В нашей предыдущей статье мы обсуждали разницу между коллекторными двигателями постоянного тока и бесколлекторными двигателями постоянного тока . По типу коллекторных двигателей постоянного тока, в зависимости от материала щеток, их можно разделить на щетки из драгоценных металлов и угольные щетки.
Как выбрать щетки из драгоценных металлов или угольные щетки?
На начальном этапе проекта инженеры по продажам INEED и клиенты обсуждают решения для щёточных мотор-редукторов. У клиентов часто есть множество требований, таких как более высокий ток, более высокий крутящий момент, длительный срок службы, высокая надёжность, при этом необходимо учитывать низкие потери и более низкую стоимость. Помимо достижения базовых электрических характеристик щёточных мотор-редукторов постоянного тока, выбор материалов для двигателя также представляет собой сложную задачу. Например, материал редуктора (порошковая металлургия или сталь, изготовленная с ЧПУ); выбор шарикоподшипников, необходимость использования высокотемпературного масла и т. д. В таблице ниже перечислены пять различий между щётками из драгоценных металлов и угольными щётками.
| Параметр | Щетки из драгоценных металлов | Угольные щетки |
| Фото |  |  |
| Материал | Серебряный сплав типа AGPD20 или AGPD50 | Графит с добавлением меди |
| Характеристики: | Меньшее трение, Высокая эффективность. Низкий уровень шума, Меньший уровень электромагнитных помех (ЭМП) | Более высокое трение, Более высокий ток холостого хода Более высокий уровень слышимого шума Более высокие электромагнитные излучения (ЭМИ) |
| Области применения | В меньших двигателях (обычно менее 13 мм в диаметре) Применение с более низким током. Более короткий срок службы. | В более крупных двигателях (более 30 мм в диаметре) Более высокий ток, частые пиковые токи при пуске-остановке и реверсивном режиме работы. Конечное устройство требует большей прочности, надежности и более длительного срока службы. |
| Стоимость | Низкая стоимость | Более высокая стоимость |
| Смазка | Требуется специальная смазка | Незачем |
Щетки из драгоценных металлов
Щётки из драгоценных металлов обычно изготавливаются из таких металлов, как золото, платина или серебро. Щётки из драгоценных металлов — это более доступная коммутационная система, подходящая для применений с низкой плотностью тока, обеспечивающая низкое трение и высокую эффективность. Если для вашего применения не требуются долговечность, надёжность, длительный срок службы или низкая токовая нагрузка при непрерывной работе, металлические щётки являются наиболее экономичным решением.
Угольные щетки
Основная функция угольной щетки — проведение электричества при трении о металлические детали. При этом трение и спекание металла, проводимые щеткой по металлу, не приводят к увеличению трения. Угольные щетки обеспечивают более надежную работу, снижая потери от трения и сохраняя электропроводность. Угольная щетка, выступая в качестве скользящего контакта на коммутаторе или контактном кольце двигателя, выполняет роль проводника электричества и пропускает ток. Она обладает не только хорошей электропроводностью, но и отличной теплопроводностью и смазывающими свойствами, а также определенной механической прочностью и способностью предотвращать обратное искрообразование. С непрерывным развитием технологий электродвигателей область применения угольных щеток становится все более разнообразной.
Рассмотрим реальный случай: в начале проекта заказчик не понимал разницы между двумя щётками и сразу выбрал дешёвую металлическую. После завершения проверки надёжности выяснилось, что металлическая щётка сильно изношена и сломана. Фотография ниже:
Сломанные металлические щетки
После дальнейшего общения клиент сообщил, что его область применения – прецизионная отвёртка, требующая большой нагрузки, низкого тока, высокого крутящего момента, частого переключения и длительного срока службы. В связи с этим мы рекомендуем двигатель с угольными щётками и импортными роликовыми подшипниками. После тестирования клиент остался очень доволен нашим щёточным двигателем с высоким крутящим моментом.
Компания INEED Motors предлагает широкий выбор микроредукторов постоянного тока с щетками, которые позволят вам выбрать оптимальный крутящий момент и скорость для вашего применения. Эти редукторные двигатели постоянного тока с щетками доступны в широком диапазоне передаточных чисел, обмоток двигателя, щеток и конфигураций энкодеров.
Ресурс:
https://www.portescap.com/en/newsroom/blog/2023/03/brush-selection-for-brush-dc-motors
