직류 전기 기계의 브러시 및 브러시 홀더 : 목적, 재료, 유형 및 장치

전기 모터 및 발전기에서 장치의 고정 부분과 회전 부분 사이에 전기 연결을 설정해야 하는 경우가 종종 있습니다.

전기기기의 고정자(즉, 고정) 주권선의 경우에는 외부의 고정 전기계통을 연결하기 위해 분기를 배치하는 것이 용이하지만 회전자(즉, 회전) 주권선의 경우에는 그렇지 않으면 회전자 권선을 사용할 수 없기 때문에 슬라이딩 전기 접점을 배치하는 데 필요합니다.

전기 슬라이딩 접점은 링 슬라이딩 접점 또는 컬렉터 슬라이딩 접점의 두 가지 방식으로 구현할 수 있습니다. 두 경우 모두 전기 기계 작동에는 특수 장치 인 브러시가 필요합니다.

최초의 전기 기계에서 브러시는 구리판이나 얇은 와이어로 조립된 패키지였으며 이름에서 유래했습니다.

현대 기계의 브러시는 석탄, 흑연 또는 구리 가루로 만든 입방체이므로 그 이름에 부응하지 못하지만 뒤에 남아 있습니다.

19세기 후반 최초의 DC 기계에서 매우 잘 작동했던 구리, 철 및 청동 브러시는 마찰 측면에서 그다지 좋은 재료가 아닌 것으로 판명되었습니다. 그들은 빨리 마모되고 새로운 기계 설계에서는 석탄과 흑연으로 대체됩니다.

현재 DC 기계용 거의 독점적으로 사용 흑연이 혼합된 카본 브러시, 베어링, 흑연의 비율과 브러시가 만들어지는 방식에 따라 탄소 흑연, 흑연 또는 전기 그래프의 이름. 최대 30V의 저전압 기계에만 접촉(전이) 층에서 더 낮은 전압 강하를 제공하는 금속-카본 브러시가 사용됩니다. 수집가에.

카본 브러쉬 다양한 비율의 순수 흑연, 레토르트 카본 및 카본 블랙으로 만들어집니다. 석탄은 문지르는 표면을 손상시키지 않고 빨리 마모되지 않는 자기 윤활성 물질입니다.

흑연 브러시 순수한 천연 흑연으로 만들어집니다. 흑연은 미세한 분말로 분쇄된 다음 매우 높은 압력으로 원하는 크기의 막대로 압착됩니다. 석탄과 흑연은 우수한 전기 전도체입니다.

전기흑연 브러시 본질적으로 카본 브러시이지만 전기로에서 고온에 노출되어 흑연으로 변환됩니다. 이 브러시는 연삭 특성이 매우 우수합니다.

카본 브러쉬 석탄과 구리를 고운 가루로 으깨어 만든 것으로 때로는 다른 으깬 금속(대부분 주석)을 첨가하기도 합니다.

이러한 브러시의 생산은 브러시가 기계의 작동 전류가 통과하는 축 방향으로 가능한 최상의 전도성을 갖고 가로 방향으로 열악한 전도성(높은 전기 저항)을 갖는 방식으로 수행됩니다. 포함된 섹션의 추가 전류는 정류 중에 닫힙니다.

전기 기계 브러시가 표준화되었습니다. 경도, 접점의 과도 전압 강하 및 허용 가능한 전류 밀도가 특징입니다.

100년 이상 된 이 에너지 전송 기술은 오늘날에도 여전히 널리 사용되고 있습니다. 카본 브러시는 여전히 많은 전기 모터에서 찾을 수 있습니다. 장난감, 전기주방용품, 전동창문, 면도기, 세탁기, 헤어드라이어, 진공청소기나 전동공구(전기드릴, 앵글 그라인더, 라우터, 원형톱 등)의 소형 모터를 시작으로,

브러시는 풍력 터빈뿐만 아니라 전기 기관차, 잠수함 및 발전소 발전기의 대형 직류 기계에도 사용됩니다. 따라서 카본 브러시의 기하학적 특성과 전기적 특성이 다릅니다.

