escobillas

Objetivo: Conocer las principales características y aplicaciones de las escobillas en los motores de CD.
Introducción
En electricidad, frecuentemente es necesario establecer una conexión eléctrica entre una parte fija y una parte rotatoria en un dispositivo. Este es el caso de los motores ó generadores eléctricos, donde se debe establecer una conexión de la parte fija de la máquina con lasbobinas del rotor.
Para realizar esta conexión, se fijan dos anillos en el eje de giro, generalmente de cobre, aislados eléctricamente del eje y conectados a los terminales de la bobina rotatoria. Enfrente de los anillos se disponen unos bloques de carbón que, mediante unos resortes, hacen presión sobre ellos estableciendo el contacto eléctrico necesario. Estos bloques de carbón se denominanescobillas.
La escobilla, como tal, surgió como resultado a un problema que se presentó cuando las primeras máquinas eléctricas fueron desarrolladas. El problema que debían resolver era llevar una corriente eléctrica desde una masa giratoria a una masa estacionaria (lo que se conoce hoy en día como rotor y estátor).
La composición molecular del carbón en forma de grafito es como un libro. Son moléculashexagonales dispuestas en forma de láminas, es muy fácil retirar sus capas externas. Esa característica es lo que convierte a este material en un candidato excelente para la fricción.
El carbón es un material denominado auto-lubricado, que no ataca la superficie sobre la que está frotando y no se desgasta aceleradamente. El grafito o carbón no es un excelente conductor de la electricidad; sinembargo, se puede intervenir eléctrica y químicamente sobre él para convertirlo en un "regular" o "buen" conductor de la electricidad, condición que resulta de un valor incalculable cuando más adelante se llega a lo que es la máquina de corriente continua.

Las características y aplicaciones de las escobillas generalmente se dan por el tipo de material que son:
Escobillas Carbografíticas
Sefabrican a partir de mezclas de polvo de carbono, de grafito natural y de grafito artificial triturados, tamizados y aglomerados con un aglomerante. Los polvos, “mojados” y secados de esta manera, son comprimidos en la prensa y las placas que se obtienen se cuecen para coquizar el aglomerante.
Principales propiedades: Escobillas con un buen poder de conmutación, generalmente pulidoras, con caídamedia de tensión al contacto, resistentes tanto a las altas temperaturas como a las cargas variables.
Principales aplicaciones: Máquinas antiguas, lentas, con o sin polos auxiliares, generalmente con poca carga. Máquinas modernas con imanes permanentes. Servomotores.
Límites de uso: Densidad de corriente en las escobillas: de 8 a 16 A/cm2 (máxima) según los casos. Velocidad periférica admisible:hasta 25 m/seg.
Escobillas Electrografíticas
Fabricadas con polvos de carbono y de coque, son sometidas a otros tratamientos térmicos y en particular a un tratamiento a alta temperatura (superior a 2500 °C) para transformar el carbono amorfo de base en grafito artificial.
Principales propiedades: Escobillas con caída media de tensión al contacto y frotamiento bajo o medio, es decir, conpérdidas reducidas por lo que se adaptan especialmente a las velocidades altas (≤ 50 m/seg.).
Principales aplicaciones: Todo tipo de máquinas estacionarias o de tracción, rápidas, con tensiones bajas, medias o altas y carga constante o variable.
Densidades de corriente en las escobillas: de 8 a 12 A/cm2 (máxima) en régimen estable, de 20 a 25 A/cm2 (máxima) en régimen transitorio instantáneo,Velocidad periférica admisible: hasta 50 m/seg.
Escobillas Grafíticas Blandas
El componente de base es el grafito natural purificado o el grafito artificial previamente triturado y luego mezclado eventualmente con componentes suplementarios en cantidades definidas, aglomerado con aglomerantes adecuados, y cocido para coquizar el aglutinante.
Principales propiedades: Escobillas blandas,...