ब्रश (विद्युत)

कार्बन ब्रश की एक जोड़ी

एक ब्रश या कार्बन ब्रश एक विद्युत संपर्क है जो स्थिर तार ों और गतिमान पुर्जों के बीच विद्युत धारा (बिजली) का संचालन करता है, आमतौर पर घूर्णन धुरी में। विशिष्ट अनुप्रयोगों में बिजली की मोटर ्स, आवर्तित्र और बिजली पैदा करने वाला शामिल हैं। कार्बन ब्रश का जीवनकाल इस बात पर निर्भर करता है कि मोटर का कितना उपयोग किया जाता है और मोटर के माध्यम से कितनी शक्ति लगाई जाती है।

व्युत्पत्ति

कुछ प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स या जनरेटर के कार्य करने के लिए, रोटर (बिजली) के विद्युत चुम्बकीय कुंडल को इलेक्ट्रिकल सर्किट को पूरा करने के लिए जोड़ा जाना चाहिए। मूल रूप से यह एक्सल पर ताँबा या पीतल कम्यूटेटर (बिजली) या 'पर्ची अंगूठी ' लगाकर पूरा किया गया था, जिसमें वसंत (उपकरण) स्लिप रिंग्स या कम्यूटेटर पर लटके हुए कॉपर वायर 'ब्रश' को दबाते थे, जो करंट का संचालन करते थे। कम्यूटेटर के घुमाए जाने पर इस तरह के ब्रश आर्क और यहां तक ​​​​कि वेल्ड हो जाते हैं, क्योंकि ब्रश शॉर्ट-सर्किट किए गए सेगमेंट होते हैं।

इलाज सीसा (कभी-कभी अतिरिक्त तांबे के साथ) से बने 'उच्च विद्युत प्रतिरोध और चालन ब्रश' का परिचय था। हालांकि प्रतिरोध दसियों मिलीओहम्स के क्रम का था, वे एक कम्यूटेटर सेगमेंट से अगले तक वर्तमान की क्रमिक शिफ्ट प्रदान करने के लिए पर्याप्त उच्च प्रतिरोध थे।

कार्बन ब्रश चार मुख्य चोटी श्रेणियों में उपलब्ध हैं: कार्बन ग्रेफाइट, इलेक्ट्रोग्राफिक, ग्रेफाइट और मेटल ग्रेफाइट। ब्रश शब्द प्रयोग में रहता है। चूंकि ब्रश खराब हो जाते हैं, इसलिए उन्हें रखरखाव की अनुमति देने वाले उत्पादों में बदला जा सकता है।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, उच्च-ऊंचाई वाले विमान जनरेटर बहुत तेजी से ब्रश पहनते थे, स्वीकार्य जीवन के लिए सुधारित ब्रश यौगिकों की आवश्यकता होती थी।

धातु फाइबर ब्रश वर्तमान में विकसित किए जा रहे हैं। वर्तमान ब्रश तकनीक पर उनके फायदे हो सकते हैं, लेकिन अभी तक व्यापक कार्यान्वयन नहीं देखा है।

निर्माण प्रक्रिया

मिश्रण घटक

ब्रश की सटीक संरचना आवेदन पर निर्भर करती है। ग्रेफाइट/कार्बन पाउडर का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। तांबे का उपयोग बेहतर चालकता के लिए किया जाता है (एसी अनुप्रयोगों के लिए दुर्लभ)। विद्युत चालकता और हरित शक्ति को अधिकतम करने के लिए, अत्यधिक डेंड्राइटिक (इलेक्ट्रोलाइटिक) कॉपर पाउडर का उपयोग किया जाता है। बाइंडर (सामग्री) , ज्यादातर फिनोल या अन्य रेजिन या [[ पिच (राल ) ]], मिश्रित होते हैं ताकि कॉम्पैक्ट होने पर पाउडर अपना आकार धारण कर सके। अन्य योजक में धातु पाउडर और MoS जैसे ठोस स्नेहक शामिल हैं₂, डब्ल्यू.एस₂. प्रत्येक एप्लिकेशन या मोटर के लिए ब्रश ग्रेड मिश्रण को परिभाषित करने के लिए बहुत अधिक जानकारी और शोध की आवश्यकता है।

