ブラシ

ブラシ

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

  • 整流子に常に接触し、外部電源から回転する電機子電流を供給するための電極部品。
  • 回転体と固定された外部回路の間で、電線を絡ませることなく電気的な接続を維持する役割を持つ。
  • 直流モーターの回転を継続させるために、整流子と組み合わせて電流の向きを切り替える機構の一部。

解説

直流モーターの内部では、回転するコイル(電機子)に電流を流し続ける必要があります。しかし、回転する部品に直接電線をつなぐと、回転に伴って電線がねじ切れてしまいます。この問題を解決するのがブラシと整流子の組み合わせです。ブラシはバネなどの力で整流子に押し付けられており、回転中も常に滑りながら接触し続けることで、外部からの電流を電機子へと導きます。

ブラシの材質には、電気を通しやすく、かつ摩擦に強い炭素(カーボン)や金属黒鉛が一般的に用いられます。整流子と激しく擦れ合うため、火花が発生したり、長期間の使用によって摩耗したりする特徴があります。そのため、モーターのメンテナンスにおいては定期的な点検や交換が必要な消耗品として扱われます。

コラム

近年では、ブラシの摩耗による寿命の問題や、接触時に発生する電気的ノイズを解消するために「ブラシレスモーター」が広く普及しています。これは、永久磁石を回転させ、コイル側の電流を電子回路で制御することで、物理的な接触点であるブラシを排除した仕組みです。ドローン電気自動車、精密機器など、高い信頼性と静音性が求められる分野で活用されています。

小学生のみなさんへ

モーターの中には、回転する電機子に電気を送るための「ブラシ」という部品があります。もし導線どうせんを直接つなぐと、回っているうちにからまって切れてしまいます。そこで、整流子にブラシを押し当てて、こすれ合いながら電気を供給きょうきゅうし続ける仕組みにしているのです。

ブラシは、電気を通しやすい「すみ」のような材料でできています。ずっと使っていると、少しずつ摩耗まもうして短くなっていくので、ときどき新しいものに取りかえる必要があります。

ルラスタコラム

ミニ四駆よんくなどの模型もけい用モーターを分解ぶんかいすると、小さな金属きんぞくの板や黒いかたまりが見えることがあります。それがブラシです。速いモーターほど、このブラシと整流子の接触せっしょくがとても重要になります。

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