डायरेक्ट करंट इलेक्ट्रिक मशीनों के ब्रश और ब्रश धारक: उद्देश्य, सामग्री, प्रकार और उपकरण
इलेक्ट्रिक मोटर और जेनरेटर में, डिवाइस के स्थिर और घूर्णन वाले हिस्सों के बीच विद्युत कनेक्शन स्थापित करना अक्सर आवश्यक होता है।
एक विद्युत मशीन के स्टेटर (यानी स्थिर) मुख्य वाइंडिंग के मामले में, बाहरी स्थिर विद्युत प्रणाली को जोड़ने के लिए इससे शाखाओं की व्यवस्था करना आसान होता है, लेकिन रोटर (यानी घूर्णन) मुख्य वाइंडिंग के मामले में, यह बन जाता है स्लाइडिंग विद्युत संपर्क की व्यवस्था करना आवश्यक है, क्योंकि अन्यथा रोटर वाइंडिंग उपलब्ध नहीं है।
विद्युत स्लाइडिंग संपर्क को दो तरीकों से लागू किया जा सकता है: या तो रिंग स्लाइडिंग संपर्क के रूप में या संग्राहक स्लाइडिंग संपर्क के रूप में। दोनों ही मामलों में, इलेक्ट्रिक मशीन के संचालन के लिए विशेष उपकरण - ब्रश की आवश्यकता होती है।
पहली इलेक्ट्रिक मशीनों में, ब्रश तांबे की प्लेटों या पतले तारों से इकट्ठे हुए पैकेज थे, जिससे उन्हें अपना नाम मिला।
आधुनिक मशीनों के ब्रश कोयले, ग्रेफाइट या तांबे के पाउडर से दबाए गए क्यूब्स हैं और इसलिए उनके नाम पर नहीं रहते हैं, जो कि उनके पीछे बने रहे।
तांबा, लोहा और कांस्य ब्रश, जो 19वीं शताब्दी के अंत में पहली डीसी मशीनों में बहुत अच्छा काम करते थे, घर्षण के मामले में बहुत अच्छी सामग्री नहीं निकले। वे जल्दी से घिस जाते हैं और नई मशीन डिजाइनों में उन्हें कोयले और ग्रेफाइट से बदल दिया जाता है।
वर्तमान में डीसी मशीनों के लिए लगभग अनन्य रूप से उपयोग किया जाता है ग्रेफाइट के मिश्रण के साथ कार्बन ब्रश, असर, ग्रेफाइट के प्रतिशत और ब्रश बनाने के तरीके के आधार पर, कार्बन-ग्रेफाइट, ग्रेफाइट या इलेक्ट्रोग्राफ के नाम। केवल कम-वोल्टेज मशीनों के लिए, 30 वी तक, धातु-कार्बन ब्रश का उपयोग किया जाता है, जो संपर्क (संक्रमण) परत में कम वोल्टेज की गिरावट देता है कलेक्टर पर.
