¿Cómo funcionan los carbones o escobillas?

Cuando se habla de carbones, normalmente la gente piensa en ese mineral oscuro que sirve como combustible y que resulta de la destilación incompleta de materiales orgánicos como la leña; sin embargo, también se conoce con este nombre a una pieza de suma importancia en los motores eléctricos de muchos aparatos, como los electrodomésticos entre otros, sin la cual, simplemente no podrían funcionar.

Para evitar las confusiones, diremos que dentro del sector industrial, de fabricación y manutención, se les conoce a dichas piezas como escobillas de carbón o cepillos. Básicamente se trata de un dispositivo que es capaz de conducir una corriente entre los cables estacionarios y las partes móviles de un aparato, siendo muy común en los ejes giratorios. Las aplicaciones típicas de las escobillas incluyen motores, alternadores y generadores eléctricos.

Ya hemos hablado con anterioridad en otras publicaciones sobre estos dispositivos, sus características y aplicaciones, por lo que consideramos pertinente hablar en este artículo sobre la manera en que funcionan y permiten la óptima operación de muchos sistemas eléctricos. No olviden contactarnos si necesitan escobillas de carbón de calidad, ya que en Carbones Avante contamos con un catálogo bastante amplio que pueden encontrar en nuestro sitio web.

Aunque a menudo son pasadas por alto, las escobillas de carbón consisten en uno de los elementos de mayor importancia en los motores que operan con electricidad. Dichas escobillas, también conocidas como cepillos de motor, son aquellas pequeñas partes de los aparatos que permiten la conducción de la corriente eléctrica entre los alambres fijos (estator) y los alambres giratorios (rotor) de un motor o generador. Estas se componen típicamente de uno o más bloques de carbón y pueden venir con una o más terminales, tanto sólidas como en forma de alambre o espiral. Los motores generalmente contienen más de un cepillo de carbón para conducir de forma más óptima la corriente eléctrica. Los carbones se clasifican en cinco familias de grado de cepillo, cada una de las cuales es adecuada para diferentes tipos de motores y aplicaciones.

Ahora bien, el cepillo de carbón cuenta con tres parámetros de funcionamiento, a saber, mecánico, eléctrico y físico/químico. Hablemos sobre cada uno para entender mejor la manera en que opera.

  • Mecánico. En este, un anillo colector se halla unido a un eje giratorio; se usa un resorte para empujar el cepillo hacia el anillo deslizante o el conmutador para mantener y garantizar el contacto. La superficie del anillo deslizante o del conmutador no debe ser demasiado lisa o demasiado rugosa, pues así se asegura un buen contacto, así como un óptimo rendimiento del cepillo.
  • Eléctrico. En este parámetro, la corriente eléctrica se transmite desde el eje giratorio a través del contacto con el cepillo de carbón. Asimismo, las áreas que son muy pequeñas del cepillo, denominadas puntos de contacto, chocan con la superficie del anillo deslizante o el conmutador. Los puntos de contacto deben distribuirse uniformemente en la superficie del cepillo para mantener el equilibrio del carbón y para evitar posibles daños en la superficie del conmutador o anillo deslizante. Las escobillas de carbón con alta resistividad funcionan mucho mejor, pues tal resistividad ayuda a evitar el arco en la interfaz entre el cepillo y el conmutador o anillo colector. También es importante mantener una densidad de potencia adecuada para que los motores de CC funcionen al máximo rendimiento, lo que a menudo requiere la eliminación de los cepillos. Se deben realizar ciertos cálculos para la densidad de potencia, y para optimizar la densidad del cepillo si la aplicación llega a cambiar.
  • Físico/Químico. Este parámetro de funcionamiento se refiere al entorno de funcionamiento de la escobilla de carbón, en lugar de referirse al cepillo en sí, lo cual puede tener un fuerte efecto sobre el rendimiento de los carbones. Por ejemplo, se necesita un cierto nivel de humedad en el aire para que la película del conmutador o anillo colector se forme de manera correcta. Por lo tanto, si el aire se encuentra demasiado seco, como es el caso de sitios con condiciones desérticas, árticas o aeroespaciales, se recomienda el uso de tratamientos especiales con brocha. Dichos tratamientos también se hayan disponibles para cepillos expuestos a vapores y gases corrosivos (que pueden ocurrir, por ejemplo, en presencia de silicona u otros adhesivos). Por último, cabe agregar que los aceites, los hidrocarburos y el polvo pueden causar deterioros en el cepillo de carbón, por lo que deben evitarse.

Respondamos ahora, ¿Cómo dar manutención a los cepillos de carbón para evitar fallos? Existen varias maneras de verificar problemas y de asegurar que tanto la escobilla de carbón como el motor funcionen correctamente. Una de las primeras cosas que se debe tener en cuenta es la estabilidad de las escobillas de carbón. Verifiquen la holgura entre los porta escobillas, así como el cepillo mismo para asegurar de que esté estable y se deslice de forma adecuada. También es importante verificar la distancia que hay entre el porta escobillas y el anillo deslizante del conmutador para poder garantizar que el porta escobillas se encuentre ajustado correctamente y esté posicionado en el ángulo indicado. Es importante también verificar si hay signos de desgaste en el conmutador así como la presencia de polvo de cobre. Esto es importante ya que el polvo conduce a un desgaste excesivo de los cepillos, a la contaminación de la máquina, al ranurado de los conmutadores o anillos deslizantes y al deterioro de las partes laterales de la escobilla. La mejor manera de prevenir esto es mediante la limpieza regular del motor, de este modo es posible garantizar que los filtros de aire proporcionen condiciones limpias para el motor.

Con lo dicho se entenderá la manera en que funcionan los carbones presentes en generadores y motores eléctricos, así como algunos tips para darles un buen mantenimiento. Esperamos que esta publicación les sea de utilidad, no olviden ponerse al contacto con nuestra firma si necesitan el respaldo de una empresa líder en todo lo relativo a la venta de escobillas de carbón. En Avante somos su mejor opción, contáctenos y compruébenlo.

Entradas Recientes

Deja un comentario