碳刷到底是什么東西,，它有什么作用？

機(jī)極級技

你會發(fā)現(xiàn)當(dāng)你買了電動工具后,，有的產(chǎn)品包裝盒里會送2個小配件,，有人知道它是碳刷，有人既不知道叫什么也不知道怎么用,。

而現(xiàn)在不管是海報宣傳還是銷售介紹,，都將電動工具是無刷電機(jī)作為一大賣點(diǎn)，你要是問有什么區(qū)別,，很多人只知道區(qū)別就是有無碳刷,，那么碳刷到底是什么，它有什么作用,，有刷電機(jī)與無刷電機(jī)之間有什么區(qū)別嘞,？

碳刷人們也將它叫做電刷，主要在電氣設(shè)備上廣泛使用,，是在一些電動機(jī)或者發(fā)電機(jī)的固定部分與旋轉(zhuǎn)部分做信號或能量的傳遞,，外形為長方形，還有金屬線安裝在彈簧內(nèi)，碳刷是一種滑動接觸件,，所以容易磨損需要定期更換和清理磨損掉的積碳,。

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碳刷的主要成分是碳，工作時通過彈簧施壓就像刷子一樣在旋轉(zhuǎn)件上工作,，所以叫做碳刷,，主要材料是石墨。

先了解一下碳刷的主要材料石墨,，石墨屬于自然元素,，其主要成分是碳，顏色為黑色,，不透明,，具有半金屬光澤，硬度不高,，用指甲都能摳動,，石墨與鉆石的成分都是碳，但性質(zhì)卻有很大的區(qū)別,，這是由于碳原子的排列結(jié)構(gòu)不同造成的,。

石墨雖然成分為碳，但它是一種耐高溫的材料,，它的熔點(diǎn)到達(dá)3652℃,，利用這種耐高溫的特性，可以將石墨加工成耐高溫的化學(xué)器具坩堝,。

石墨的導(dǎo)電性能非常好,，超過很多金屬，是非金屬的上百倍,，所以制造成電極,，碳刷等導(dǎo)電零部件；石墨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了其有很好的潤滑性,，我們常在生銹的門鎖里放入鉛筆灰或石墨,，這樣開門就容易多了，這應(yīng)該就是石墨起到的潤滑作用吧,。

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不要以為石墨只能做鉛筆芯這些基礎(chǔ)的產(chǎn)品,，現(xiàn)在從石墨中提煉出來的新材料石墨烯，你一定聽說過吧,，它已經(jīng)成為全世界最炙手可熱的新技術(shù)材料,，現(xiàn)在的很多高科技產(chǎn)品都要用到它。

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碳刷一般在直流電器上使用,，像我們家中使用的冰箱,，洗衣機(jī)及空調(diào)等都沒有電刷,，這是因?yàn)榻涣麟姍C(jī)不需要恒磁場，所以就不需要換向器,，也就無需碳刷。

要了解碳刷的作用和意義,，就要先了解有刷電機(jī)與無刷電機(jī)工作原理和區(qū)別,。

有刷電機(jī)

所有電機(jī)都由定子和轉(zhuǎn)子組成，在直流電機(jī)中,，為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來,，需要不斷改變電流方向，否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈,，這就好像用腳蹬自行車踏板,，單腳只能蹬半圈，所以直流電機(jī)就需要改變轉(zhuǎn)子中的電流,，也就是把通電導(dǎo)體的方向在需要換向的時候換向,。

換向器的換向是，當(dāng)在電磁場中放入一個通電導(dǎo)體切斷磁場,，導(dǎo)體會被力推出靜止的磁場,，這是因?yàn)榇艌龅拇帕�線被導(dǎo)體周圍的電磁場壓變形了，磁力線試圖反彈回直線的形狀,，這就相當(dāng)于會產(chǎn)生吸引力和排斥力,，讓電機(jī)轉(zhuǎn)起來。

