Δεν υπάρχει καμία διαφορά μεταξύ ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες άνθρακα και ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες στην ουσία, καθώς οι ψήκτρες που χρησιμοποιούνται στοΚινητήρες συνεχούς ρεύματοςείναι συνήθως ψήκτρες άνθρακα. Ωστόσο, για λόγους σαφήνειας σε ορισμένα συμφραζόμενα, τα δύο μπορούν να αναφερθούν και να συγκριθούν με άλλους τύπους κινητήρων. Ακολουθεί μια λεπτομερής εξήγηση:

Κινητήρας συνεχούς ρεύματος με βούρτσα

• Αρχή Λειτουργίας: Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες λειτουργεί με βάση τις αρχές της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής και τον κανόνα του Αμπέρ6. Αποτελείται από εξαρτήματα όπως ο στάτορας, ο ρότορας, οι ψήκτρες και ο συλλέκτης. Όταν μια πηγή ισχύος συνεχούς ρεύματος τροφοδοτεί τον κινητήρα μέσω των ψηκτρών, ο στάτορας παράγει ένα στατικό μαγνητικό πεδίο και ο ρότορας, συνδεδεμένος στην πηγή ισχύος μέσω των ψηκτρών και του συλλέκτη, σχηματίζει ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου και του πεδίου του στάτορα παράγει ηλεκτρομαγνητική ροπή, η οποία ωθεί τον κινητήρα να περιστραφεί. Κατά τη λειτουργία, οι ψήκτρες ολισθαίνουν στον συλλέκτη για να αντιστρέψουν το ρεύμα και να διατηρήσουν τη συνεχή περιστροφή του κινητήρα6.
• Δομικά χαρακτηριστικά: Έχει σχετικά απλή δομή, που περιλαμβάνει κυρίως τον στάτορα, τον ρότορα, τις βούρτσες και τον συλλέκτη. Ο στάτορας είναι συνήθως κατασκευασμένος από ελασματοποιημένα φύλλα πυριτίου-χάλυβα με περιελίξεις τυλιγμένες γύρω τους. Ο ρότορας αποτελείται από έναν πυρήνα σιδήρου και περιελίξεις, και οι περιελίξεις συνδέονται με την παροχή ρεύματος μέσω βουρτσών6.
• Πλεονεκτήματα: Έχει τα πλεονεκτήματα της απλής δομής και του χαμηλού κόστους, γεγονός που καθιστά εύκολη την κατασκευή και τη συντήρηση. Έχει επίσης καλή απόδοση εκκίνησης και μπορεί να παρέχει σχετικά μεγάλη ροπή εκκίνησης6.
• Μειονεκτήματα: Η τριβή και οι σπινθήρες μεταξύ των ψηκτρών και του συλλέκτη κατά τη λειτουργία οδηγούν σε φθορά, μειώνοντας την απόδοση και τη διάρκεια ζωής του κινητήρα. Επιπλέον, η απόδοση ρύθμισης της ταχύτητάς του είναι σχετικά χαμηλή, γεγονός που καθιστά δύσκολη την επίτευξη ακριβούς ελέγχου ταχύτητας6.

Κινητήρας συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες άνθρακα

• Αρχή Λειτουργίας: Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες άνθρακα είναι ουσιαστικά ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες και η αρχή λειτουργίας του είναι η ίδια με αυτή του κινητήρα συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες που περιγράφεται παραπάνω. Η ψήκτρα άνθρακα έρχεται σε επαφή με τον συλλέκτη και καθώς ο συλλέκτης περιστρέφεται, η ψήκτρα άνθρακα αλλάζει συνεχώς την κατεύθυνση του ρεύματος στο πηνίο του ρότορα για να εξασφαλίσει τη συνεχή περιστροφή του ρότορα.
• Δομικά χαρακτηριστικά: Η δομή είναι βασικά η ίδια με αυτή του γενικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες, συμπεριλαμβανομένου του στάτορα, του ρότορα, της ψήκτρας άνθρακα και του συλλέκτη. Η ψήκτρα άνθρακα είναι συνήθως κατασκευασμένη από γραφίτη ή μείγμα γραφίτη και μεταλλικής σκόνης, η οποία έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και αυτολιπαντικές ιδιότητες, μειώνοντας σε κάποιο βαθμό τη φθορά μεταξύ της ψήκτρας και του συλλέκτη.
• Πλεονεκτήματα: Η ψήκτρα άνθρακα έχει καλές αυτολιπαινόμενες και ανθεκτικές στη φθορά ιδιότητες, οι οποίες μπορούν να μειώσουν τη συχνότητα αντικατάστασης και το κόστος συντήρησης της ψήκτρας. Έχει επίσης καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και μπορεί να διασφαλίσει την αποτελεσματική λειτουργία του κινητήρα.
• Μειονεκτήματα: Παρόλο που η ψήκτρα άνθρακα έχει καλύτερη αντοχή στη φθορά από ορισμένες συνηθισμένες ψήκτρες, χρειάζεται τακτική αντικατάσταση. Επιπλέον, η χρήση ψηκτρών άνθρακα μπορεί επίσης να παράγει κάποια σκόνη άνθρακα, η οποία πρέπει να καθαρίζεται τακτικά για να μην επηρεάζεται η απόδοση του κινητήρα.