מברשות ומחזיקי מברשות של מכונות חשמליות בזרם ישר: מטרה, חומר, סוגים ומכשיר
במנועים חשמליים ובגנרטורים, לעתים קרובות יש צורך ליצור חיבור חשמלי בין החלקים הנייחים והמסתובבים של המכשיר.
במקרה של פיתול ראשי סטטור (כלומר נייח) של מכונה חשמלית, קל לסדר ממנה סניפים לחיבור מערכת חשמלית נייחת חיצונית, אך במקרה של פיתול ראשי של רוטור (כלומר מסתובב), זה הופך להיות יש צורך לארגן מגע חשמלי הזזה, כי אחרת סלילה הרוטור אינו זמין.
ניתן ליישם את מגע ההזזה החשמלי בשתי דרכים: או כמגע הזזה טבעת או כמגע הזזה של אספן. בשני המקרים, הפעלת מכונה חשמלית דורשת מכשירים מיוחדים - מברשות.
במכונות החשמליות הראשונות, המברשות היו חבילה שהורכבה מלוחות נחושת או חוטים דקים, וממנה קיבלו את שמם.
המברשות של מכונות מודרניות הן קוביות שנלחצו מאבקות פחם, גרפיט או נחושת ולכן אינן עומדות בשמם, שעם זאת נשאר מאחוריהם.
מברשות נחושת, ברזל וברונזה, שעשו את העבודה היטב במכונות DC הראשונות בסוף המאה ה-19, התבררו כחומרים לא טובים במיוחד מבחינת חיכוך. הם נשחקים במהירות ובעיצובי מכונות חדשים הם מוחלפים בפחם ובגרפיט.
כַּיוֹם עבור מכונות DC בשימוש כמעט בלעדי מברשות פחמן עם תערובת של גרפיט, הנושא, בהתאם לאחוז הגרפיט ואופן הכנת המברשות, את השמות של פחמן-גרפיט, גרפיט או אלקטרוגרף. רק עבור מכונות מתח נמוך, עד 30 וולט, משתמשים במברשות מתכת-פחמן, שנותנות ירידת מתח נמוכה יותר בשכבת המגע (המעבר). על האספן.
מברשות פחמן עשויים גרפיט טהור, פחמן רטורט ופחמן שחור בפרופורציות שונות. פחם הוא חומר סיכה עצמי שאינו פוגע במשטח עליו הוא משפשף ואינו נשחק במהירות.
מברשות גרפיט עשויים גרפיט טבעי טהור. את הגרפיט כותשים לאבקה דקה, שנלחצת לאחר מכן בלחץ גבוה מאוד למוטות בגודל הרצוי. פחם וגרפיט הם מוליכים מצוינים של חשמל.
מברשות אלקטרוגרפיט הן בעצם מברשות פחמן אך חשופות לטמפרטורות גבוהות בכבשן חשמלי וכך הומרו לגרפיט. למברשות אלו תכונות טחינה טובות מאוד.
מברשות פחמן עשוי מפחם ונחושת כתושים לאבקה דקה, לעיתים בתוספת מתכת מרוסקת נוספת (לרוב פח).
ייצור המברשות הללו מתבצע באופן שהמברשת תהיה בעלת מוליכות מיטבית בכיוון הצירי, בו עובר זרם העבודה של המכונה, ומוליכות ירודה (התנגדות חשמלית גבוהה) בכיוון הרוחבי, שבו. הזרמים הנוספים של הקטעים הכלולים סגורים במהלך המעבר.
מברשות מכונות חשמליות הן סטנדרטיות. הם מאופיינים בקשיות, ירידת מתח חולפת במגע וצפיפות זרם מותרת.
טכנולוגיית העברת אנרגיה זו, בת יותר ממאה שנים, נמצאת בשימוש נרחב גם היום. מברשות פחמן עדיין ניתן למצוא במנועים חשמליים רבים. החל במנועים קטנים בצעצועים, מכשירי מטבח חשמליים, חלונות חשמליים, מכונות גילוח, מכונות כביסה, מייבשי שיער, שואבי אבק או כלי עבודה חשמליים (מקדחות חשמליות, משחזות זווית, נתבים, מסורים עגולים וכו').
מברשות משמשות גם במכונות זרם ישר גדולות בקטרים חשמליים, בצוללות ובגנרטורים של תחנות כוח, וכן בטורבינות רוח. בהתאם לכך, המאפיינים הגיאומטריים והחשמליים של מברשות פחמן שונות.
