Chổi than và giá đỡ chổi than của máy điện một chiều: mục đích, vật liệu, chủng loại và thiết bị

Trong động cơ điện và máy phát điện, thường phải thiết lập kết nối điện giữa các bộ phận đứng yên và quay của thiết bị.

Trong trường hợp cuộn dây chính stato (tức là cố định) của máy điện, có thể dễ dàng bố trí các nhánh từ nó để kết nối hệ thống điện tĩnh bên ngoài, nhưng trong trường hợp cuộn dây chính rôto (tức là quay), nó trở thành cần thiết phải bố trí tiếp điểm điện trượt, vì nếu không thì không có dây quấn rôto.

Tiếp điểm trượt điện có thể được thực hiện theo hai cách: dưới dạng tiếp điểm trượt dạng vòng hoặc dưới dạng tiếp điểm trượt của bộ góp. Trong cả hai trường hợp, hoạt động của máy điện đều cần có thiết bị đặc biệt - bàn chải.

Trong những chiếc máy điện đầu tiên, bàn chải là một gói được lắp ráp từ các tấm đồng hoặc dây mỏng, từ đó chúng có tên.

Bàn chải của những chiếc máy hiện đại là những khối được ép từ bột than, than chì hoặc đồng và do đó không đúng với tên gọi của chúng, tuy nhiên, chúng vẫn tồn tại sau chúng.

Bàn chải đồng, sắt và đồng, vốn hoạt động rất tốt trong các máy DC đầu tiên vào cuối thế kỷ 19, hóa ra lại không phải là vật liệu tốt về mặt ma sát. Chúng bị hao mòn nhanh chóng và trong các thiết kế máy móc mới, chúng được thay thế bằng than và than chì.

Hiện nay cho máy DC được sử dụng gần như độc quyền bàn chải carbon với một hỗn hợp than chì, ổ trục, tùy thuộc vào tỷ lệ phần trăm than chì và cách tạo ra các chổi than, tên của carbon-than chì, than chì hoặc điện cực. Chỉ dành cho các máy điện áp thấp, lên đến 30 V, chổi than kim loại được sử dụng, giúp giảm điện áp thấp hơn trong lớp tiếp xúc (chuyển tiếp) trên bộ sưu tập.

Chổi than được làm bằng than chì nguyên chất, chưng cất cacbon và muội than theo các tỷ lệ khác nhau. Than là vật liệu tự bôi trơn, không làm hỏng bề mặt mà nó cọ xát và không bị mài mòn nhanh chóng.

bàn chải than chì được làm bằng than chì tự nhiên tinh khiết. Than chì được nghiền thành bột mịn, sau đó được ép dưới áp suất rất cao thành các thanh có kích thước mong muốn. Than và than chì là chất dẫn điện tuyệt vời.

bàn chải điện Về cơ bản, chúng là chổi than nhưng được tiếp xúc với nhiệt độ cao trong lò điện và do đó được chuyển thành than chì. Những bàn chải này có đặc tính mài rất tốt.

Chổi than làm bằng than và đồng được nghiền thành bột mịn, đôi khi có thêm một kim loại nghiền khác (thường là thiếc).

Việc sản xuất các bàn chải này được thực hiện theo cách sao cho bàn chải có độ dẫn điện tốt nhất có thể theo hướng dọc trục, trong đó dòng điện làm việc của máy đi qua và độ dẫn điện kém (điện trở cao) theo hướng ngang, trong đó các dòng điện bổ sung của các phần bao gồm được đóng lại trong quá trình chuyển mạch.

Bàn chải máy điện được tiêu chuẩn hóa. Chúng được đặc trưng bởi độ cứng, điện áp rơi thoáng qua ở tiếp điểm và mật độ dòng điện cho phép.

Công nghệ truyền năng lượng này, đã hơn một trăm năm tuổi, vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay. Chổi than vẫn có thể được tìm thấy trong nhiều động cơ điện. Bắt đầu với các động cơ nhỏ trong đồ chơi, thiết bị nhà bếp điện, cửa sổ điện, máy cạo râu, máy giặt, máy sấy tóc, máy hút bụi hoặc dụng cụ điện (máy khoan điện, máy mài góc, bộ định tuyến, cưa đĩa, v.v.),

Chổi than cũng được sử dụng trong các máy điện một chiều lớn trong đầu máy điện, tàu ngầm và máy phát điện của nhà máy điện, cũng như trong tua-bin gió. Theo đó, các đặc tính hình học và điện của chổi than là khác nhau.

