Động cơ chổi than là gì? Bạn đã tìm hiểu hết về nó chưa?

1. Thế nào là động cơ chổi than?

Chổi than là một linh kiện được thiết kế giống như bàn chải hoặc chiếc chổi nhỏ, chúng được làm từ than đá và được quấn xung quanh bởi những sợi dây đồng.

Chức năng chính của chổi than là truyền điện và kết nối các bộ phận stator và rotor trong động cơ điện xoay chiều và động cơ điện 1 chiều.

Chất liệu và cấu tạo của chổi than thay đổi tùy theo dòng điện và tải trọng của thiết bị. Có nhiều loại chổi than phù hợp với từng trường hợp như chổi than kép, chổi than đơn, chổi than tách và chổi than kết cấu sandwich.

Động cơ chổi than hoạt động dựa trên cơ chế tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than. Cuộn dây nằm trên rotor cung cấp điện vào động cơ, trong khi bộ phận chổi than được lò xo cuộn hoặc lò xo lá đẩy để đảm bảo tiếp xúc liên tục trên bề mặt cổ góp hoặc vành trượt tiếp điện. Điều này giữ cho việc tiếp điện cho phần rotor luôn ổn định.

Động cơ chổi than có cấu trúc đơn giản và dễ dàng điều khiển bởi một công tắc, không cần sử dụng bộ điều khiển riêng biệt. Hiệu suất hoạt động của động cơ chổi than dao động trong khoảng 75 - 80%, tùy thuộc vào các yếu tố điều kiện và công suất máy.

2. Cấu tạo của chổi than

Chổi than là một linh kiện được thiết kế giống hình bàn chải, được chế tạo từ than đá với thành phần chính là carbon và một số hợp chất khác như đồng hoặc niken, cùng với nhiều lõi dây đồng quấn xung quanh.

Nhiệm vụ chính của chổi than là cung cấp điện cho cổ góp thông qua một loại lò xo, có thể là lò xo lá, lò xo cuộn hoặc lò xo mổ. Bên trong chổi than, có một dây dẫn điện kèm một đầu được gắn keo hoặc sử dụng chốt, có độ dài khoảng 3 - 5 mm.

Bề ngoài của chổi than được làm từ tấm than, thường được đánh dấu để người dùng có thể nhận biết mức độ mòn và thời điểm cần thay chổi than mới.

Như vậy, chổi than chịu trách nhiệm truyền điện tải cho cổ góp thông qua cơ chế tiếp xúc với lò xo và tấm than. Quá trình mài mòn của chổi than được theo dõi thông qua đánh dấu bên ngoài, giúp người dùng biết khi nào cần thay thế để duy trì hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị điện.

3. Nguyên lý hoạt động của chổi than

Chổi than trong động cơ điện hoạt động bằng cách tiếp xúc và trượt trên cổ góp điện để dẫn truyền nguồn điện đến bộ phận quay của động cơ.

Khi lò xo đẩy chổi than tiếp xúc với cổ góp điện, giữa chổi than và bề mặt giá đỡ sẽ xuất hiện một khe hở có độ rộng khoảng 0.8 - 1 mm. Khe hở này được thiết kế để giúp chổi than dễ dàng di chuyển và thực hiện nhiệm vụ của nó.

Tuy nhiên, nếu khe hở không đảm bảo độ rộng trong khoảng từ 0.8 - 1 mm, chổi than có thể hoạt động không ổn định và gặp phải những vấn đề sau:

Khe hở nhỏ hơn 0.8 mm: Chổi than có thể bị giãn nở do sức nóng tỏa ra trong quá trình hoạt động của thiết bị. Điều này có thể làm chổi than bị kẹt và gây hỏng hóc cả giá đỡ và chổi than.

Khe hở lớn hơn 1 mm: Nếu khe hở quá lớn, chổi than sẽ bị rung lắc. Nếu tình trạng này kéo dài, có thể gây mòn chổi than và thậm chí xuất hiện tia lửa điện, gây chạm mạch động cơ và làm hỏng thiết bị.

Để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của động cơ, việc kiểm tra và điều chỉnh độ rộng khe hở của chổi than là rất quan trọng. Nếu không, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của động cơ.

4. Ứng dụng của chổi than

Chổi than là một thành phần quan trọng trong hệ thống dẫn điện và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị điện và động cơ mô tơ, bao gồm:

Dụng cụ điện cầm tay: Máy khoan, máy cắt, máy mài, máy đánh bóng, máy cưa,... Đối với các dụng cụ này, chổi than giúp truyền điện từ nguồn điện đến bộ phận quay của máy, cho phép chúng hoạt động một cách hiệu quả.

Thiết bị gia dụng: Máy xay sinh tố, máy sấy tóc, máy hút bụi,... Chổi than đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn điện cho các thiết bị gia dụng này, giúp chúng hoạt động một cách hiệu suất và ổn định.

Thiết bị công nghiệp: Máy phát điện, máy hút bụi công nghiệp, máy cắt công nghiệp,... Chổi than được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp để chuyển đổi và truyền điện năng đến các bộ phận quay, đảm bảo hoạt động hiệu quả và liên tục của các thiết bị này.

Động cơ mô tơ đề và mô tơ cần gạt nước của xe hơi và xe máy: Chổi than trong các động cơ này đóng vai trò quan trọng trong việc truyền điện và tạo điện từ cho các bộ phận quay, đảm bảo khởi động và hoạt động ổn định của động cơ.

Với vai trò quan trọng và ứng dụng đa dạng, chổi than đóng góp đáng kể trong việc nâng cao hiệu suất và độ bền của các thiết bị điện và động cơ mô tơ.