2023-02-28
Materialet og betydningen af kulbørster
Kulbørstereller elektriske børster er
udbredt i elektrisk udstyr. De bruges til at sende signaler eller
energi mellem den faste del og den roterende del af nogle motorer el
generatorer. Formen er rektangulær, og metaltråde er installeret i
forår. Kulbørster er en slags glidende kontakt, så den er nem at have på og
skal udskiftes regelmæssigt, og de kulstofaflejringer, der er blevet slidt væk
skal renses.
Hovedkomponenten i kulbørsten er
kulstof. Under arbejdet presses den af en fjeder for at arbejde på den roterende del
som en børste, så det kaldes en kulbørste. Hovedmaterialet er grafit.
Grafit er et naturligt element, dets vigtigste
komponent er kulstof, farven er sort, uigennemsigtig, semi-metallisk glans, lav
hårdhed, kan plukkes med negle, grafit og diamant er begge kulstof,
men deres egenskaber er meget forskellige, hvilket skyldes de forskellige
arrangement af kulstofatomer. Selvom sammensætningen af grafit er kulstof, er det
er et højtemperaturbestandigt materiale med et smeltepunkt på 3652°C. Ved brug af
denne højtemperaturmodstandsegenskab kan grafit forarbejdes til en
højtemperaturbestandig kemisk digel.
Den elektriske ledningsevne af grafit er
meget god, overgår mange metaller og hundredvis af gange mere end ikke-metaller, så
det er fremstillet til ledende dele såsom elektroder og kulbørster;
grafittens indre struktur bestemmer dens gode smøreevne, og vi ofte
brug det på rustne døre At putte blyantstøv eller grafit i låsen vil gøre
det er nemmere at åbne døren. Dette bør være den smørende effekt af grafit.
Kulbørsterbruges generelt i DC
elektriske apparater. Børstede motorer er sammensat af en stator og en rotor. I
en jævnstrømsmotor, for at få rotoren til at rotere, strømmens retning
skal hele tiden skiftes, ellers kan rotoren kun rotere en halv
cirkel. Kulbørster spiller en meget vigtig rolle i DC-motorer. Kulbørster
lede strøm mellem motorens bevægelige dele. Denne ledning er en glidende
ledning, der kan overføre strøm fra den faste ende til den roterende del af
generatoren eller motoren. En kulstoframme er sammensat af flere kulbørster,
så denne ledningsmetode gør også kulbørsterne nemme at have på, og den
kulbørster ændrer også retningen af strømmen, det vil sige rollen som
kommutering.
Den børstede motor vedtager mekanisk
kommutering, bevæger den ydre magnetiske pol sig ikke, og den indre spole bevæger sig.
Når motoren arbejder, roterer kommutatoren og spolen sammen, og den
kulbørsten og det magnetiske stål bevæger sig ikke, så kommutatoren og den
kulbørste producerer friktion for at fuldføre skiftet af strømmen
retning.
Når motoren roterer, forskellige spoler el
to forskellige trin af den samme spole strømforsynes, således at de to poler af
magnetfeltet genereret af spolen har en vinkel med de to poler tæt
til permanentmagnetstatoren, og strømmen genereres gennem
frastødning af den samme pol og tiltrækningen af den modsatte pol til at drive den
motor til at rotere.
Kulbørsterbruges også i AC
udstyr. Formen og materialet af AC-motorkulbørster og DC-motor
kulbørster er de samme. I AC-motorer bruges kulbørster, når nogle
viklingsrotorer har brug for variabel hastighed, såsom vores almindeligt anvendte elektriske boremaskiner
og polermaskiner, og de skal udskifte kulbørster ofte.