W zasadzie nie ma różnicy między silnikiem prądu stałego ze szczotkami węglowymi a silnikiem prądu stałego ze szczotkami, ponieważ szczotki stosowane wSilniki prądu stałegosą to zazwyczaj szczotki węglowe. Jednak dla jasności w niektórych kontekstach, te dwa mogą być wymienione i porównane z innymi typami silników. Poniżej znajduje się szczegółowe wyjaśnienie:

Silnik szczotkowy prądu stałego

• Zasada działania: Szczotkowy silnik prądu stałego działa na zasadach indukcji elektromagnetycznej i reguły Ampere'a6. Składa się z takich elementów jak stojan, wirnik, szczotki i komutator. Gdy źródło zasilania prądem stałym dostarcza moc do silnika za pomocą szczotek, stojan generuje statyczne pole magnetyczne, a wirnik, połączony ze źródłem zasilania za pomocą szczotek i komutatora, tworzy wirujące pole magnetyczne. Interakcja między wirującym polem magnetycznym a polem stojana wytwarza moment elektromagnetyczny, który napędza silnik do obrotu. Podczas pracy szczotki ślizgają się po komutatorze, aby odwrócić prąd i utrzymać ciągły obrót silnika6.
• Charakterystyka strukturalna: Ma stosunkowo prostą strukturę, obejmującą głównie stojan, wirnik, szczotki i komutator. Stojan jest zwykle wykonany z laminowanych arkuszy stali krzemowej z uzwojeniami nawiniętymi wokół nich. Wirnik składa się z rdzenia żelaznego i uzwojeń, a uzwojenia są połączone z zasilaniem za pomocą szczotek6.
• Zalety: Ma zalety prostej konstrukcji i niskiego kosztu, co ułatwia produkcję i konserwację. Ma również dobre osiągi rozruchowe i może zapewnić stosunkowo duży moment rozruchowy6.
• Wady: Tarcie i iskrzenie między szczotkami a komutatorem podczas pracy prowadzi do zużycia, co zmniejsza wydajność i żywotność silnika. Ponadto jego wydajność regulacji prędkości jest stosunkowo słaba, co utrudnia osiągnięcie precyzyjnej kontroli prędkości6.

Silnik prądu stałego ze szczotkami węglowymi

• Zasada działania: Silnik prądu stałego ze szczotkami węglowymi jest zasadniczo silnikiem prądu stałego szczotkowym, a jego zasada działania jest taka sama jak w przypadku silnika prądu stałego szczotkowego opisanego powyżej. Szczotka węglowa styka się z komutatorem, a gdy komutator się obraca, szczotka węglowa nieustannie zmienia kierunek prądu w cewce wirnika, aby zapewnić ciągły obrót wirnika.
• Charakterystyka strukturalna: Struktura jest zasadniczo taka sama jak w przypadku ogólnego silnika prądu stałego szczotkowego, w tym stojan, wirnik, szczotka węglowa i komutator. Szczotka węglowa jest zwykle wykonana z grafitu lub mieszanki grafitu i proszku metalowego, który ma dobrą przewodność elektryczną i właściwości samosmarujące, zmniejszając zużycie między szczotką a komutatorem w pewnym stopniu.
• Zalety: Szczotka węglowa ma dobre właściwości samosmarujące i odporne na zużycie, co może zmniejszyć częstotliwość wymiany szczotek i koszty konserwacji. Ma również dobrą przewodność elektryczną i może zapewnić wydajną pracę silnika.
• Wady: Chociaż szczotka węglowa ma lepszą odporność na zużycie niż niektóre zwykłe szczotki, nadal należy ją regularnie wymieniać. Ponadto stosowanie szczotek węglowych może również powodować powstawanie pyłu węglowego, który należy regularnie czyścić, aby nie wpływał na wydajność silnika.