电刷的原理结构
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在有刷电机中,这个过程是将各组线圈的两个电源输入端,依次排成一个环,相互之间用绝缘材料分隔,组成一个象圆柱体的东西,与电机轴连成一体。
电源通过两个碳元素做成的小柱子(碳刷),在弹簧压力的作用下,从两个特定的固定位置,压在上面线圈电源输入环状圆柱上的两点,给一组线圈通电。
随着电机转动,不同时刻给不同线圈或同一个线圈的不同的两极通电,使得线圈产生磁场的N-S极与最靠近的永磁铁定子的N-S极有一个适合的角度差,磁场异性相吸、同性相斥,产生力量,推动电机转动。碳电极在线圈接线头上滑动,象刷子在物体表面刷,因此叫碳“刷”。
相互滑动,会摩擦碳刷,造成损耗,需要定期更换碳刷;碳刷与线圈接线头之间通断交替,会发生电火花,产生电磁破,干扰电子设备。
电刷的原理结构电刷在电动工具中常称为“碳刷”,它在单相串激电机中除了沟通转子与外电路外,还起电流换向作用。
电刷固定在刷握中。
刷握固定在机壳或端盖上,有的固定在机壳内专设的搭子上。刷握的形式很多,大致可划分为三种,管式、内装式和盘簧式,其结构见图1-12。其中1-12(a)为管式结构,外部呈圆管状,由塑料压成,内衬金属导管,往往作为嵌件,压塑料时就固定在内。旋松塑料外壁的压紧螺母,就可调换电刷,因此使用维护很方便。完整的电机,大多采用这种刷握。
内装式刷握的结构与管式刷握相似,但外部呈长方形,刷握(盒)顶部可以是封住的,也可以是开启的,内衬的金属导管可用铜板冲制,见图1-12(b)。外部往往有凸出处,有的在顶部及侧面有凸圆,便于嵌入机壳内的凹槽及圆孔中进行定位,这种刷握在电动工具中的使用己逐渐增多。这种结构在机壳外表看不到刷握部分,外观较简洁,但在换电刷时,须拆开手柄才能取出电刷。
盘簧结构的刷握,结构较简单,两个电刷的固定框及相连的盘簧架都固定在一块塑料板上,塑料板则固定在机壳的搭子上。塑料板上的固定孔一般为长孔,所以可移动塑料板,
来改变电刷的位置。因此能采用移动电刷位置的办法来改善换向火花,这种刷握也有缺点,盘簧作用在电刷上的压力不是纯径向力,而是有侧向的分力,采用图1-12(d)所示盘簧比图1-12(c)有改善,其次是电刷的框架(即刷盆)刚性差,在高转速大功率的电机上不宜采用。
图1-13所示是几种类型的电刷。
电刷作用与结构特点
电刷和换向器配合使用,主要用来连接磁场绕组和电枢绕组的电路,并使电枢轴上的电磁力矩保持固定方向。
电刷装在端盖上的电刷架中,电刷弹簧使电刷与换向片之间具有适当的压力,以保持配合。
以四磁极电动机为例,其中两个电刷与机壳绝缘,电流通过这两个电刷进入电枢绕组,另外两个为搭铁电刷,通过电枢绕组的电流使这两个电刷搭铁。