Karbon Fırça Teknik

Karbon Fırçalar

Kollektörlü ve bilezikli motorlarda kullanılan kömür fırçalar, motor tahrik devresi üzerinde yer alan suni kömürden mamül devre elemanlarıdır. Motorlarda, besleme voltajının hareketli parçaya iletilmesi, jeneratörlerde ise hareketli parça üzerinde oluşan gerilimin başka biryerde kullanılmak üzere iletim hattına alınması için kömür fırçalardan faydalanılır. Düşük ya da yüksek voltaj ile çalışan pek çok kollektörlü stasyoner motorlarda, kollektörlü cer motorlarında ve bilezikli motorlarda kullanılan kömür fırçalar uygulamaya bağlı olarak çok değişik ebat ve kalitelerde imal edilmektedir. Doğru akım motorlarının tamamına yakın bir kısmında kullanılan kömür fırçaları pek çok alternatif akım motorlarında da görmek mümkündür.

Dönen aksama elektrik verilmesinde suni kömür seçilmesinin temelde iki sebebi vardır. Bunlardan ilki suni kömürün iyi bir kayma vasfına sahip olması, ikincisi ise iyi bir iletken olmasıdır.

Kömür fırçalar, sürekli olarak dönen bir yüzeyle temas halinde olduğundan zamanla kendisi aşınmakta, bu arada karşı yüzeyi de aşındırmaktadır. Tahrik devresi üzerinde belli bir direnci olan bir eleman olması sebebiylede üzerinde gerilim düşümü oluşmaktadır. İşte bu sebeplerden dolayı kömür sertliği ve direnci birlikte çalıştığı motorun sağlıklı işleyişi ve ömrünün üzerinde önemli rol oynamaktadır. Herhangi bir fırçanın sağlıklı olarak görevini yapabilmesi için; motorun çektiği akım değeri, çevre hızı, fırça basıncı, atmosferik şartlar, besleme voltajı, kollektör ve bileziğin yapısı ve bazı diğer faktörlerin tetkiki gerekmektedir. Beş ana grupta toplanan, değişik kalitelerdeki grafitten imal edilen kömür fırçalar, farklı akım yoğunluğu ve çevresel hıza sahip doğru akım ve alternatif akım motor ve jeneratörlerinde kullanılmakta olup; minyatürden başlayarak binlerce ebat ve şekilde imal edilmektedir.

Karbon Fırça adı, elektrik makinaları mühendisliğinin sanayideki ilk dönemlerinde esnek kontak olarak kullanılan ince bakır tel demetlerinden gelir.Daha sonraki yıllarda karbon ve grafit malzemelerin kullanımı ile "Karbon Fırça" terimi yerleşmiştir. Uzun yıllar gelişim süreci geçiren Karbon Fırçalar mikroelektronik çağında da elektrik makinalarının vazgeçilmez aksamı olarak yerini korumaktadır.

Üretim parametreleri, çok değişik fiziki değerler ve uygulama olanaklarını barındıracak kadar zengindir. DIN IEC 60276 standardına göre, karbon fırça kaliteleri 5 ana grup altında toplanır.

1 ) Elektrografit Fırçalar
İmalat Şekli :
Petrokok, taş kömürü koku, katran, zift, kurum ve kurum koku, suni reçine, zift ve katran gibi bağlayıcı maddelerle karıştırılıp kalıpta preslenir ve fırınlanır. Karbon malzeme, 2500 ºC’de ikinci defa fırınlanarak elektrografite dönüştürülür.
Özellikleri :
Yüksek komütasyon kapasitesi, ani aşırı yükler ve uzun süreli düşük yükte çalışabilme özelliği. Elektrik ve ısı iletkenliğiyle birlikte patina özelliği iyidir. Kullanılan hammadde ve imalat proseslerinin değişimiyle belirli özellikte kombinasyonlarının elde edilmesi mümkündür.
Kullanım Yeri :
Yüksek elektrik akımı çeken büyük kollektörlü makinalarla, fırçalarda belirli ısıl ve mekanik özelliklerin istendiği uygulamalarda.

2 ) Metal Grafit Fırçalar
İmalat Şekli :
Metal tozu ve grafit birbiri ile karıştırılır ve kalıplandıktan sonra sinterleme işlemine tabi tutulur. Metal tozu olarak elektrolitik bakır kullanılırsa bakır , gümüş kullanılırsa gümüş kaliteli metal grafit fırça elde edilmiş olur.
Özellikleri :
Grafitin iyi kayma özelliği ile metalin yüksek iletkenliği bir araya getirilmiştir ve grafit oranına bağlı olarak bunlardan biri veyadiğerinin ağırlık kazandırılması sağlanır.
Kullanım Yeri :
Fırçalar üzerinde yüksek elektrik yüklerinin geldiği makinalarda ve komütasyon özelliğinin hiç istenmediği veya az istendiği bileziklerde (< 80V DC) ve düşük voltajlı makinalarda. Gümüş kalite fırçalar, esas olarak tako-generatörler ve ölçme cihazlarında kullanılır.

3 ) Reçineli Grafit Fırçalar
İmalat Şekli :
Tabii ve elektrografit malzemeler reçine ile karıştırılıp özel proses altında preslenmekte ve ardından da ısıl işlemlere tabi tutulmaktadır.
Özellikleri :
Komütasyon özelliği iyi, ani yük ve aşırı yük taşıma mukavemeti sınırlıdır.
Kullanım Yeri :
Küçük DC Motorlar ve Trifaze AC komütatör motorlarda (Schrage motorlar)

4 ) Karbo-Grafit Fırçalar
İmalat Şekli :
Grafit, zift veya reçine ile karıştırılıp, preslendikten sonra fırınlanmaktadır.
Özellikleri :
Patina ve komütasyon özelliği iyi, ancak akım taşıma mukavemeti elektrografit fırçalara göre daha zayıftır.
Kullanım Yeri :
Tristör beslemeli veya düz makinalar, küçük DC motorlar, mikalı kollektörler.

5 ) Grafit Fırçalar
İmalat Şekli :
Tabii grafit, zift veya reçine ile karıştırılıp preslenir ve ısıl işleme tabi tutulur.
Özellikleri :
Elastik, yüksek çevresel hıza uyarlı kontak kapasitesi.
Kullanım Yeri :
Çelik bilezikli Turbo-generatör fırçaları

 

Montaj Sayfası