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什么是碳刷微型直流电机


碳刷微型直流电机的应用非常的多,例如电动玩具、美容产品、按摩产品,都是通过直流电机驱动的。


像一些电动工具在包装中会有两个碳刷配件,也有的人不知道怎么用,现在各种产品都以无刷电机(没有电刷)作为卖点,碳刷微型电机和无刷电机最明显的区别是一个有碳刷一个没有碳刷,那么碳刷微型电机中的碳刷有什么用呢?伟德电机来做主要先容。


碳刷也就是电刷,固定在微型电机的后盖内,微型电机后盖内有一个电刷架,碳刷就固定在架子上,外形为方形,碳刷是滑动接触件,会与换向器产生磨损,对于大型的有刷直流电机需要定期的更换磨损掉的碳刷。微型电机则无需更换,一般的碳刷TF微电机的使用寿命已高达十几年甚至数十年。


碳刷电机 


碳刷的主要成分是碳,微型电机在工作时,通过弹簧施压就像刷子一样在旋转件上工作,所以叫做碳刷,它的主要材料是石墨,石墨主要成分是碳,颜色为黑色,具有半金属光泽,硬度不高,虽然石墨的成分是碳,但它是一种耐高温材料,熔点高达3652℃,石墨的导电性能非常好,超过了许多金属,是非金属的上百倍,所以被制造成电极、碳刷等导电零部件,而且石墨内部结构有很好的润滑性。


tf电机 


一般是用于直流电机上,但是交流电机不会用到因为交流电机不需要恒磁场,所以便不需要换向器,也就无需碳刷。有刷直流电机都是由定子和转子构成,为了让转子不断的转动,就需要不断的改变电流方向,不然转子只能转半圈(打个比方:用一只脚蹬自行车只能蹬半圈,需要两只脚才能蹬一圈),所以,微型直流电机就需要改变转子中的电流,就是把通电导体的方向在需要的时候换向。这就需要换向器进行换向操作了:当电磁场中放入一个通电导体切断磁场,导体会被力推出静止的磁场,这是因为磁场的磁力线被导体周围的电磁场压变形了,磁力线试图反弹回直线的形状,这就相当于会产生吸引力和排斥力,让微型电机转起来。


微型直流电机 


微型电机换向器由绝缘材料隔开,换向器的转动部分与碳刷连接,碳刷会重复连接到符合推动力的那段换向器,这样微型电机就不断的转动起来。

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而无刷微型直流电机采用的是电子换向,没有换向器与碳刷,使用的是位置传感器,由永磁体转子、多极绕组定子和位置传感器组成,位置传感器根据转子的位置磁极,给向邻的定子线圈通电,让定子产生与转子向吸的磁极,就能吸引转子转动,这样重复就能推动电机转动。


微型有刷直流电机用的是机械换向,外部的磁极不动,内部线圈转子转动,微型电机在工作时,换向器与线圈一起转动,碳刷是不动的,换向器和碳刷会产生摩擦完成电流方向的切换,在有刷微型电机中,将各组线圈排成一个圆环形,相互之间又用绝缘材料隔开,形成一个圆柱形与电机轴连成一体,电源通过两个碳刷,在弹簧的压力下压在线圈上,每组线圈转动到碳刷下面就能给这组线圈通电。随着电机转动,给不同线圈或同一线圈不同两级通电,使线圈产生磁场两极与靠近永磁铁定子的两极有一个角度,通过同极相斥和异极相吸产生力量,推动电机转动。


微型有刷电机和无刷电机除了碳刷区别之外,无刷电机的成本也比较高,价格贵;相比噪音无刷要小的多,工作效率也会高一些,特别在大型电机中体现更加;微型有刷直流电机控制比较简单,无刷则比较复杂。


碳刷在微型直流电机有非常重要的作用,在微型电机运动部件间传导电流,这种传导是一种滑动传导,能够将电流从固定端传递到发电机或电动机的旋转部分,由几个碳刷组成一个碳架,所以这种传导方式也就造成了碳刷容易磨损,碳刷还有改变电流方向,也就是换向的作用。


另外有刷电机的电刷材料除了碳刷外还有贵金属刷、碳晶(厚电刷),各种材料的使用寿命也会不一样,微型电机的转速也是根据电刷材料而定的,比如高转速微型电机需要用到碳刷材料,普通电刷材料无法满足高转速需求。

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