Что делают угольные щетки в электроинструментах?

Если вы когда-либо пользовались сетевой дрелью, угловой шлифовальной машиной или циркулярной пилой, вы, вероятно, сталкивались с ситуацией, когда инструмент начинал терять мощность или выбрасывать небольшие искры внутри корпуса. Виновником часто является небольшая часть, называемая Угольная щетка для электроинструментов . Выглядит не так уж и много, но без него коллекторные моторы не будут работать.

Работа, которую они на самом деле делают

Внутри коллекторного двигателя с одной стороны находятся неподвижные провода, а с другой — вращающиеся части. Проблема в том, что вы не можете подключить электричество к чему-то, что вращается со скоростью 15 000 или 20 000 об/мин. Проволока тут же порвалась бы.

Именно здесь на помощь приходит угольная щетка для электроинструментов. Она находится внутри небольшой коробки, называемой щеткодержателем, аккуратно прижимается к вращающейся медной детали, называемой коммутатором, и скользит по поверхности, все время сохраняя электрический контакт.

Таким образом, кисть действует как движущийся мост. Ток течет от шнура через щетку в коллектор, а затем в обмотки двигателя. Это создает магнитное поле, которое заставляет двигатель вращаться.

Почему углерод, а не что-то другое

Вы можете задаться вопросом, почему производители используют углерод, а не медь или какой-либо другой металл. Ответ сводится к трению и износу.

Угольная щетка для электроинструментов достаточно мягкая, поэтому она изнашивается постепенно, а не разъедает коллектор. Если бы вы использовали более твердый материал, коммутатор довольно быстро разрушился бы, и замена этой детали будет дорогостоящей. Кисть призвана стать жертвенным компонентом. Он изнашивается, поэтому более дорогие детали двигателя не изнашиваются.

Углерод также достаточно хорошо переносит тепло и проводит электричество ровно настолько, чтобы выполнять свою работу, не вызывая чрезмерного искрения в нормальных условиях.

Какие инструменты до сих пор их используют

Не в каждом электроинструменте, представленном на рынке, больше используются угольные щетки. Бесщеточные двигатели стали обычным явлением в аккумуляторных инструментах более высокого класса. Но многие инструменты по-прежнему используют коллекторные двигатели, особенно сетевые и недорогие модели.

Вы найдете угольную щетку для электроинструментов в таких продуктах, как:

• угловые шлифовальные машины
• электрические дрели (особенно старые или сетевые версии)
• циркулярные пилы
• ленточные и орбитальные шлифовальные машины
• вращающиеся инструменты, такие как Dremels
• лобзики

Во многих из этих инструментов используются две щетки, по одной с каждой стороны коллектора, чтобы поддерживать баланс электрического контакта при вращении двигателя.

Как они изнашиваются

Угольная щетка для электроинструмента является расходным материалом. Это означает, что со временем он должен изнашиваться. Каждый раз, когда двигатель работает, трение медленно стачивает щетку. Чем больше нагрузка на инструмент, тем быстрее изнашивается щетка.

Если вы целый день используете угловую шлифовальную машинку для резки металла, щетки изнашиваются быстрее, чем если бы вы время от времени использовали один и тот же инструмент для легких работ. Тепло, пыль и то, насколько сильно вы прижимаете инструмент к материалу, также влияют на скорость износа.

В конце концов щетка становится слишком короткой, чтобы плотно прижиматься к коллектору. Именно тогда начинают проявляться проблемы.

Признаки того, что щетки требуют замены

Многие люди не задумываются об угольных щетках до тех пор, пока инструмент не начнет барахлить. Вот общие признаки того, что Угольная щетка для электроинструментов устаревает:

• Двигатель работает медленнее, чем обычно, или ощущается слабость.
• Вы видите видимые искры через вентиляционные отверстия на боковой стороне корпуса.
• Инструмент иногда работает, а иногда останавливается по непонятной причине.
• При работе инструмента ощущается запах гари.

Эти симптомы обычно означают, что щетка больше не обеспечивает постоянный контакт. Когда это происходит, двигатель периодически теряет мощность или потребляет неравномерный ток.

Маленькая деталь с простой работой

В конце концов, угольная щетка для электроинструментов делает одно: она скользит по вращающейся медной поверхности, поддерживая подачу электричества в двигатель. Это простое механическое решение проблемы, которая в противном случае потребовала бы сложной электроники.

Кисть со временем изнашивается, потому что именно для этого она предназначена. Он защищает более дорогие части двигателя, поскольку изнашивается. А когда он наконец изнашивается, вы тратите несколько долларов на замену, тратите пять минут на его установку и возвращаетесь к работе.