Số múi (tạo thành bề mặt hình trụ của bộ góp) của cụm chổi than trên bộ góp thường bằng số cực của máy. Số lượng bàn chải trong mỗi vùng phụ thuộc vào giá trị của dòng điện và mật độ dòng điện dưới bàn chải cho phép đối với một loại bàn chải nhất định, nhưng ít hơn hai bàn chải trên mỗi vùng chỉ có thể được tìm thấy trong các máy rất nhỏ, vì với một bàn chải trên mỗi vùng khu vực rất khó để đảm bảo độ tin cậy của tiếp xúc bàn chải.

Các bàn chải nằm trong cùng một vùng được gọi là bộ bàn chải vùng và tập hợp tất cả các bộ vùng của một máy nhất định được gọi là một bộ bàn chải hoàn chỉnh.

Bề mặt cuối của chổi ở phía đối diện tiếp xúc với bộ thu nhiệt thường được mạ đồng, đôi khi được đóng hộp. Ở dòng điện nhỏ do chổi than hút, bề mặt tiếp xúc của chổi than với giá đỡ chổi than và lò xo nén cung cấp đủ các điều kiện thỏa đáng để thoát dòng điện.

Các bàn chải lớn được gắn với các nắp làm bằng đồng tấm, được lắp chặt vào đó và có dây gắn vào chúng, được làm bằng dây cáp mềm, mềm có tiết diện phù hợp, có đầu để buộc dưới vít vào giá đỡ bàn chải hoặc vào bộ phận dùng để thoát nước dòng điện bàn chải. Nắp bàn chải dây được gọi là cánh tay bàn chải.

Bàn chải được giữ ở một vị trí cố định so với bộ thu người giữ bàn chải, có thiết kế rất đa dạng.

Nếu máy điện được thiết kế cho cả hai hướng quay, thì giá đỡ chổi than hướng tâm được sử dụng, đảm bảo vị trí của chổi dọc theo bán kính của bộ thu. Trên các máy có một hướng quay cụ thể, giá đỡ chổi than thường được sử dụng với một số độ nghiêng của chổi than so với bán kính.

Giá đỡ chổi than cho máy DC công suất thấp và trung bình

Giá đỡ bàn chải lớn cho máy DC

Giá đỡ bàn chải một vùng được gắn vào ngón tay bàn chải tròn hoặc vuông hoặc để kẹp bàn chải… Các ngón tay hoặc kẹp bàn chải từ các khu vực bàn chải khác nhau được gia cố giá đỡ bàn chải hoặc tà vẹt bàn chảitừ đó chúng phải được cách ly một cách đáng tin cậy.

Đổi lại, tà vẹt chẵn được gắn vào ổ trục, hoặc vào tấm chắn cuối, hoặc vào ách, hoặc cuối cùng, độc lập với tấm đế của máy (đối với bộ thu dài).

Các điều kiện quan trọng mà giá đỡ chổi than hoặc thanh trượt chổi than phải đáp ứng là hoàn toàn không có rung động, khả năng tiếp cận để kiểm tra và điều chỉnh chổi than, dễ dàng tháo các giá đỡ chổi than riêng lẻ để sửa chữa và khả năng xoay đồng thời toàn bộ hệ thống chổi than để lắp chính xác vào vị trí chuyển mạch chính xác trong khi vẫn duy trì độ đồng tâm hoàn toàn của giá đỡ chổi than và bộ góp.

Bàn chải, giá đỡ bàn chải, ngón tay (hoặc kẹp) và thanh ngang (hoặc giá đỡ) tạo nên cái gọi là bộ thu dòng điện của máy DC. Nó cũng bao gồm các kết nối giữa các bộ bàn chải vùng có cùng cực.

Để thoát dòng điện, các ngón tay của bàn chải và kẹp của các vùng cùng tên (nghĩa là cùng cực, dương hoặc âm) được nối điện với nhau bằng một dây cách điện có tiết diện tương ứng.

Bằng cách này, thu được hai vòng thu thập hoàn chỉnh hoặc một phần, sau đó được kết nối bằng cáp mềm có tiết diện phù hợp với các đầu nối bên ngoài của máy. Cái sau được cố định trên một bảng kẹp đặc biệt vào ách hoặc vào tấm chính của máy. Bảng thiết bị đầu cuối, được phủ một lớp vỏ bảo vệ, tạo thành một hộp thiết bị đầu cuối.

Lựa chọn và sử dụng chổi phù hợp, kết hợp với bảo trì đúng cách, giúp tăng hiệu suất của máy và giảm chi phí thời gian ngừng hoạt động.

Do ma sát do quay thiết bị gây ra mài mòn nên các chổi than phải được thay thế định kỳ.Vì lý do đó, động cơ không chổi than.