Das Kohlebürstenzeug

Heute geht es um Kohlebürsten für Elektrowerkzeuge. Kohlebürsten, auch Bürsten genannt, dienen als Gleitkontakt und werden in vielen elektrischen Geräten eingesetzt. Sie bestehen hauptsächlich aus Graphit, imprägniertem Graphit oder Metallgraphit (mit Kupfer- oder Silberanteil). Haben Sie genügend Kohlebürsten für Ihre Sammlung?

📍 Wann muss ich die Kohlebürste austauschen?
① Der Funke ist stark, die Kohlebürste hat die Kontaktfläche des Rotors verbrannt. Nehmen Sie sie ab und reinigen Sie sie mit Schleifpapier. Eine weitere mögliche Ursache für den Funken ist, dass das Kupfer am Rotorwandler abgenutzt ist, was zu einem starken Kurzschlussfunken und einer verminderten Leitfähigkeit führt.
② Lässt sich nicht drehen, Kohlebürste verschlissen.
(3) In beiden oben genannten Fällen, d. h. bei der Federkohlebürste, ist der Druck einer einzelnen Feder unzureichend, was zu einem Kurzschlussfunken führt, da der Kontakt zwischen Kohlebürste und Rotor nicht fest ist. In diesem Fall muss der Kupferdraht der Kohlebürste herausgezogen und zwei Federn hinzugefügt werden.
(4) Das Kupferblech über der Kohlebürste, das Kupferblech ohne Kartenposition ist in Gebrauch, die Rotation des Kupferblechs bewirkt, dass sich der darüber liegende Kupferdraht spannt, die Kohlebürste darf nicht in engem Kontakt mit dem Rotor stehen, der Funke ist klein, und muss entfernt und geschüttelt werden.

📍 Wie die Kohlebürste funktioniert
Bürstenmotoren bestehen aus Stator und Rotor. Beim Gleichstrommotor muss die Stromrichtung ständig geändert werden, damit sich der Rotor dreht. Andernfalls kann er sich nur um eine halbe Umdrehung bewegen, vergleichbar mit dem Treten eines Fahrradpedals – ein Fuß kann nur eine halbe Umdrehung ausführen. Daher muss beim Gleichstrommotor der Strom im Rotor umgeschaltet werden, d. h. die Richtung des Stromleiters muss umgekehrt werden. Die Kommutierung des Kommutators beruht darauf, dass ein stromführender Leiter, der in ein elektromagnetisches Feld gebracht wird, aus dem Magnetfeld herausgedrückt wird. Dies liegt daran, dass die Magnetfeldlinien durch das umgebende elektromagnetische Feld komprimiert und verformt werden und anschließend wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Dadurch entstehen anziehende und abstoßende Kräfte, die den Motor antreiben. Der Kommutator besteht aus zwei durch Isoliermaterial getrennten Halbkreissegmenten. Die beiden Segmente rotieren jeweils, um mit der Kohlebürste in Kontakt zu treten, und die Kohlebürste tritt wiederholt mit dem Segment des Kommutators in Kontakt, das auf die Antriebskraft trifft, sodass sich der Repeatermotor dreht.

