थेट करंट इलेक्ट्रिक मशीनचे ब्रश आणि ब्रश धारक: उद्देश, साहित्य, प्रकार आणि डिव्हाइस

इलेक्ट्रिक मोटर्स आणि जनरेटरमध्ये, डिव्हाइसचे स्थिर आणि फिरणारे भाग दरम्यान विद्युत कनेक्शन स्थापित करणे आवश्यक असते.

इलेक्ट्रिकल मशीनच्या स्टेटर (म्हणजे स्थिर) मुख्य वळणाच्या बाबतीत, बाह्य स्थिर विद्युत प्रणाली जोडण्यासाठी त्यापासून शाखांची व्यवस्था करणे सोपे आहे, परंतु रोटर (म्हणजे फिरणारे) मुख्य वळणाच्या बाबतीत, ते बनते. स्लाइडिंग इलेक्ट्रिकल संपर्क व्यवस्था करणे आवश्यक आहे, कारण अन्यथा रोटर विंडिंग उपलब्ध नाही.

इलेक्ट्रिकल स्लाइडिंग संपर्क दोन प्रकारे लागू केला जाऊ शकतो: एकतर रिंग स्लाइडिंग संपर्क म्हणून किंवा कलेक्टर स्लाइडिंग संपर्क म्हणून. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, इलेक्ट्रिक मशीनच्या ऑपरेशनसाठी विशेष उपकरणांची आवश्यकता असते - ब्रशेस.

पहिल्या इलेक्ट्रिक मशीनमध्ये, ब्रशेस हे तांबे प्लेट्स किंवा पातळ तारांपासून एकत्रित केलेले पॅकेज होते, ज्यावरून त्यांना त्यांचे नाव मिळाले.

आधुनिक मशीनचे ब्रश हे कोळसा, ग्रेफाइट किंवा तांबे पावडरपासून दाबलेले चौकोनी तुकडे आहेत आणि त्यामुळे त्यांच्या नावाप्रमाणे राहत नाहीत, जे त्यांच्या मागे राहिले.

तांबे, लोखंड आणि कांस्य ब्रश, ज्यांनी 19 व्या शतकाच्या उत्तरार्धात पहिल्या DC मशीनमध्ये चांगले काम केले होते, ते घर्षणाच्या दृष्टीने फार चांगले साहित्य नव्हते. ते लवकर संपतात आणि नवीन मशीन डिझाइनमध्ये त्यांची जागा कोळसा आणि ग्रेफाइटने घेतली आहे.

सध्या डीसी मशीनसाठी जवळजवळ केवळ वापरले ग्रेफाइटच्या मिश्रणासह कार्बन ब्रशेस, बेअरिंग, ग्रेफाइटची टक्केवारी आणि ब्रश बनवण्याच्या पद्धतीनुसार, कार्बन-ग्रेफाइट, ग्रेफाइट किंवा इलेक्ट्रोग्राफची नावे. केवळ लो-व्होल्टेज मशीनसाठी, 30 व्ही पर्यंत, मेटल-कार्बन ब्रशेस वापरले जातात, जे संपर्क (संक्रमण) लेयरमध्ये कमी व्होल्टेज ड्रॉप देतात. कलेक्टर वर.

कार्बन ब्रशेस शुद्ध ग्रेफाइट, रिटॉर्ट कार्बन आणि कार्बन ब्लॅक विविध प्रमाणात बनलेले आहेत. कोळसा ही एक स्व-वंगण सामग्री आहे जी ती घासल्यामुळे पृष्ठभाग खराब होत नाही आणि लवकर झिजत नाही.

ग्रेफाइट ब्रशेस शुद्ध नैसर्गिक ग्रेफाइट बनलेले आहेत. ग्रेफाइट बारीक पावडरमध्ये ठेचले जाते, जे नंतर खूप जास्त दाबाने इच्छित आकाराच्या रॉडमध्ये दाबले जाते. कोळसा आणि ग्रेफाइट हे विजेचे उत्कृष्ट वाहक आहेत.

इलेक्ट्रोग्राफाइट ब्रशेस ते मूलत: कार्बन ब्रशेस असतात परंतु विद्युत भट्टीमध्ये उच्च तापमानाच्या संपर्कात येतात आणि त्यामुळे ग्रेफाइटमध्ये रूपांतरित होतात. या ब्रशमध्ये खूप चांगले पीसण्याचे गुणधर्म आहेत.