מספר האזורים (היוצרים את המשטח הגלילי של האספן) של מכלול המברשות על האספן שווה בדרך כלל למספר הקטבים של המכונה. מספר המברשות בכל אזור תלוי בערך הזרם ובצפיפות הזרם מתחת למברשת המותרים לסוג מברשת נתון, אך ניתן למצוא פחות משתי מברשות לאזור רק במכונות קטנות מאוד, שכן עם מברשת אחת לכל אזור. קשה להבטיח את האמינות של מגע המברשת.
מברשות שנשארות באותו אזור נקראות ערכת מברשות אזורית, והסט של כל ערכות האזור של מכונה נתונה נקראת סט מברשות שלם.
משטח הקצה של המברשות בצד הנגדי למגע עם הקולט מצופה בדרך כלל בנחושת, לפעמים משומר. בזרם קטן הנמשך על ידי המברשת, תנאים מספקים מספיק לניקוז זרם מסופקים על ידי משטח המגע של המברשת עם מחזיק המברשת וקפיץ הדחיסה.
המברשות הגדולות מצוידות בפקקים עשויים יריעת נחושת, הצמודים עליהן היטב, ועם חוטים המחוברים אליהן, עשויים כבלים גמישים רכים של קטעים מתאימים, עם קצות להדק מתחת לבורג למחזיק מברשת או לחלק המיועד לניקוז. זרם מברשת. מכסה מברשת החבל נקראת זרוע מברשת.
המברשות מוחזקים במצב קבוע ביחס לקולט מחזיקי מברשות, שהעיצוב שלה מגוון מאוד.
אם המכונה החשמלית מיועדת לשני כיווני הסיבוב, אזי משתמשים במחזיקי מברשות רדיאליים, המבטיחים את מיקום המברשת לאורך רדיוס הקולט. במכונות בעלות כיוון סיבוב ספציפי אחד, לרוב משתמשים במחזיקי מברשות עם נטייה מסוימת של המברשת לרדיוס.
מחזיק מברשת למכונות DC בהספק נמוך ובינוני
מחזיק מברשת גדול למכונת DC
מחזיקי מברשות עם אזור יחיד מחוברים לאצבעות מברשת עגולות או מרובעות או אל מהדקי מברשת... אצבעות מברשת או מהדקים מאזורי מברשת שונים מחוזקות תומך מברשת או אדני מברשתשממנו יש לבודד אותם בצורה מהימנה.
בתורו, האדומים השווים מחוברים למיסבים, או למגני הקצה, או לעול, או, לבסוף, באופן עצמאי לצלחת הבסיס של המכונה (עבור אספנים ארוכים).
תנאים חשובים שעל תמיכת המברשת או ראש צולב המברשת לעמוד בהם הם היעדר מוחלט של רטט, נגישות לבדיקה והתאמת המברשות, הסרה קלה של מחזיקי המברשת הבודדים לצורך תיקונים ויכולת לסובב בו-זמנית את כל מערכת המברשות להרכבה מדויקת מיקום תמורה נכון תוך שמירה על ריכוזיות מלאה של מחזיקי המברשות והאספן.
מברשות, מחזיקי מברשות, אצבעות (או מהדקים) וחוצה (או תמיכה) מהווים את מה שנקרא קולט הזרם של מכונת DC. הוא כולל גם חיבורים בין ערכות מברשות אזוריות מאותה קוטביות.
כדי לנקז את הזרם, אצבעות המברשת והמלחציים של האזורים באותו שם (כלומר, מאותה קוטביות, חיובית או שלילית) מחוברים חשמלית זה לזה עם חוט מבודד של החלק המתאים.
בדרך זו, מתקבלות שתי טבעות איסוף שלמות או חלקיות, אשר מחוברות לאחר מכן באמצעות כבלים גמישים בחתך מתאים לטרמינלים החיצוניים של המכונה. האחרונים קבועים על לוח הידוק מיוחד או לעול או לצלחת הראשית של המכונה. לוח המסוף, המכוסה בכיסוי מגן, יוצר קופסת מסוף.
יישום ובחירה נכונה של מברשות, בשילוב תחזוקה נכונה, מביאים לביצועי המכונה מוגברים ולהפחתת עלויות השבתה.
מכיוון שהחיכוך הנגרם מסיבוב המכשיר גורם לבלאי שוחק, יש להחליף את המברשות מעת לעת.מסיבה זו, מנועים ללא מברשות.