¿Qué es una Escobilla de Carbón?
Las escobillas de carbón son piezas deslizantes conductoras que se utilizan en motores y generadores.
Se utilizan en motores de corriente continua y grandes generadores. Son piezas deslizantes que se desgastan y deben sustituirse periódicamente.
Existe riesgo de avería del motor si se utilizan más allá de la línea límite de desgaste marcada, que se denomina línea límite de desgaste.
Usos de las Escobillas de Carbón
Las escobillas de carbón son componentes utilizados en algunos motores. Se utilizan en tres aplicaciones principales: para rectificación, captación de corriente y puesta a tierra.
1. Escobillas de Carbón para Rectificación
Las aplicaciones de rectificación se utilizan para invertir la polaridad del bobinado de los motores de corriente continua. El siguiente es un ejemplo del uso de escobillas de carbón para la conmutación.
Motores de CC dentro de herramientas eléctricas
Motores para accionar limpiaparabrisas y cristales de puertas en automóviles
Motores de CC en tranvías
Los motores de CC se acoplan a herramientas eléctricas alimentadas por batería y a equipos instalados en vehículos, para lo cual se utilizan escobillas de carbón en su interior.
2. Escobillas de Carbón para Captación de Corriente
La captación de corriente es una aplicación cuyo objetivo es hacer pasar electricidad a través de un cuerpo giratorio. Los siguientes son ejemplos del uso de escobillas de carbón para la captación de corriente
Motores de inducción de hilo utilizados en puentes grúa, etc.
Para transmitir señales de instrumentación a cuerpos giratorios
Existe un dispositivo denominado anillo colector que transmite potencia y señales eléctricas a elementos giratorios, y en su interior se utilizan escobillas de carbón. Existen diversas aplicaciones, como la transmisión de temperatura interna en mezcladoras.
La mayoría de los motores de CA son motores de inducción de jaula sin escobillas de carbón, pero si se elige un motor de inducción bobinado, se utilizan escobillas de carbón para la conexión del bobinado secundario.
3. Escobillas de Carbón para Conexión a Tierra (Escobillas de Masa)
A veces se utilizan para evitar la corrosión eléctrica. La corrosión eléctrica es un fenómeno en el que la electricidad fluye a través del eje giratorio de los equipos rotativos, provocando la corrosión de los cojinetes debido a la electrólisis.
Este fenómeno es más probable que se produzca en motores y generadores accionados por inversores y puede evitarse conectando a tierra el eje giratorio con una escobilla de carbón. Las escobillas de carbón que conectan a tierra el eje para evitar la corrosión electrolítica también se denominan “escobillas de masa” o “escobillas de puesta a tierra”.
Más Información sobre las Escobillas de Carbón
Las escobillas de carbón constan de una parte de escobilla, alambres conductores y muelles.
1. Parte de la Escobilla
La parte de la escobilla es la que entra en contacto y se desliza contra el rotor. En la mayoría de los casos, se utiliza grafito como material. El grafito se utiliza porque es ligero, resistente al óxido, conductor y se desliza bien.
El tamaño de la escobilla se selecciona en función de las dimensiones del soporte para la escobilla de carbón. Existen productos de catálogo, pero en muchos casos, si se pide al fabricante de escobillas de carbón la forma y las dimensiones, podrá fabricar un producto similar.
2. Cable Conductor
El hilo conductor es la parte del cableado conectada a la escobilla. La mayoría son hilos de cobre desnudos con una estructura de alambre trenzado. La forma y el tamaño de los terminales se seleccionan en función de la forma del bloque de terminales que se va a conectar. Cuanto mayor es el valor de corriente utilizado, más grueso suele ser el alambre conductor y más grande el terminal.
3. Muelles
El muelle es la pieza que ejerce presión para empujar la parte de la escobilla contra el colector. Puede omitirse si el portaescobillas está equipado con un muelle. Los muelles suelen montarse alrededor de los hilos conductores en la mayoría de los casos.
Más Información sobre las Escobillas de Carbón
Motores Sin Escobillas
Los motores de escobillas eran el tipo de motor predominante para las fuentes de alimentación de CC. Los motores de escobillas utilizan escobillas de carbón y conmutadores en su interior. Por tanto, los motores de CC tienen la desventaja de que las escobillas de carbón, que se desgastan con el tiempo, deben sustituirse periódicamente.
En los últimos años, muchos motores de corriente continua han adoptado motores sin escobillas. Los motores sin escobillas son motores sin escobillas que utilizan una fuente de alimentación dedicada para modular el lado de alimentación. Aunque requieren una fuente de alimentación dedicada, son fáciles de mantener y compactos debido a la ausencia de escobillas.
Los motores de escobillas son de construcción sencilla y económica y se utilizan cuando no se requiere control de velocidad. Los motores sin escobillas se utilizan cuando se requiere un control de velocidad o un funcionamiento a par constante.