Egyenáramú elektromos gépek keféi és kefetartói: rendeltetése, anyaga, típusai és berendezése

Villanymotoroknál és generátoroknál gyakran szükséges elektromos kapcsolatot létesíteni a készülék álló és forgó részei között.

Elektromos gép állórészes (azaz álló) főtekercsnél könnyen leágazások rendezhetők belőle külső, álló elektromos rendszer csatlakoztatására, de forgórészes (azaz forgó) főtekercsnél ez lesz. csúszó elektromos érintkező kialakítása szükséges, mert különben a rotor tekercselése nem áll rendelkezésre.

Az elektromos csúszóérintkező kétféleképpen valósítható meg: vagy gyűrűs csúszóérintkezőként vagy kollektor csúszóérintkezőként. Mindkét esetben az elektromos gép működéséhez speciális eszközök - kefék - szükségesek.

Az első elektromos gépekben a kefék rézlemezekből vagy vékony drótokból összerakott csomagok voltak, innen kapták a nevüket.

A modern gépek keféi szén-, grafit- vagy rézporból préselt kockák, ezért nem felelnek meg nevüknek, amely azonban mögöttük maradt.

A réz-, vas- és bronzkefék, amelyek a 19. század végén az első egyenáramú gépekben nagyon jól teljesítették a feladatot, súrlódás szempontjából nem túl jó anyagoknak bizonyultak. Gyorsan elhasználódnak, és az új gépkialakításokban szén és grafit váltja fel őket.

Jelenleg DC gépekhez szinte kizárólagosan használják szénkefék grafit keverékkel, csapágy, a grafit százalékától és az ecsetek készítési módjától függően a szén-grafit, grafit vagy elektrográf neve. Csak kisfeszültségű, 30 V-ig terjedő gépeknél használnak fém-szén keféket, amelyek kisebb feszültségesést adnak az érintkezési (átmeneti) rétegben a gyűjtőn.

Szénkefék tiszta grafitból, retort koromból és koromból készülnek különböző arányban. A szén egy önkenő anyag, amely nem károsítja a felületet, amelyen dörzsölődik, és nem kopik el gyorsan.

Grafit ecsetek tiszta természetes grafitból készülnek. A grafitot finom porrá zúzzák, majd nagyon nagy nyomással a kívánt méretű rudakká préselik. A szén és a grafit kiváló elektromos vezetők.

Elektrografit kefék Lényegében szénkefék, de elektromos kemencében magas hőmérsékletnek vannak kitéve, és így grafittá alakulnak. Ezek a kefék nagyon jó csiszolási tulajdonságokkal rendelkeznek.

Szénkefék finom porrá zúzott szénből és rézből, esetenként más zúzott fém (leggyakrabban ón) hozzáadásával.

Ezeknek a keféknek a gyártása úgy történik, hogy a kefének a lehető legjobb vezetőképessége legyen axiális irányban, amelyben a gép üzemi árama halad át, és rossz vezetőképességű (nagy elektromos ellenállás) keresztirányban, amelyben a benne foglalt szakaszok további áramai a kommutáció során zárva vannak.

Az elektromos gépkefék szabványosak. Keménység, tranziens feszültségesés az érintkezőben és megengedett áramsűrűség jellemzi őket.

Ezt a több mint száz éves energiaátviteli technológiát ma is széles körben alkalmazzák. Szénkefék még mindig sok villanymotorban megtalálhatók. Kezdve a játékok kismotorjaival, elektromos konyhai készülékekkel, elektromos ablakokkal, borotvákkal, mosógépekkel, hajszárítókkal, porszívókkal vagy elektromos szerszámokkal (elektromos fúrók, sarokcsiszolók, marók, körfűrészek stb.),

A keféket nagy egyenáramú gépekben is használják elektromos mozdonyokban, tengeralattjárókban és erőművek generátoraiban, valamint szélturbinákban. Ennek megfelelően a szénkefék geometriai és elektromos jellemzői eltérőek.

