Apakah yang dilakukan oleh berus karbon?

Fungsi Teras Berus Karbon

A berus karbon membawa arus elektrik daripada pendawaian pegun di dalam alat kuasa ke komutator berputar atau gelang gelincir yang dipasang pada aci motor, dan ia melakukan ini semasa aci berputar pada kelajuan. Tanpa sentuhan gelongsor ini, arus tidak dapat mencapai belitan angker yang berputar, jadi motor tidak akan berjalan. Berus ditekan pada komutator oleh spring kecil, dan semasa aci berputar, muka berus meluncur merentasi satu siri segmen kuprum, setiap satunya membuat sentuhan secara ringkas dan kemudian dilepaskan apabila segmen seterusnya mengambil tempatnya. Pensuisan berterusan inilah yang membolehkan medan magnet di dalam motor terbalik pada saat yang betul, yang merupakan prinsip asas yang mengekalkan motor arus terus berputar ke satu arah dan bukannya mengunci.

Bagaimana Sentuhan Gelongsor Memastikan Litar Tertutup

Di dalam motor universal, komutator dibahagikan kepada beberapa segmen kuprum bertebat, dan setiap segmen bersambung ke set belitan yang berbeza dalam angker. Apabila berus meluncur dari satu segmen ke segmen seterusnya, ia menghubungkan dua segmen secara serentak, yang merupakan titik di mana percikan kecil, yang dikenali sebagai arcing komutasi, boleh muncul. Spring berus biasanya menggunakan daya sentuhan dalam julat 150 hingga 300 gram , cukup untuk memegang sambungan yang mantap tanpa menekan begitu kuat sehingga geseran memakai permukaan komutator secara tidak rata. Jika daya spring jatuh kerana spring telah lemah atau berus telah haus lebih pendek daripada pemegangnya, sentuhan menjadi terputus-putus, dan motor mungkin berjalan tidak sekata atau kehilangan kuasa di bawah beban.

Mengapa Dua Berus Digunakan dalam Banyak Motor Kecil

Banyak alatan kuasa pegang tangan menggunakan sepasang berus yang diletakkan bertentangan antara satu sama lain pada komutator, satu membawa arus masuk dan satu lagi membawanya keluar semula. Susunan ini mengimbangi tekanan mekanikal pada aci dan merebakkan kehausan supaya satu titik sentuhan tidak melakukan semua kerja. Dalam alatan yang mengeluarkan arus yang lebih tinggi, seperti pengisar sudut atau gergaji bulat, berus selalunya dibuat lebih lebar atau diberi muka sentuhan yang lebih besar untuk mengendalikan beban tambahan tanpa terlalu panas.

Bahan Di Sebalik Pembinaan Berus Karbon

Berus karbon tidak dibuat daripada bahan seragam tunggal; istilah ini merangkumi pelbagai komposisi berasaskan karbon yang direka bentuk untuk kombinasi kekonduksian, kekerasan dan toleransi haba yang berbeza. Berus grafit tulen adalah lembut dan pelincir sendiri, yang menjadikannya lembut pada permukaan komutator, tetapi ia membawa arus kurang daripada campuran yang termasuk logam. Berus elektrografit dihasilkan dengan memanaskan karbon amorf pada suhu tinggi, yang mengubah struktur dalamannya dan meningkatkan kekonduksian sambil mengekalkan bahan yang agak lembut. Berus tembaga-grafit mencampurkan serbuk tembaga ke dalam matriks karbon, selalunya membentuk suatu tempat di antaranya 40 dan 70 peratus berus mengikut berat, dan komposisi ini biasa digunakan dalam alatan yang mengeluarkan arus yang besar, seperti motor vakum dan penjana mudah alih, kerana kandungan kuprum merendahkan rintangan elektrik.

Mengapa Geseran dan Arka Melemahkan Berus Secara Berperingkat

Setiap kali muka berus meluncur merentasi komutator, ia mengalami sedikit geseran mekanikal, dan setiap kali ia melintasi jurang antara dua segmen, ia mengalami percikan elektrik yang kecil. Selama beberapa jam operasi, kedua-dua kesan ini bergabung untuk menghakis blok karbon secara beransur-ansur, memendekkan panjang milimeter demi milimeter. Berus yang bermula pada 12 milimeter panjang mungkin haus ke suatu tempat berhampiran 4 atau 5 milimeter selepas penggunaan lanjutan dalam alat yang kerap dikendalikan, pada ketika itu spring tidak lagi dapat mengekalkan tekanan yang betul terhadap komutator. Haba memainkan peranan juga, kerana tarikan arus tinggi yang berterusan meningkatkan suhu pada titik sentuhan, dan kitaran pemanasan dan penyejukan yang berulang boleh menyebabkan bahan berus menjadi rapuh dan serpihan daripada haus secara sekata.

