Perie electrica

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 15 octombrie 2020; verificările necesită 3 modificări .

O perie electrică , de asemenea, o perie de cărbune , este un contact electric  de alunecare care conduce curentul electric între părțile fixe și părțile mobile ale diferitelor dispozitive electrice.

De obicei este folosit pentru a transmite curent electric la nodurile rotative [1] . Cel mai adesea folosit în motoare electrice , generatoare electrice de curent continuu și alternativ, precum și în rezistențe variabile și de reglare, autotransformatoare (LATR) cu reglare lină a tensiunii, colectoare de curent ale vehiculelor electrificate ( troleibuze , tramvaie , trenuri de metrou ), standuri rotative.

Originea numelui

Pentru a opera multe tipuri de motoare și generatoare electrice , bobinele rotorului trebuie să fie conectate electric pentru a finaliza un circuit electric . Acest lucru a fost realizat inițial prin plasarea unui comutator din cupru sau alamă sau a inelelor colectoare pe arbore. Cu ajutorul arcurilor , „periile” de sârmă de cupru împletite au fost presate pe colector sau inele .

Dezavantajul unor astfel de perii este comutarea nesigură, deoarece în timpul funcționării s-au mutat de la un segment (placă) al colectorului la cel adiacent, scurtcircuitându-le. Utilizarea „periilor de înaltă rezistență ” din grafit (uneori cu adaos de pulbere de cupru) a ajutat la rezolvarea acestei probleme . Deși rezistența electrică a periilor de grafit este mai mare decât a periilor metalice, în zeci de miliohmi, este suficient de mică pentru a transporta curenți mari și suficient de mare pentru a nu scurtcircuita plăcile colectoare adiacente la comutare.

Termenul „perie” pentru aceste contacte glisante a fost păstrat pentru denumirea de perii de cărbune.

Tehnologia pensulei

Ingrediente

Compoziția specifică a materialului pensulei depinde de aplicare. De obicei se folosește grafit sau pulbere de carbon. Pentru a crește conductivitatea electrică și rezistența mecanică , pulberii de grafit se adaugă în timpul fabricării pulberii fine de cupru sub formă de cristale fine dendritice obținute prin metoda electrolitică [2] . Cuprul este rar adăugat la materialul periilor concepute să funcționeze în dispozitive alimentate cu curent alternativ. .

Lianții , în principal rășini fenol-formaldehidice sau alte rășini polimerice sau smoală de gudron de cărbune, se adaugă la pulberea obținută după amestecarea componentelor și se amestecă pentru a obține semifabricate puternice după presare pentru arderea ulterioară. La amestec pot fi adăugate pulberi din alte metale și lubrifianți solizi, de exemplu, disulfura de molibden ( ) sau disulfura de wolfram ( ). Compoziția specifică a amestecului depinde de aplicarea și condițiile de funcționare ale produselor.

Apăsând amestecul

Amestecul este presat într-o matriță formată dintr-un poanson și o matriță pe prese mecanice sau hidraulice. La presarea unor tipuri de perii printr-un orificiu din poanson, în amestecul presat se introduce un conductor flexibil din sârmă de cupru (așa-numitul fir de șunt ), al cărui capăt este acoperit cu pulbere de cupru electrolitică. În aplicații critice, este posibil să se utilizeze pulbere de argint sau sârmă de cupru placată cu argint [3] . După apăsare, semifabricatul de pensulă este încă foarte fragil, iar în jargonul profesional se numește „perie verde” ( ing.  green brush ).

Tragerea periilor umede

„Periile brute” sunt supuse unui tratament termic (tragere) într-o atmosferă protectoare (de obicei un amestec de hidrogen și azot ) la temperaturi care ajung la 1200 °C. Acest proces se numește sinterizare sau „coacere”. În timpul sinterizării, lianții organici se ard parțial și se carbonizează parțial, formând o structură de legare cristalină de grafit între particulele de carbon, particulele de cupru și alte componente. Tratamentul termic se efectuează conform unui ciclu de temperatură controlat cu precizie , stabilit pentru fiecare amestec specific și scopul specific al produsului final.

Operațiuni tehnologice suplimentare

În timpul sinterizării, semifabricatele se micșorează și se deformează. Pentru a le oferi dimensiunile dorite, sunt lustruite . Unii producători de perii folosesc procesări suplimentare pentru a le crește durabilitatea, de exemplu, impregnarea suprafeței de frecare de contact cu uleiuri speciale, rășini și lubrifianți.

Exploatarea

Deoarece periile se uzează, produsele de întreținere sunt concepute pentru a fi înlocuite.

Periile de cărbune sunt una dintre cele mai puțin costisitoare părți ale unui motor electric. Pe de altă parte, ele reprezintă o parte importantă a longevității („durata de viață”) și a performanței dispozitivului în care sunt utilizate.

Evoluții promițătoare

Perii metalice lichide

Se fac cercetări cu privire la utilizarea metalelor lichide pentru a stabili aplicații în perechi de contacte glisante. Complexitatea acestei utilizări este necesitatea de a menține metalul lichid (deoarece metalele care sunt lichide la temperaturi scăzute sunt de obicei toxice sau corozive) și pierderea de energie din cauza inducției.[ clarifica ] și turbulențe .

Perii din fibre metalice

Periile din fibre metalice sunt în prezent în curs de dezvoltare [4] . Ele pot avea un avantaj față de tehnologia actuală, dar nu sunt încă adoptate pe scară largă.

Vezi și

Note

  1. ↑ Dar D. A. Capitolul 1. Informații generale despre mașinile electrice fără contact // Mașini electrice fără contact. - al 2-lea. - M: Liceu, 1990. - S. 9. - 416 p. : bolnav. — ISBN 5-06-000719-7 .
  2. ↑ Zanon, Matteo; Rampin, Ilaria; Breda, Alessandro; Bortolotti, Francesco. Comportamentul de sinterizare a pulberilor de cupru electrolitice și atomizate cu apă  (engleză)  : jurnal. - 2015. - 5 octombrie.
  3. ↑ Zanon, Matteo; Nassuato, Mirko; Rampin, Ilaria; Echeberria, Ioan; Martinez, Ane Maite. Comportamentul conductiv al pulberilor de cupru acoperite cu argint și cupru  (engleză)  : jurnal. - 2014. - 23 septembrie.
  4. ↑ Perii și inele de alunecare din fibre metalice . www.dh-inc.com. Preluat: 5 noiembrie 2019.

Literatură

Link -uri