Принцип роботи вугільних щіток для електроінструментів в основному ґрунтується на терті та контакті між вугільними щітками та щітками (також відомими як вугільні щітки) і реалізує процес перетворення електричної енергії в механічну через поточне магнітне поле котушки між щітки та електрична мідна котушка Двигуни з вугільними щітками в основному складаються з ротора та статора, ротор зазвичай складається із залізного сердечника та котушки, а статор складається з постійного магніту. Коли обмотки ротора знаходяться під напругою, виникає електромагнітне поле генерується, яке взаємодіє з магнітним полем статора, що призводить до кручення ротора. Котушка в роторі постійно підключається або відключається від джерела живлення через контакт між вугільною щіткою та щіткою, так що змінний струм генерується в котушці. Цей змінний струм діє через магнітне поле всередині котушки та перетворює електричну енергію на механічну, штовхаючи ротор до обертання.
Роль вугільних щіток у двигуні є ключовою, вони підтримують контакт тиску зі щітками через пружини чи інші конструкції, щоб забезпечити нормальний передачу струму. Коли контакт між щіткою та вугільною щіткою порушується, струм припиняється, магнітне поле в котушці зникає, і ротор перестає обертатися. Коли контакт відновлюється, струм тече знову, магнітне поле генерується знову, і ротор продовжує обертатися. Цей принцип роботи вугільних щіток можна коротко описати як «струм-магнітний» поле-сила-обертання».
Вугільні щітки зазвичай виготовляються з електропровідних матеріалів, таких як графіт, які мають хорошу провідність і зносостійкість. Вони встановлені на статорі двигуна та з’єднані з двигуном за допомогою пружини або установочного гвинта. Є один або кілька комплектів колектора кільця на роторі, а вугільна щітка встановлює шлях передачі струму з ротором, контактуючи з цими колекторними кільцями. Стабільність проведення струму залежить від еластичності та зносостійкості провідного матеріалу вугільної щітки, який може забезпечити хороший контакт з колектором кільце і підтримувати стабільну передачу струму Через контактне тертя з колекторним кільцем вугільна щітка поступово зношується, тому її потрібно регулярно міняти, щоб забезпечити надійність проведення струму.