수집기에서 브러시 어셈블리의 영역(수집기의 원통형 표면을 형성함)의 수는 일반적으로 기계의 극 수와 같습니다. 각 구역의 브러시 수는 주어진 유형의 브러시에 대해 허용되는 전류 값과 브러시 아래의 전류 밀도에 따라 다르지만 구역당 2개 미만의 브러시는 매우 작은 기계에서만 찾을 수 있습니다. 영역은 브러시 접촉의 신뢰성을 보장하기 어렵습니다.

같은 구역에 있는 브러시를 구역 브러시 세트라고 하고 주어진 기계의 모든 구역 세트 세트를 완전한 브러시 세트라고 합니다.

컬렉터와 접촉하는 반대쪽 브러시의 끝 표면은 일반적으로 구리 도금이며 때로는 주석 도금됩니다. 브러시에 의해 유도되는 작은 전류에서 브러시 홀더 및 압축 스프링과 브러시의 접촉면에 의해 전류 드레인을 위한 충분히 만족스러운 조건이 제공됩니다.

큰 브러시에는 구리판으로 만든 캡이 단단히 끼워져 있고 적절한 섹션의 부드럽고 유연한 케이블로 만들어진 와이어가 부착되어 있으며 나사 아래에서 브러시 홀더 또는 배수용 부품에 고정하기 위한 팁이 있습니다. 브러시 전류. 로프 브러시 캡을 브러시 암이라고 합니다.

브러시는 컬렉터에 대해 고정된 위치에 고정됩니다. 브러시 홀더, 그의 디자인은 매우 다양합니다.

전기 기계가 양방향 회전을 위해 설계된 경우 컬렉터 반경을 따라 브러시의 위치를 ​​보장하는 방사형 브러시 홀더가 사용됩니다. 특정 회전 방향이 있는 기계에서 브러시 홀더는 반경에 대해 브러시가 약간 기울어져 있는 경우가 많습니다.

저전력 및 중전력 DC 기계용 브러시 홀더

DC 기계용 대형 브러시 홀더

단일 구역 브러시 홀더는 원형 또는 사각형 브러시 핑거 또는 브러시 클램프… 다른 브러시 영역의 브러시 핑거 또는 클램프는 보강됩니다. 솔 지지대 또는 솔 침목안정적으로 격리되어야 합니다.

차례로 고른 침목은 베어링, 엔드 실드 또는 요크에 부착되거나 마지막으로 기계의 베이스 플레이트(긴 컬렉터용)에 독립적으로 부착됩니다.

브러시 지지대 또는 브러시 크로스헤드가 충족해야 하는 중요한 조건은 진동이 전혀 없고 브러시를 확인하고 조정할 수 있는 접근성, 수리를 위해 개별 브러시 홀더를 쉽게 제거할 수 있고 전체 브러시 시스템을 동시에 회전하여 브러시 홀더와 컬렉터의 완전한 동심도를 유지하면서 올바른 정류 위치.

브러시, 브러시 홀더, 핑거(또는 클램프) 및 트래버스(또는 지지대)는 소위 DC 기계의 전류 컬렉터를 구성합니다. 또한 동일한 극성의 영역 브러시 세트 간의 연결도 포함됩니다.

전류를 배출하기 위해 동일한 이름(즉, 동일한 극성, 양극 또는 음극)의 브러시 핑거 및 클램프가 해당 섹션의 절연 전선으로 서로 전기적으로 연결됩니다.

이러한 방식으로 두 개의 전체 또는 부분 수집 링을 얻은 다음 적절한 단면의 유연한 케이블로 기계의 외부 단자에 연결합니다. 후자는 요크 또는 기계의 메인 플레이트에 특수 클램핑 보드에 고정됩니다. 보호 커버로 덮힌 터미널 보드는 터미널 박스를 형성합니다.

적절한 유지보수와 결합된 적절한 브러시 적용 및 선택은 기계 성능을 향상시키고 가동 중지 시간 비용을 줄입니다.

장치 회전으로 인한 마찰로 인해 마모가 발생하므로 브러시를 주기적으로 교체해야 합니다.그런 이유로, 브러시리스 모터.