Menyedari Apabila Berus Memerlukan Penggantian

Berus yang haus cenderung untuk mengumumkan dirinya melalui segelintir simptom yang ketara dan bukannya gagal secara senyap. Percikan api yang boleh dilihat di sekitar bolong perumahan motor, bau terbakar berhampiran penutup belakang alat, motor yang terputus-putus kuasa di bawah beban, dan jumlah habuk karbon hitam yang tidak biasa terkumpul di dalam perumahan adalah penunjuk biasa bahawa permukaan sentuhan telah menipis melepasi titik yang boleh digunakan. Banyak pengeluar menandakan panjang minimum yang boleh digunakan terus pada berus gantian atau menyatakannya dalam dokumentasi perkhidmatan alat, selalunya di sekitar 6 milimeter , di bawahnya tekanan spring dan kawasan sentuhan tidak lagi mencukupi untuk pemindahan arus yang boleh dipercayai. Memeriksa panjang berus semasa penyelenggaraan rutin, terutamanya pada alatan yang digunakan setiap hari dalam persekitaran bengkel, boleh menangkap kehausan ini sebelum ia menyebabkan motor terhenti sepenuhnya.

Matematik Pembaikan

Set berus karbon gantian biasanya menelan kos sebahagian kecil daripada alat kuasa baharu, dan menukar sepasang berus yang haus selalunya merupakan perbezaan antara menghentikan alat dan mendapat penggunaan beberapa tahun lagi daripadanya. Apabila kos alat ganti yang sederhana memanjangkan hayat kerja motor yang sebaliknya akan dibuang, tenaga pembuatan, pembungkusan, penghantaran, dan beban pelupusan akhirnya yang terikat dengan menghasilkan alat gantian dielakkan untuk perbelanjaan yang agak kecil. Ini adalah sebahagian daripada sebab penggantian berus kekal sebagai pembaikan tahap permulaan standard yang diajar dalam banyak kursus penyelenggaraan perkakas dan alatan dan bukannya tugas khusus yang dikhaskan untuk juruteknik profesional.

Alatan Setiap Hari yang Bergantung pada Berus Karbon

Berus karbon muncul di dalam pelbagai peralatan rumah tangga dan bengkel di luar gerudi tanpa wayar yang jelas. Pengisar sudut, gergaji bulat dan gergaji salingan semuanya bergantung pada motor universal berus kerana jenis motor itu boleh mencapai kelajuan putaran tinggi yang diperlukan untuk memotong dan mengisar sambil kekal padat dan murah untuk dihasilkan. Pembersih hampagas dan pembancuh dapur menggunakan versi yang lebih kecil daripada teknologi yang sama, dan penjana mudah alih, beberapa kipas siling dan motor mesin basuh yang lebih lama juga bergantung pada susunan komutator berus untuk memastikan arus mengalir ke angker berputar. Motor pemula automotif adalah satu lagi contoh biasa, di mana berus mengendalikan lonjakan arus yang singkat tetapi berat setiap kali enjin dihidupkan.

Memadankan Berus Universal dengan Motor Tertentu

Memilih berus gantian universal dengan betul penting untuk memulihkan prestasi alat dan untuk mengelakkan kegagalan pramatang yang boleh merosakkan komutator itu sendiri. Dimensi fizikal penting pada awal proses pemilihan, kerana panjang, lebar dan ketebalan blok karbon perlu sepadan dengan rongga pemegang berus rapat; berus yang muat longgar akan berbual dengan komutator dan bukannya mengekalkan sentuhan yang stabil. Ketegangan spring memerlukan daya yang mencukupi untuk memastikan berus tetap terduduk dengan kuat tanpa menekan terlalu kuat sehingga mempercepatkan haus pada segmen kuprum, dan kit universal biasanya menyertakan pelbagai pilihan spring untuk disesuaikan dengan kategori alat yang berbeza. Gaya terminal wayar dan penyambung mesti sepadan dengan pendawaian dalaman alat supaya berus boleh dipasang tanpa pengubahsuaian, dan berus yang bertujuan untuk cabutan arus yang lebih tinggi, seperti yang digunakan dalam pengisar sudut besar, secara amnya memerlukan kandungan logam yang lebih tinggi untuk kekonduksian yang mencukupi, manakala berus dengan nisbah grafit yang lebih lembut dipilih di mana operasi yang lebih senyap dan lancar lebih penting daripada kapasiti arus mentah. Bahan komutator turut mengambil kira keputusan, kerana sesetengah formulasi berus lebih lembut pada komutator kuprum yang lebih lembut manakala yang lain dirumus untuk permukaan komutator yang lebih keras dan tahan haus yang terdapat dalam motor gred industri. Kit universal yang dipadankan dengan baik menyumbang kepada pembolehubah ini dengan menawarkan julat saiz dan konfigurasi yang dipilih susun daripada bergantung pada satu bentuk generik untuk muat setiap alat.