A kollektoron lévő kefék összeszerelésének zónáinak száma (amelyek a kollektor hengeres felületét képezik) általában megegyezik a gép pólusainak számával. A kefék száma az egyes zónákban függ az áramerősségtől és az adott kefetípusnál megengedett kefe alatti áramsűrűségtől, de zónánként kettőnél kevesebb kefe csak nagyon kis gépekben található, mivel egy kefével zóna nehéz biztosítani a kefe érintkezésének megbízhatóságát.

Az ugyanabban a zónában maradó keféket zónakefekészletnek, az adott gép összes zónakészletének készletét pedig teljes kefekészletnek nevezzük.

A kefék végfelülete a kollektorral érintkezéssel ellentétes oldalon általában rézbevonatú, esetenként ónozott. A kefe által felvett kis áram mellett a kefe és a kefetartó érintkezési felülete és a nyomórugó kellően kielégítő feltételeket biztosít az áramelvezetéshez.

A nagy kefék rézlemezből készült kupakkal vannak felszerelve, amelyek szorosan rá vannak erősítve, és ezekhez rögzített vezetékekkel, megfelelő szakaszú puha, rugalmas kábelekből, hegyekkel csavar alatt kefetartóhoz vagy leeresztésre szánt részhez rögzíthetők. kefe áram. A kötélkefe sapkáját kefekarnak nevezik.

A keféket a kollektorhoz képest rögzített helyzetben tartják kefetartók, melynek kialakítása igen változatos.

Ha az elektromos gépet mindkét forgásirányra tervezték, akkor radiális kefetartókat használnak, amelyek biztosítják a kefe elhelyezkedését a kollektor sugara mentén. Az egy meghatározott forgásirányú gépeken a kefetartókat gyakran úgy használják, hogy a kefét a sugárhoz képest bizonyos mértékben megdöntsék.

Kefetartó kis és közepes teljesítményű egyenáramú gépekhez

Nagy kefetartó DC géphez

Az egyzónás kefetartók a kerek vagy négyzet alakú kefeujjakhoz vagy -hoz rögzíthetők kefe bilincsek… A különböző kefeterületekről származó kefeujjak vagy bilincsek meg vannak erősítve kefetartókat vagy kefe talpfákatamelytől megbízhatóan el kell különíteni őket.

A páros talpfákat viszont vagy a csapágyakra, vagy a végpajzsokra, vagy a járomra, vagy végül önállóan a gép alaplemezére rögzítik (hosszú kollektoroknál).

Fontos feltételek, amelyeknek a kefetartónak vagy a kefe keresztfejének meg kell felelnie: a vibráció abszolút hiánya, a kefék ellenőrzéséhez és beállításához való hozzáférés, az egyes kefetartók egyszerű eltávolítása javításhoz, valamint a teljes keferendszer egyidejű forgathatósága a precíz rögzítés érdekében. helyes kommutációs pozíció, miközben megtartja a kefetartók és a kollektor teljes koncentrikusságát.

Kefék, kefetartók, ujjak (vagy bilincsek) és egy traverz (vagy tartó) alkotják az egyenáramú gép úgynevezett áramgyűjtőjét. Tartalmazza az azonos polaritású zónakefe-készletek közötti kapcsolatokat is.

Az áram leeresztéséhez az azonos nevű (azaz azonos polaritású, pozitív vagy negatív) zónák kefe ujjait és bilincseit elektromosan csatlakoztatják egymáshoz a megfelelő szakasz szigetelt vezetékével.

Ily módon két teljes vagy részleges gyűjtőgyűrűt kapunk, amelyeket megfelelő keresztmetszetű flexibilis kábelekkel csatlakoztatunk a gép külső kapcsaihoz. Ez utóbbiakat egy speciális szorítólapra rögzítik vagy a járomhoz, vagy a gép főlemezéhez. A védőburkolattal borított kapocstábla kapocsdobozt alkot.

A megfelelő kefefelhordás és -választás a megfelelő karbantartással kombinálva növeli a gép teljesítményét és csökkenti az állásidő költségeit.

Mivel a készülék elforgatása által okozott súrlódás kopást okoz, ezért a keféket rendszeresen cserélni kell.Amiatt, abból az okból, kefe nélküli motorok.