कार्बन ब्रशेस कोळसा आणि तांब्यापासून बनवलेले बारीक पावडरमध्ये ठेचून, कधीकधी दुसर्या ठेचलेल्या धातूच्या (बहुतेकदा कथील) जोडणे.

या ब्रशेसचे उत्पादन अशा प्रकारे केले जाते की ब्रशमध्ये अक्षीय दिशेने सर्वोत्तम संभाव्य चालकता असते, ज्यामध्ये मशीनचा कार्यरत प्रवाह जातो आणि खराब चालकता (उच्च विद्युत प्रतिरोधकता) ट्रान्सव्हर्स दिशेने, ज्यामध्ये कम्युटेशन दरम्यान समाविष्ट विभागांचे अतिरिक्त प्रवाह बंद केले जातात.

इलेक्ट्रिक मशीन ब्रशेस प्रमाणित आहेत. ते कडकपणा, संपर्कातील क्षणिक व्होल्टेज ड्रॉप आणि परवानगीयोग्य वर्तमान घनता द्वारे दर्शविले जातात.

शंभर वर्षांहून अधिक जुने असलेले हे ऊर्जा प्रसारण तंत्रज्ञान आजही मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. कार्बन ब्रश अजूनही अनेक इलेक्ट्रिक मोटर्समध्ये आढळू शकतात. खेळणी, इलेक्ट्रिक किचन उपकरणे, इलेक्ट्रिक खिडक्या, शेव्हर, वॉशिंग मशिन, हेअर ड्रायर, व्हॅक्यूम क्लीनर किंवा पॉवर टूल्स (इलेक्ट्रिक ड्रिल, अँगल ग्राइंडर, राउटर, गोलाकार सॉ इ.) मधील लहान मोटर्सपासून सुरुवात करणे.

इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्ह, पाणबुडी आणि पॉवर स्टेशन जनरेटर तसेच पवन टर्बाइनमध्ये मोठ्या डायरेक्ट करंट मशीनमध्ये ब्रशेसचा वापर केला जातो. त्यानुसार, कार्बन ब्रशेसची भौमितीय आणि विद्युत वैशिष्ट्ये भिन्न आहेत.

कलेक्टरवरील ब्रशेसच्या असेंब्लीच्या झोनची संख्या (कलेक्टरची दंडगोलाकार पृष्ठभाग तयार करणे) सहसा मशीनच्या ध्रुवांच्या संख्येइतकी असते. प्रत्येक झोनमधील ब्रशेसची संख्या विद्युतप्रवाहाच्या मूल्यावर आणि ब्रशच्या खाली दिलेल्या वर्तमान घनतेवर अवलंबून असते, परंतु प्रत्येक झोनमध्ये दोनपेक्षा कमी ब्रश केवळ अगदी लहान मशीनमध्ये आढळू शकतात, कारण प्रति ब्रश एका ब्रशसह झोनमध्ये ब्रश संपर्काची विश्वासार्हता सुनिश्चित करणे कठीण आहे.

एकाच झोनमध्ये राहणार्‍या ब्रशेसला झोन ब्रश सेट म्हणतात आणि दिलेल्या मशीनच्या सर्व झोन सेटच्या सेटला संपूर्ण ब्रश सेट म्हणतात.

कलेक्टरच्या संपर्काच्या विरुद्ध बाजूस असलेल्या ब्रशेसच्या शेवटच्या पृष्ठभागावर सहसा तांबे-प्लेट केलेले असते, कधीकधी टिन केलेले असते. ब्रशने काढलेल्या लहान करंटवर, ब्रश होल्डर आणि कॉम्प्रेशन स्प्रिंगसह ब्रशच्या संपर्क पृष्ठभागाद्वारे करंट ड्रेनसाठी पुरेशी समाधानकारक परिस्थिती प्रदान केली जाते.

मोठ्या ब्रशेस शीट तांब्यापासून बनवलेल्या टोप्यांसह, त्यावर घट्ट बसवलेल्या, आणि त्यांना जोडलेल्या तारांसह, योग्य विभागांच्या मऊ लवचिक केबल्ससह, ब्रश होल्डरला स्क्रूच्या खाली बांधण्यासाठी टिपांसह किंवा निचरा करण्याच्या उद्देशाने असलेल्या भागासह जोडलेले असतात. ब्रश करंट. दोरीच्या ब्रश टोपीला ब्रश आर्म म्हणतात.