कार्बन कूचियां विभिन्न अनुपातों में शुद्ध ग्रेफाइट, रिटॉर्ट कार्बन और कार्बन ब्लैक से बने होते हैं। कोयला एक स्व-चिकनाई सामग्री है जो उस सतह को नुकसान नहीं पहुँचाता है जिस पर वह रगड़ता है और जल्दी से बाहर नहीं निकलता है।
ग्रेफाइट ब्रश शुद्ध प्राकृतिक ग्रेफाइट से बने होते हैं। ग्रेफाइट को एक महीन पाउडर में कुचल दिया जाता है, जिसे बाद में वांछित आकार की छड़ों में बहुत अधिक दबाव में दबाया जाता है। कोयला और ग्रेफाइट विद्युत के उत्कृष्ट चालक हैं।
इलेक्ट्रोग्रेफाइट ब्रश वे अनिवार्य रूप से कार्बन ब्रश हैं लेकिन एक विद्युत भट्टी में उच्च तापमान के संपर्क में आते हैं और इस प्रकार ग्रेफाइट में परिवर्तित हो जाते हैं। इन ब्रशों में पीसने के गुण बहुत अच्छे होते हैं।
कार्बन कूचियां कोयले और तांबे से बने एक महीन पाउडर में कुचले जाते हैं, कभी-कभी एक और कुचल धातु (ज्यादातर टिन) के साथ।
इन ब्रशों का उत्पादन इस तरह से किया जाता है कि ब्रश में अक्षीय दिशा में सर्वोत्तम संभव चालकता होती है, जिसमें मशीन का कार्यशील प्रवाह गुजरता है, और अनुप्रस्थ दिशा में खराब चालकता (उच्च विद्युत प्रतिरोध), जिसमें शामिल वर्गों की अतिरिक्त धाराएं रूपांतरण के दौरान बंद हो जाती हैं।
इलेक्ट्रिक मशीन ब्रश मानकीकृत हैं। उन्हें संपर्क में कठोरता, क्षणिक वोल्टेज ड्रॉप और अनुमेय वर्तमान घनत्व की विशेषता है।
यह ऊर्जा संचरण तकनीक, जो सौ वर्ष से अधिक पुरानी है, आज भी व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। कार्बन ब्रश अभी भी कई इलेक्ट्रिक मोटरों में पाए जा सकते हैं। खिलौने, बिजली के रसोई के उपकरण, बिजली की खिड़कियां, शेवर, वाशिंग मशीन, हेयर ड्रायर, वैक्यूम क्लीनर या बिजली के उपकरण (इलेक्ट्रिक ड्रिल, एंगल ग्राइंडर, राउटर, सर्कुलर आरी, आदि) में छोटी मोटरों से शुरू करना।
इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव, पनडुब्बियों और पावर स्टेशन जेनरेटर के साथ-साथ पवन टर्बाइनों में बड़ी प्रत्यक्ष वर्तमान मशीनों में भी ब्रश का उपयोग किया जाता है। तदनुसार, कार्बन ब्रश की ज्यामितीय और विद्युत विशेषताएँ भिन्न होती हैं।
कलेक्टर पर ब्रश की असेंबली के जोन (कलेक्टर की बेलनाकार सतह बनाने) की संख्या आमतौर पर मशीन के ध्रुवों की संख्या के बराबर होती है। प्रत्येक ज़ोन में ब्रश की संख्या किसी दिए गए प्रकार के ब्रश के लिए अनुमेय ब्रश के तहत वर्तमान और वर्तमान घनत्व के मान पर निर्भर करती है, लेकिन प्रति ज़ोन दो से कम ब्रश केवल बहुत छोटी मशीनों में पाए जा सकते हैं, क्योंकि एक ब्रश प्रति क्षेत्र ब्रश संपर्क की विश्वसनीयता सुनिश्चित करना मुश्किल है।
ब्रश जो एक ही क्षेत्र में रहते हैं उन्हें ज़ोन ब्रश सेट कहा जाता है, और किसी दिए गए मशीन के सभी ज़ोन सेटों के सेट को पूर्ण ब्रश सेट कहा जाता है।
संग्राहक के संपर्क के विपरीत दिशा में ब्रश की अंतिम सतह आमतौर पर कॉपर-प्लेटेड होती है, कभी-कभी टिन की जाती है। ब्रश द्वारा खींचे गए एक छोटे से वर्तमान में, ब्रश धारक और संपीड़न वसंत के साथ ब्रश की संपर्क सतह द्वारा वर्तमान नाली के लिए पर्याप्त संतोषजनक स्थिति प्रदान की जाती है।
