แปรงถ่านคืออะไร และทำไมมอเตอร์บางชนิดจึงใช้แปรงถ่าน?

2021-08-23 11:49:33

แปรงถ่านคืออะไร และทำไมมอเตอร์บางชนิดจึงใช้แปรงถ่าน?

แปรง (หรือที่รู้จักกันในชื่อข้อต่อไฟฟ้าแบบหมุน) เป็นอุปกรณ์ที่สามารถส่งกำลังไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้า หรือข้อมูลระหว่างชิ้นส่วนที่อยู่กับที่และชิ้นส่วนที่หมุนได้ หากการหมุนของชิ้นส่วนเกี่ยวข้องกับจำนวนรอบที่กำหนด สามารถใช้ม้วนสายเคเบิลที่มีความยาวเพียงพอเพื่อให้รองรับจำนวนรอบที่ต้องการได้ แม้ว่าการจัดการสายเคเบิลอาจซับซ้อนก็ตาม อย่างไรก็ตาม หากชิ้นส่วนหมุนอย่างต่อเนื่อง ในหลายกรณี การใช้สายเคเบิลเพื่อส่งสัญญาณระหว่างชิ้นส่วนที่หมุนได้และชิ้นส่วนที่อยู่กับที่อาจไม่เหมาะสม

แปรงถ่านในมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

ในมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับชนิดหนึ่งที่เรียกว่ามอเตอร์แบบโรเตอร์พันขดลวดนั้น ไม่มีการใช้แปรงถ่านในการส่งกำลังไฟฟ้า มอเตอร์แบบโรเตอร์พันขดลวดใช้แปรงถ่านสามอัน ซึ่งโดยทั่วไปทำจากทองแดงหรือโลหะผสมทองแดง ติดตั้งอยู่บนเพลามอเตอร์ แปรงถ่านแต่ละอันเชื่อมต่อกับขดลวดโรเตอร์สามเฟสหนึ่งชุด แปรงถ่านที่ทำจากกราไฟต์จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต้านทาน เช่น วาริสเตอร์

การเพิ่มความต้านทานของขดลวดโรเตอร์จะทำให้กระแสโรเตอร์อยู่ในเฟสเดียวกับกระแสสเตเตอร์ ผลที่ได้คือแรงบิดสูงที่กระแสค่อนข้างต่ำ แปรงถ่านถูกใช้ในตอนเริ่มต้น แต่ประสิทธิภาพต่ำ และแรงบิดจะลดลงเมื่อถึงความเร็วเต็มที่ เมื่อมอเตอร์ถึงความเร็วในการทำงาน แปรงถ่านจะลัดวงจรและสูญเสียการสัมผัส ดังนั้นมอเตอร์จึงทำงานเหมือนมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับมาตรฐานทั่วไป