換向器由電刷和換向環(huán)組成，碳刷就是電刷的一種。那么碳刷在直流電機(jī)中主要有什么作用呢？
1.改變電流方向(在整流子電機(jī)中，電刷還起著換向作用)
2.將大軸上的靜電荷經(jīng)過碳刷引入大地(接地碳刷)(輸出電流)
3.將大軸(地)引至保護(hù)裝置供轉(zhuǎn)子接地保護(hù)及測(cè)量轉(zhuǎn)子正負(fù)對(duì)地電壓
4.將外部電流(勵(lì)磁電流)通過碳刷而加到轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子上(輸入電流)
由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷始終與換向環(huán)進(jìn)行摩擦，且在換向的瞬間還會(huì)產(chǎn)生電火花灼蝕，所以電刷是直流電機(jī)里的易損件。為了提高直流電機(jī)的使用壽命、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及降低直流電機(jī)的噪聲和電磁干擾，無(wú)刷直流電機(jī)有逐步取代有刷電機(jī)的趨勢(shì)。一般交流電機(jī)不用恒磁場(chǎng)，所以用不著換向器，也就無(wú)須電刷；但交流電機(jī)的體積一般都比較大。家用電器使用的電機(jī)一般都是交流電機(jī)，如電扇、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等都沒有碳刷，但也有使用直流電機(jī)的，如許多的電動(dòng)剃須刀、廚房小電器、電動(dòng)自行車等都有碳刷，就是直流電動(dòng)機(jī)（不包括無(wú)刷的）都有。使用干電池的電機(jī)都是直流電機(jī)。
淺談?chuàng)Q向器的工作原理
換向器的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)的原理。從基本電磁情況來(lái)看，一臺(tái)直流電機(jī)原則上既可工作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，只是約束的條件不同而已。在直流電機(jī)的兩電刷端上，加上直流電壓，將電能輸入電樞，機(jī)械能從電機(jī)軸上輸出，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能而成為電動(dòng)機(jī)，如用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流電機(jī)的電樞，而電刷上不加直流電壓，則電刷端可以引出直流電動(dòng)勢(shì)作為直流電源，可輸出電能，電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能而成為發(fā)電機(jī)。同一臺(tái)電機(jī)，能作電動(dòng)機(jī)或作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的這種原理．在電機(jī)理論中稱為可逆原理。
電刷上不加直流電壓，用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞使之逆時(shí)針方向恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈兩邊就分別切割不同極性磁極下的磁力線，而在其中感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)方向按右手定則確定。這種電磁情況表示在圖上。由于電樞連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，因此，必須使載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中所受到線圈邊ab和cd交替地切割N極和S極下的磁力線，雖然每個(gè)線圈邊和整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是交變的．線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是一種交變電動(dòng)勢(shì)，而在電刷A，B端的電動(dòng)勢(shì)卻為直流電動(dòng)勢(shì)(說(shuō)得確切一些，是一種方向不變的脈振電動(dòng)勢(shì))。因?yàn)?，電樞在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，無(wú)論電樞轉(zhuǎn)到什么位置，由于換向器配合電刷的換向作用，電刷A通過換向片所引出的電動(dòng)勢(shì)始終是切割N極磁力線的線圈邊中的電動(dòng)勢(shì)，因此，電刷A始終有正極性。同樣道理，電刷B始終有負(fù)極性，所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動(dòng)勢(shì)。如每極下的線圈數(shù)增多，可使脈振程度減小，就可獲得直流電動(dòng)勢(shì)。這就是直流發(fā)電機(jī)的工作原理。同時(shí)也說(shuō)明子直流發(fā)電機(jī)實(shí)質(zhì)上是帶有換向器的交流發(fā)電機(jī)。

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