बड़े ब्रश को शीट कॉपर से बने कैप के साथ फिट किया जाता है, उस पर कसकर फिट किया जाता है, और उनसे जुड़े तारों के साथ, उपयुक्त वर्गों के नरम लचीले केबलों से बने होते हैं, स्क्रू के नीचे ब्रश धारक को बन्धन के लिए या जल निकासी के लिए इच्छित भाग के लिए युक्तियों के साथ। ब्रश करंट। रोप ब्रश कैप को ब्रश आर्म कहा जाता है।
कलेक्टर के सापेक्ष ब्रश एक निश्चित स्थिति में होते हैं ब्रश धारक, जिसका डिजाइन बहुत विविध है।
यदि इलेक्ट्रिक मशीन को रोटेशन की दोनों दिशाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो रेडियल ब्रश धारकों का उपयोग किया जाता है, जो कलेक्टर की त्रिज्या के साथ ब्रश का स्थान सुनिश्चित करते हैं। रोटेशन की एक विशिष्ट दिशा वाली मशीनों पर, ब्रश धारकों का उपयोग अक्सर ब्रश के कुछ झुकाव के साथ त्रिज्या के लिए किया जाता है।
कम और मध्यम शक्ति डीसी मशीनों के लिए ब्रश धारक
डीसी मशीन के लिए बड़ा ब्रश धारक
सिंगल ज़ोन ब्रश होल्डर गोल या चौकोर ब्रश फिंगर्स या से जुड़े होते हैं ब्रश दबाना... विभिन्न ब्रश क्षेत्रों से ब्रश की उंगलियों या क्लैंप को प्रबलित किया जाता है ब्रश सपोर्ट या ब्रश स्लीपरजिससे उन्हें मज़बूती से अलग किया जाना चाहिए।
बदले में, यहां तक कि स्लीपर या तो बीयरिंगों से जुड़े होते हैं, या अंत ढालों के लिए, या योक के लिए, या अंत में, स्वतंत्र रूप से मशीन की बेस प्लेट (लंबे संग्राहकों के लिए) से जुड़े होते हैं।
महत्वपूर्ण शर्तें जो ब्रश समर्थन या ब्रश क्रॉसहेड को पूरी करनी चाहिए, कंपन की पूर्ण अनुपस्थिति, ब्रश की जांच और समायोजन के लिए पहुंच, मरम्मत के लिए अलग-अलग ब्रश धारकों को आसानी से हटाने और सटीक बढ़ते के लिए पूरे ब्रश सिस्टम को एक साथ घुमाने की क्षमता ब्रश धारकों और कलेक्टर की पूर्ण सांद्रता बनाए रखते हुए सही रूपान्तरण स्थिति।
ब्रश, ब्रश धारक, उंगलियां (या क्लैंप) और एक ट्रैवर्स (या समर्थन) डीसी मशीन के तथाकथित वर्तमान संग्राहक बनाते हैं। इसमें समान ध्रुवता वाले ज़ोन ब्रश सेट के बीच कनेक्शन भी शामिल हैं।
करंट को ड्रेन करने के लिए, ब्रश की उंगलियां और एक ही नाम के ज़ोन के क्लैम्प्स (जो कि एक ही ध्रुवीयता, धनात्मक या ऋणात्मक हैं) विद्युत रूप से एक दूसरे से संबंधित खंड के एक अछूता तार से जुड़े होते हैं।
इस तरह, दो पूर्ण या आंशिक संग्रह के छल्ले प्राप्त होते हैं, जो तब मशीन के बाहरी टर्मिनलों के लिए उपयुक्त क्रॉस-सेक्शन के लचीले केबलों से जुड़े होते हैं। उत्तरार्द्ध एक विशेष क्लैंपिंग बोर्ड पर या तो योक या मशीन की मुख्य प्लेट पर तय किए जाते हैं। टर्मिनल बोर्ड, एक सुरक्षात्मक आवरण से ढका हुआ, एक टर्मिनल बॉक्स बनाता है।
उचित ब्रश अनुप्रयोग और चयन, उचित रखरखाव के साथ मिलकर, मशीन के प्रदर्शन में वृद्धि और डाउनटाइम लागत को कम करता है।
चूंकि डिवाइस को घुमाने के कारण होने वाला घर्षण अपघर्षक घिसाव का कारण बनता है, इसलिए ब्रश को समय-समय पर बदलना चाहिए।इसी कारणवश, ब्रशलेस मोटर्स.