कलेक्टरच्या सापेक्ष ब्रशेस एका निश्चित स्थितीत ठेवल्या जातात ब्रश धारक, ज्याची रचना खूप वैविध्यपूर्ण आहे.

जर इलेक्ट्रिक मशीन रोटेशनच्या दोन्ही दिशानिर्देशांसाठी डिझाइन केलेले असेल, तर रेडियल ब्रश धारक वापरले जातात, जे कलेक्टरच्या त्रिज्यासह ब्रशचे स्थान सुनिश्चित करतात. रोटेशनची एक विशिष्ट दिशा असलेल्या मशीनवर, ब्रश होल्डर बहुतेक वेळा ब्रशच्या त्रिज्याकडे झुकत वापरतात.

कमी आणि मध्यम पॉवर डीसी मशीनसाठी ब्रश होल्डर

डीसी मशीनसाठी मोठा ब्रश होल्डर

सिंगल झोन ब्रश धारक गोल किंवा चौकोनी ब्रश बोटांनी किंवा ते संलग्न आहेत ब्रश clamps… ब्रशच्या वेगवेगळ्या भागांतून ब्रशची बोटे किंवा क्लॅम्प अधिक मजबूत केले जातात ब्रश सपोर्ट किंवा ब्रश स्लीपरज्यापासून ते विश्वसनीयरित्या वेगळे असले पाहिजेत.

या बदल्यात, सम स्लीपर एकतर बेअरिंगला, किंवा शेवटच्या ढालीला, किंवा जूला, किंवा शेवटी, स्वतंत्रपणे मशीनच्या बेस प्लेटला (लांब संग्राहकांसाठी) जोडलेले असतात.

ब्रश सपोर्ट किंवा ब्रश क्रॉसहेडने ज्या महत्त्वाच्या अटी पूर्ण केल्या पाहिजेत त्या म्हणजे कंपनाची पूर्ण अनुपस्थिती, ब्रश तपासण्यासाठी आणि समायोजित करण्यासाठी सुलभता, दुरुस्तीसाठी वैयक्तिक ब्रश धारकांना सहजपणे काढणे आणि अचूक माउंटिंगसाठी संपूर्ण ब्रश प्रणाली एकाच वेळी फिरवण्याची क्षमता. ब्रश धारक आणि संग्राहकांची संपूर्ण एकाग्रता राखताना योग्य कम्युटेशन स्थिती.

ब्रशेस, ब्रश होल्डर, बोटे (किंवा क्लॅम्प्स) आणि ट्रॅव्हर्स (किंवा सपोर्ट) डीसी मशीनचे तथाकथित वर्तमान कलेक्टर बनवतात. यात समान ध्रुवीयतेच्या झोन ब्रश सेटमधील कनेक्शन देखील समाविष्ट आहेत.

विद्युत प्रवाह काढून टाकण्यासाठी, ब्रशची बोटे आणि त्याच नावाच्या झोनचे क्लॅम्प (म्हणजे समान ध्रुवीयतेचे, सकारात्मक किंवा नकारात्मक) एकमेकांशी संबंधित विभागाच्या इन्सुलेटेड वायरसह विद्युतीयरित्या जोडलेले असतात.

अशाप्रकारे, दोन पूर्ण किंवा आंशिक संकलन रिंग प्राप्त होतात, ज्या नंतर मशीनच्या बाह्य टर्मिनल्सशी योग्य क्रॉस-सेक्शनच्या लवचिक केबल्सद्वारे जोडल्या जातात. नंतरचे एकतर योक किंवा मशीनच्या मुख्य प्लेटवर विशेष क्लॅम्पिंग बोर्डवर निश्चित केले जातात. टर्मिनल बोर्ड, संरक्षक आवरणाने झाकलेला, टर्मिनल बॉक्स बनवतो.

योग्य ब्रश वापरणे आणि निवड, योग्य देखरेखीसह एकत्रित केल्याने, मशीनची कार्यक्षमता वाढते आणि डाउनटाइम खर्च कमी होतो.

यंत्र फिरवल्यामुळे घर्षणामुळे घर्षण पोशाख होत असल्याने, ब्रशेस वेळोवेळी बदलणे आवश्यक आहे.त्या कारणासाठी, ब्रशलेस मोटर्स.