¿Por qué se usa carbono en las escobillas en un generador de CC?

Answer 1

Una razón es la alta temperatura de fusión del carbono.

Las inductancias de los devanados energizados y la mecánica de un motor o generador de tipo cepillo hacen que el arco y la chispa sean una característica inevitable de la máquina en la interfaz del cepillo. Los arcos eléctricos producen temperaturas muy altas. Lo suficientemente alto como para derretir metales.

El carbono tiene un punto de fusión muy alto (~ 3500degC) en comparación con otros conductores. Los cepillos hechos con cobre o acero se desgastarían más rápido debido a factores que incluyen:
1) El metal derretido se desprenderá, o incluso se vaporizará, dejando al cepillo con menos material para hacer su trabajo.
2) Si el material derretido no se vaporiza o se aleja de la interfaz, crea un desastre para el pincel. Puede soldar juntas las cerdas del cepillo. Puede acumular material que interfiera con el movimiento del rotor.
3) A medida que el metal se funde en presencia de un arco, se puede liberar material conductor, prolongando el arco, exasperando la acción de desgaste.

El carbono es menos propenso a esos efectos de alta temperatura e impactos asociados a la operación del generador.

Answer 2

Existen varias razones, que incluyen:
1. El carbono es autolubricante.
2. El carbono tiene un coeficiente de resistencia a la temperatura negativo, lo que significa que su resistencia disminuye a medida que aumenta su temperatura, lo que es opuesto al de metales como el cobre.
3. El carbono es más blando que el cobre, por lo que no dañará el conmutador.
4. El carbono adquirirá la forma de los segmentos del conmutador y, por lo tanto, asegurará el máximo contacto con ellos.

Answer 3

El carbono en un “cepillo de carbón” no es carbono puro o grafito (una forma blanda de carbono) sino una combinación de carbono y cobre. El “cepillo de carbón” tampoco es en realidad un cepillo sino un bloque.

La combinación de cobre y carbono permite que el “cepillo” sea de baja resistencia en comparación con un bloque de grafito puro y relativamente más suave que una malla o cepillo de cobre puro.

La resistencia del cepillo de carbón permite una menor corriente de entrada durante la conmutación entre segmentos adyacentes en el conmutador de motores de CC en comparación con un cepillo de cobre.

El “cepillo de carbón” también es más suave que el conmutador (para motores de corriente continua) o los anillos colectores (para motores / generadores de corriente alterna). De esta forma, el cepillo se desgasta más fácil y uniformemente que el conmutador o el anillo colector. Esto resultará en menos problemas de mantenimiento ya que los cepillos pueden ser más fáciles de reemplazar que los anillos colectores o las barras de conmutación.

Answer 4

El grafito es conductor y autolubricante (bajo coeficiente de fricción), por lo que proporciona un buen contacto dinámico a los anillos con una erosión mínima.

Answer 5

El carbono se usa ya que tiene mayor resistencia. Debido a esta chispa durante la conmutación se reduce. Además, el cepillo de carbón proporciona lubricación mientras se desliza sobre los segmentos del conmutador, lo que reduce el desgaste de los segmentos y, en cambio, el desgaste de los cepillos, que se puede reemplazar fácilmente.

Answer 6

El cepillo en un generador es un componente que recolecta la corriente de las partes móviles y la alimenta al circuito estacionario. Entonces, naturalmente, debe ser un conductor. La mejor opción es que el carbono sea lo suficientemente conductor y suave como para proporcionar un buen punto de desgaste contra los segmentos del conmutador.

Answer 7

Las escobillas de carbón tienen una fricción dinámica (deslizante) mínima, también son buenos conductores de electricidad y no se corroen fácilmente.

Answer 8

En el generador de CC, el propósito de las escobillas es recolectar corriente del rotor y entregarla al circuito externo. Para ese propósito, requerimos un material en el que haya una pérdida mínima de energía eléctrica cuando la corriente fluye a través de él y también debería ser barato y la cabina se puede quitar fácilmente. Además, el carbono tiene una capacidad especial de autolubricación. Estas cosas lo hacen especial.

Answer 9

Las escobillas de carbón se utilizan para conectar circuitos externos en un motor o cualquier otra máquina al rotor (parte móvil de la máquina) a través del conmutador. También puede decir que estos cepillos transfieren corriente eléctrica a una parte móvil del motor o la máquina.

Answer 10

El mejor conductor autolubricante.

Answer 11

El carbono es barato y tiene un alto punto de fusión. Los metales pueden desgastarse. Tenemos que tener en cuenta factores como la ductilidad y la fragilidad. Además, el carbón en las escobillas es un carbón blando que tiene una baja probabilidad de arrancar las partes críticas dentro del generador, mientras que un metal puede atascarse en la línea de combustible o turbo o puede llegar a otras cámaras críticas.