתכת (כמו נחושת). גרפיט מספק סיכה מרכזית ומקדם חיכוך נמוך כדי להבטיח שחיקה ניתנת לשליטה כאשר הם במגע עם הקומוטטור המסתובב; בעוד שרכיבי המתכת הנוספים (כמו אבקת נחושת) משפרים באופן משמעותי את המוליכות כדי לענות על צרכי העברת הזרם הגדול. שילוב חומרים זה מאפשר לו לעמוד בלאי מכני מתמשך תוך כדי עריכת זרם.

מגע אלסטי גמיש: מברשת הפחמן אינה קבועה בקפידה, אלא נלחצת בעדינות ורציפות על פני השטח של הקומוטטור על ידי מעיין לחץ קבוע. מנגנון מגע אלסטי זה הוא קריטי, מכיוון שהוא מבטיח כי גם כאשר הקומוטטור אינו סדיר כתוצאה מסיבוב או מכות קלות, ניתן לשמור על חיבור חשמלי יציב ועמידות בפני עמידות נמוכה, תוך צמצום עמידות בפני מגע וניצוצות.

מיקום לבישת חלקים: מברשות פחמן הן מתכלות בגלל חיכוך מתמשך עם הקומוטטור המסתובב במהירות גבוהה. חיי השירות שלהם מושפעים מגורמים כמו איכות חומר, זרם עבודה, מהירות מוטורית, נסיעה, סביבה (כמו אבק, לחות, טמפרטורה) ולחץ האביב. העיצוב צריך להיות קל לבדוק ולהחליף.

גשר העברת הכוח הוא הפונקציה הבסיסית ביותר שלמברשת פחמן למנוע DCו במנוע DC, מתפתל הזרוע המסתובב (הרוטור) צריך להשיג זרם ממקור כוח סטטי חיצוני כדי לייצר שדה ומומנט מגנטי. כרכיב נייח, מברשת הפחמן מחוברת לקו חשמל קבוע בקצה אחד ומחליקה במגע עם קטע הקומוטטור הקבוע על פיר הרוטור בקצה השני, ומעביר ברציפות ובאמינות את הכוח של אספקת הכוח DC החיצונית למתפתל הרוטור המסתובב, המספק קלט אנרגיה לתפעול המנוע (מצב מוטורי), או העברת הכוח המופק על ידי רוטור (גנאי רוטור).

קישור מרכזי בהשגת תיקון מכני (קומוטוטציה): עבור מנוע DC להסתובב ברציפות, יש להעביר מעת לעת את כיוון הזרם ברוטור מתפתל (נמלא) ברגע שהוא עובר דרך הקו הנייטרלי של המוט המגנטי. קטעי הקומוטטור מסתובבים עם הרוטור, וקטעים שונים פונים למברשות הפחמן הקבועות בתורן, ומשנים אוטומטית את מעגל המתפתל של הרוטור המחובר לאספקת החשמל (או העומס) בתיאום עם מיקום המברשות. מברשת הפחמן מבינה פיזית את מיתוג הכיוון של הזרם בפיתול המסתובב דרך מגע והפרדה מסודרים עם קטעים שונים של הקומוטטור, כלומר תהליך התיקון המכני. זהו הבסיס להפעלה רציפה של מנוע DC.

שמור על חיבור חשמלי יציב: שמור על קשר הדוק עם הקומוטטור באמצעות לחץ האביב, ושמור על נתיב חיבור חשמלי עם התנגדות נמוכה, בירידה נמוכה, גם במקרה של רטט או אקסצנטריות קלה, מה שמבטיח את היעילות של העברת האנרגיה.

נגזרת של ניצוצות הנסיעות: ברגע של הקומוטציה הנוכחית, בשל קיומו של השראות סליל, ייצרו באופן בלתי נמנע ניצוצות זעירים (ניצוצות קומוטוטציה). למברשות פחמן מעוצבות היטב יש יכולת כיבוי מסוימת של קשת (לגרפיט עצמו יש גם תפקיד מסוים), ועוזרים לשחרר חלק זה של אנרגיה דרך נתיב הולכה טוב, ומפחית את נזק הניצוצות לקומוטטור ולפתלול

בִּדוּד.

מברשת פחמן למנוע DC היא גשר מוליך חיוני בין המעגל הנייח למעגל המסתובב במנוע DC. זה אחראי להעברה יעילה של אנרגיה חשמלית והיא גם המבצעת הפיזית של פונקציית הליבה של החלפת אוטומטית של כיוון זרם הרוטור (Commutation). ההרכב החומרי המיוחד שלה (מוליך + עמיד ללבוש) ושיטת לחיצה אלסטית מבטיחים פעולה יציבה ואמינה יחסית בסביבות חיכוך הזזה קשות. עם זאת, בדיוק בגלל החיכוך המתמשך הזה הוא הופך לחלק מפתח לובש הדורש תחזוקה והחלפה שוטפות, שיש לה השפעה ישירה על הביצועים וחייו של המנוע. בדיקה קבועה והחלפה של מברשות פחמן שנלבשות עד הגבול היא חלק חשוב בשמירה על הפעולה הרגילה של מנוע DC.