मिश्रण को संघटित करना

ब्रश कंपाउंड को मैकेनिकल या हाइड्रोलिक प्रेस पर ऊपरी और निचले पंच और डाई वाले टूल में कॉम्पैक्ट किया जाता है। इस चरण में, बाद के प्रसंस्करण के आधार पर, तांबे के तार (शंट वायर कहा जाता है) को ऊपरी पंच में एक छेद के माध्यम से स्वचालित रूप से डाला जा सकता है और चारों ओर दबाए गए पाउडर द्वारा दबाए गए ब्रश ब्लॉक में तय किया जा सकता है। यह ऑपरेशन, जिसे टैम्पिंग कहा जाता है, आमतौर पर इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर पाउडर का उपयोग करके किया जाता है, संभवतः कुछ उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए सिल्वर कोटिंग के साथ। इस प्रक्रिया के बाद, ब्रश अभी भी बहुत नाजुक है और पेशेवर शब्दजाल में इसे 'ग्रीन ब्रश' कहा जाता है।

हरे ब्रश की फायरिंग

अगला कृत्रिम वातावरण (आमतौर पर हाइड्रोजन और नाइट्रोजन ) के तहत हरे ब्रश के ताप उपचार का अनुसरण करता है। तापमान 1200 डिग्री सेल्सियस तक होता है। इस प्रक्रिया को सिंटरिंग या बेकिंग कहा जाता है। सिंटरिंग के दौरान, बाइंडर्स या तो जल जाते हैं या कार्बोनाइज हो जाते हैं और कार्बन, कॉपर और अन्य एडिटिव्स के बीच एक क्रिस्टलीय संरचना बनाते हैं। बेकिंग के बाद ग्रेफाइटाइजेशन (हीट ट्रीटमेंट) होता है। ताप उपचार प्रत्येक सामग्री मिश्रण के लिए सटीक रूप से परिभाषित तापमान वक्र द्वारा रूपांतरित होता है। मिश्रण संरचना के अलावा, प्रयुक्त तापमान वक्र प्रत्येक ब्रश निर्माता का दूसरा बड़ा "गुप्त" है। गर्मी उपचार के बाद, ब्रश संरचना को इस तरह से संशोधित किया जाता है जिससे प्रतिस्पर्धी कंपनियों के लिए ब्रश की नकल करना लगभग असंभव हो जाता है।

माध्यमिक संचालन

सिंटरिंग के कारण ब्रश सिकुड़ जाते हैं और मुड़ जाते हैं। उन्हें शुद्ध आकार में पीसना (अपघर्षक काटना) होना चाहिए। कुछ कंपनियां ब्रश को अधिक टिकाऊ बनाने के लिए विशेष तेल, रेजिन और ग्रीस के साथ चलने वाली सतह के संसेचन जैसे तरीकों से अतिरिक्त उपचार का उपयोग करती हैं।

कार्बन ब्रश के निर्माण के लिए सामग्रियों के गहन ज्ञान और मिश्रण रचनाओं में अनुभव की आवश्यकता होती है। वजन के हिसाब से घटकों के कुछ प्रतिशत द्वारा ब्रश की सामग्री में बहुत छोटे परिवर्तन ब्रश के गुणों को उनके अनुप्रयोगों पर महत्वपूर्ण रूप से बदल सकते हैं। दुनिया में कुछ मुट्ठी भर ब्रश विकसित करने वाली कंपनियां हैं, जो ज्यादातर कुछ प्रकार के ब्रश के विशेषज्ञ हैं।

इलेक्ट्रिक मोटर में कार्बन ब्रश सबसे कम खर्चीले भागों में से एक हैं। दूसरी ओर, वे आम तौर पर मुख्य भाग होते हैं जो स्थायित्व ("जीवन-काल") और उनके द्वारा उपयोग की जाने वाली मोटर के प्रदर्शन को बचाता है। उनके उत्पादन के सभी चरणों में गुणवत्ता नियंत्रण और उत्पादन प्रक्रिया नियंत्रण पर बहुत अधिक ध्यान देने की आवश्यकता होती है। उत्पादन की प्रक्रिया।

तरल धातु ब्रश

समय-समय पर संपर्क बनाने के लिए तरल धातुओं के उपयोग पर शोध किया जाता है। इस दृष्टिकोण की कमियों में तरल धातु को शामिल करने की आवश्यकता शामिल है (क्योंकि यह आमतौर पर विषाक्त या संक्षारक है) और प्रेरण और अशांति से बिजली की हानि होती है।

यह भी देखें

• कम्यूटेटर (इलेक्ट्रिक)#ब्रश निर्माण|कम्यूटेटर (इलेक्ट्रिक) § ब्रश निर्माण
• पर्ची अंगूठी