Qu'est-ce que les balais de charbon et le principe de fonctionnement des balais de charbon

Le balai de charbon est un très petit composant industriel. Bien que le balai de charbon soit petit, sa valeur est difficile à remplacer. Le balai de charbon est l’une des pièces essentielles à l’intérieur de divers moteurs. Son matériau principal est le carbone, qui possède des propriétés conductrices et est utilisé pour transmettre le courant aux composants nécessitant un mouvement de rotation.

Le premier balai de charbon a été inventé par le scientifique britannique Joseph Wilson Swan en 1867. Avec le développement des moteurs et des générateurs électriques, les balais de charbon sont progressivement devenus largement utilisés.

À la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, les balais de charbon étaient utilisés dans diverses applications. Dans une variété d'appareils industriels et ménagers, l'utilisation debalais de charbonpermet à ces appareils de transmettre du courant et de réaliser une conversion d'énergie électrique et un mouvement mécanique.

La composition des balais de charbon n'est pas fixe. Certains ne sont que des balais de carbone nus, certains sont des balais de carbone et des fils, certains sont des balais de carbone, des fils, des connecteurs, certains sont des balais de carbone, des fils, des ressorts, des connecteurs métalliques, et certains sont des balais de carbone, des porte-balais métalliques/porte-balais en plastique. Mais sa partie centrale est la tête du balai de charbon, qui se présente généralement sous une forme carrée.

Le principe de fonctionnement des balais de charbon consiste principalement à transmettre de l'énergie ou des signaux entre la partie fixe et la partie rotative des machines tournantes telles que les moteurs ou les générateurs.
Lebalai de charbonconsiste à ajouter un courant externe (courant d'excitation) au rotor rotatif à travers le balai de charbon (courant d'entrée) ; introduire la charge statique sur le grand arbre dans la terre à travers le balai de charbon (balai de charbon de mise à la terre) (courant de sortie) ; Le grand arbre (masse) est conduit au dispositif de protection pour la protection de mise à la terre du rotor et la mesure des tensions positives et négatives du rotor à la terre ; changer le sens du courant (dans les moteurs à collecteur, les balais jouent également un rôle de commutation).

Graphite naturel

Le graphite naturel est la principale matière première de ce type de balais de charbon. Le liant est constitué d’asphalte ou de résine cuite ou frittée à 1000 degrés. Ce type de moteur a de bonnes performances de lubrification et de collecte de courant. La plupart d'entre eux sont utilisés dans les anneaux collecteurs des moteurs à courant continu de petite et moyenne taille et des turbogénérateurs à grande vitesse qui fonctionnent sans problème.

Graphite métallique

Les principaux matériaux de ce type de balais de charbon sont le cuivre électrolytique et le graphite. Selon les besoins, d'autres métaux comme la poudre d'argent (utilisée dans les instruments de précision et très coûteuse), la poudre d'aluminium, la poudre de plomb, etc. sont parfois utilisés. il convient aux moteurs basse tension avec une charge élevée et de faibles exigences de commutation (tels que les démarreurs de voiture, etc.).

Graphite électrochimique

Les principaux composants sont divers matériaux en poudre de carbone tels que le noir de carbone, le coke et le graphite, qui sont convertis en graphite artificiel microcristallin après un traitement à haute température à 2 500 degrés. Ce type de balais de charbon possède d'excellentes propriétés de commutation et d'autolubrification et est largement utilisé dans divers moteurs à courant alternatif et à courant continu.

Balais de charbonjouent un rôle clé dans les moteurs à courant continu à balais. La fonction première des balais de charbon est de transmettre le courant. Lorsque le moteur à courant continu à balais est mis sous tension, le courant entre dans le stator à partir de l'alimentation électrique et est transmis à la bobine du rotor via les balais de charbon. Le contact des balais de charbon avec le rotor en rotation introduit du courant dans la bobine, générant ainsi un champ magnétique qui interagit avec le champ magnétique du stator pour pousser le rotor à tourner.
Et le balai de charbon a également pour fonction d'améliorer les étincelles. Des étincelles et des arcs peuvent être générés en raison de la transmission et de la déconnexion du courant. Les différents matériaux en graphite utilisés dans les balais de charbon ont une bonne conductivité électrique et une bonne résistance à l'usure, ce qui peut réduire efficacement les étincelles et les arcs dans le moteur.

Lors du remplacement des balais de charbon, des facteurs tels que l'usure, la longueur et la forme doivent être pris en compte. À mesure que la durée d'utilisation du moteur augmente, la friction entre le balai de charbon et le rotor provoquera un certain degré d'usure du balai de charbon. L'usure du balai de charbon affectera les performances et la stabilité du moteur.
De manière générale, lorsque le balai de charbon apparaît : Il doit être remplacé lorsque :

1. Usure importante (moins de 1/3 de la longueur d’origine) ;
2. Dommages graves ;
3. La surface de contact entre le balai de charbon et la bague collectrice est inférieure à 70 %, le balai de charbon doit donc être remplacé par un neuf. Si la longueur du balai de charbon est trop courte, le rotor peut ne pas être accessible, ce qui empêchera le courant de circuler correctement et affectera le fonctionnement normal du moteur.
De plus, si le balai de charbon est cassé ou déformé, un mauvais contact se produira et le balai de charbon devra être remplacé par un neuf. Différents scénarios d'application et fréquence d'utilisation affecteront la fréquence de remplacement des balais de charbon. Si le courant est instable ou si un bruit anormal se produit pendant l'utilisation de l'équipement, cela peut également être un signal pourremplacez le balai de charbon.