Принцип работы угольных щеток для электроинструментов в основном основан на трении и контакте между угольными щетками и щетками (также известными как угольные щетки) и реализует процесс преобразования электрической энергии в механическую энергию через магнитное поле тока катушки между щетками и электрической медной катушкой. Двигатели с угольными щетками в основном состоят из ротора и статора, ротор обычно состоит из железного сердечника и катушки, а статор состоит из постоянного магнита. Когда обмотки ротора находятся под напряжением, генерируется электромагнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем статора, что приводит к кручению ротора. Катушка в роторе постоянно подключена или отключена от источника питания через контакт между угольной щеткой и щеткой, так что в катушке генерируется переменный ток. Этот переменный ток действует через магнитное поле внутри катушки и преобразует электрическую энергию в механическую, заставляя ротор вращаться.
Угольные щетки играют ключевую роль в двигателе, они поддерживают прижимной контакт со щетками с помощью пружин или других структур, чтобы гарантировать нормальную передачу тока. Когда контакт между щеткой и угольной щеткой нарушается, ток прекращает течь, магнитное поле в катушке исчезает, и ротор прекращает вращаться. А когда контакт восстанавливается, ток снова течет, магнитное поле снова создается, и ротор продолжает вращаться. Этот принцип работы угольных щеток можно просто обобщить как «ток-магнитное поле-сила-вращение».
Угольные щетки обычно изготавливаются из проводящих материалов, таких как графит, которые обладают хорошей проводимостью и износостойкостью. Они устанавливаются на статоре двигателя и соединяются с двигателем с помощью пружины или установочного винта. На роторе имеется один или несколько наборов коллекторных колец, и угольная щетка устанавливает путь передачи тока с ротором, контактируя с этими коллекторными кольцами. Стабильность проводимости тока зависит от эластичности и износостойкости проводящего материала угольной щетки, который может обеспечить хороший контакт с коллекторным кольцом и поддерживать стабильную передачу тока. Из-за контактного трения с коллекторным кольцом угольная щетка постепенно изнашивается, поэтому ее необходимо регулярно заменять, чтобы обеспечить надежность проводимости тока.