📍 Probleme beim Austausch der Kohlebürsten und Lösungen
Problem: 1. Starker Verschleiß der Kohlebürsten
Der Grund:
A. Der Einfluss des Kohlebürstenmaterials. Unterschiedliche Hersteller und Modelle weisen unterschiedliche Zusammensetzungsstrukturen und damit auch unterschiedliche Verschleißraten auf. Daher sollte man beim Austausch der Kohlebürsten immer die gleiche Marke wählen.
B. Oberflächengüte des Schleifrings. Je höher die Oberflächengüte des Schleifrings ist, desto kleiner ist der Reibungskoeffizient und desto geringer ist der Verschleiß der Kohlebürste.
C. Einfluss des Federdrucks. Zu hoher Federdruck führt zu erhöhtem mechanischem Verschleiß der Kohlebürste; gleichzeitig ist der Federdruck zu gering, obwohl die Reibung zwischen Kohlebürste und Schleifring gering ist, aber der schlechte Kontakt leicht zur Funkenbildung führen kann, was ebenfalls unerwünscht ist;
D. Stromstärke. Im Allgemeinen ist bei Graphitkohlebürsten der Strom, der durch die positive Kohlebürste fließt, größer als der Strom, der durch die negative Kohlebürste fließt. Daher ist der Verschleiß der positiven Kohlebürste größer als der Verschleiß der negativen Kohlebürste, und der Verschleiß des positiven Schleifrings ist größer als der des negativen Schleifrings.
Die Lösung:
1. Verbesserung der Schmierleistung der Kohlebürste, einschließlich der Selbstschmierung und Oberflächenschmierung der Kohlebürste sowie der Hochtemperaturbeständigkeit des hinzugefügten Schmierstoffs;
2. Verbesserung der Qualitätsstabilität der Kohlebürste;
3. Verbesserung der Synergie zwischen Kohlebürste und Kommutator (Kommutator);
4. Sicherstellen der Leistungsstabilität der Feder.

Problem: 2, Kohlebürstenbrand
Der Grund:
A. Verursacht durch einen zu hohen Stromfluss durch die Kohlebürste;
B. Aufgrund der adstringierenden Kohlekarte kam es zu einem zeitweiligen Kontakt mit dem Schleifring.
Die Lösung:
1. Achten Sie darauf, das passende Leistungsmodell für die Kohlebürste auszuwählen;
2. Verbesserung der Selbstschmierung und Oberflächenschmierung der Kohlebürste sowie der Hochtemperaturbeständigkeit des hinzugefügten Verschleißminderungsmaterials.

Problem 3: Die Temperatur der Kohlebürsten ist zu hoch.
Der Grund:
A. Überlastung des Erregersystems;
B. Die Kontaktfläche zwischen Kohlebürste und Schleifring ist klein;
C. Die Qualität der Kohlebürste selbst.
Die Lösung:
1. Achten Sie darauf, das passende Leistungsmodell für die Kohlebürste auszuwählen;
2. Verbesserung der Selbstschmierung und Oberflächenschmierung der Kohlebürste sowie der Hochtemperaturbeständigkeit des hinzugefügten Verschleißminderungsmaterials.
3. Achten Sie auf die Auswahl von Kohlebürsten mit gleichbleibender Qualität.

Problem: 4. Die Kohlebürste ist stark beschädigt.
Der Grund:
A. Hohe Kohlebürstentemperatur;
B. Die Kohlebürste ist nicht gut poliert;
C. Die Vibrationen des Geräts sind groß, und die Kohlebürste klemmt in der Bürstenhalterung fest;
D. Die Kohlebürsten sind von schlechter Qualität.
Die Lösung:
1. Achten Sie darauf, das passende Leistungsmodell für die Kohlebürste auszuwählen;
2. Verbesserung der Selbstschmierung und Oberflächenschmierung der Kohlebürste sowie der Hochtemperaturbeständigkeit des hinzugefügten Verschleißminderungsmaterials.
3. Wählen Sie zuverlässige, hochwertige und stabile Kohlebürsten.

Problem: 5, Überspringen der Kohlebürste
Ursache: Die Kohlebürste ist zerbrochen, feine Teile sind in die Bürstenhalterung gefallen oder es gibt andere mögliche Gründe
Die Lösung:
1. Achten Sie darauf, das passende Leistungsmodell für die Kohlebürste auszuwählen;
2. Wählen Sie zuverlässige, hochwertige und stabile Kohlebürsten.
3. Verbesserung der Selbstschmierung und Oberflächenschmierung der Kohlebürste sowie der Hochtemperaturbeständigkeit des hinzugefügten Verschleißminderungsmaterials.