換向器由兩個半圓段構(gòu)成,，連接處由絕緣材料隔開,，兩段換向器轉(zhuǎn)動分別與碳刷連接，碳刷會重復(fù)連接到符合推動力的那段換向器,，這樣重復(fù)電機(jī)就轉(zhuǎn)動起來了,。

無刷電機(jī)

無刷直流電機(jī)是采用電子換向，沒有換向器和碳刷,，而是使用的位置傳感器,，主要由永磁體轉(zhuǎn)子，多極繞組定子和位置傳感器等組成,，位置傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置磁極,，給向鄰的定子線圈通電，讓定子產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子向吸的磁極,，就能吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,，這樣重復(fù)就能推動電機(jī)轉(zhuǎn)動。

有刷電機(jī)是采用機(jī)械換向,，外部磁極不動內(nèi)部線圈動,，電機(jī)工作時,，換向器和線圈一起旋轉(zhuǎn)，碳刷與磁鋼都不動,，于是換向器和碳刷產(chǎn)生摩擦,，完成電流方向切換。

在有刷電機(jī)中,，將各組線圈排成一個圓環(huán)形,，相互之間又用絕緣材料隔開，形成一個圓柱形與電機(jī)軸連成一體,，電源通過兩個碳刷,，在彈簧的壓力下壓在線圈上，每組線圈轉(zhuǎn)動到碳刷下面就能給這組線圈通電,。

隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動,，給不同線圈或同一線圈不同兩級通電，使線圈產(chǎn)生磁場兩極與靠近永磁鐵定子的兩極有一個角度,，通過同極相斥和異極相吸產(chǎn)生力量,，推動電機(jī)轉(zhuǎn)動。

有刷電機(jī)與無刷電機(jī)的區(qū)別除了碳刷外,，有刷電機(jī)是利用齒輪來進(jìn)行控制,，這就會讓電機(jī)的返修率增加了；而無刷電機(jī)就不需要用齒輪,，不會經(jīng)常維修,，使用壽命就會高一些，可靠性也比較高,，不過無刷電機(jī)的控制系統(tǒng)成本也會相對有刷電機(jī)高,；此外有刷電機(jī)的噪音比較大，而無刷電機(jī)聲音小得多,，工作效率也會高一些,。

碳刷在直流電機(jī)中起到了非常重要的作用，碳刷在電機(jī)的運(yùn)動部件之間傳導(dǎo)電流,，這種傳導(dǎo)是一種滑動傳導(dǎo),，能夠?qū)㈦娏鲝墓潭ǘ藗鬟f到發(fā)電機(jī)或電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，由幾個碳刷組成一個碳架,，所以這種傳導(dǎo)方式也就造成了碳刷容易磨損,，碳刷還有改變電流方向，也就是換向的作用,。

碳刷在交流電設(shè)備上也有使用,，交流電機(jī)碳刷與直流電機(jī)碳刷形狀和材質(zhì)是一樣的，交流電機(jī)中是繞線轉(zhuǎn)子而且需要變速的,，才需要碳刷,，如我們常用的手電鉆,，拋光機(jī)也需要常換碳刷，它的作用也非常重要,。

由于無刷電機(jī)有著諸多的優(yōu)點(diǎn),，特別是一些電動工具及電動自行車等，現(xiàn)在市場上用無刷電機(jī)的產(chǎn)品越來越多,，都在討論碳刷的時代就要結(jié)束了,，有刷電機(jī)也將被淘汰掉，對此觀點(diǎn)你怎么看,？

尹志春

淘汰的永遠(yuǎn)是成本，不是結(jié)構(gòu),，只要有刷 成本低于無刷 ,，就永遠(yuǎn)存在，再說吹的都是缺點(diǎn),，有刷 的優(yōu)點(diǎn)也很多,，結(jié)構(gòu)簡單 ，扭力大,，過載能力強(qiáng),，

babty

為什么要用直流電機(jī)呢，

XY隨風(fēng)

各有所用吧

長毛小孩QQ

hackxy

學(xué)習(xí)了,，謝謝

pengtao8373

受用