Si has visto chispas a través de las rejillas de ventilación de refrigeración del motor de un taladro eléctrico, entonces has visto los cepillos eléctricos del motor en funcionamiento. El arco se produce porque la electricidad se lleva a cabo desde la parte no giratoria del motor, o estator, a la armadura, que es la parte que gira. Los cepillos son la parte del estator de un motor eléctrico que conduce la corriente eléctrica al rotor.

Operación

Los cepillos se mantienen en su lugar por los sostenedores de cepillo, que contienen el cepillo y un resorte. El resorte presiona el cepillo contra el colector con fuerza suficiente para proporcionar un buen contacto eléctrico evitando al mismo tiempo una fuerza excesiva que podría causar un desgaste excesivo. Muchas de las chispas de una herramienta de mano pueden indicar que los cepillos están gastados.

Función

La corriente alterna invierte su dirección de flujo 60 veces por segundo. Una armadura conectada directamente a esta corriente tratará de hacer lo mismo. El conmutador es un anillo con conducción alterna y segmentos aislados. Cada segmento conductor está conectado a un devanado de la armadura. La función de las escobillas es conducir la electricidad a los segmentos individuales a medida que giran de cepillo a cepillo. Esto permite que el motor gire en una dirección a una velocidad determinada por el número de devanados en la armadura.

Composición

Los cepillos para los motores de caballos de fuerza fraccionales están hechos de una mezcla de carbono y una forma de grafito de carbono conocido como carbono-grafito. Para herramientas de alta velocidad, como los routers, los cepillos son enteramente de grafito debido a su menor fricción. Los motores grandes usan cepillos que son una mezcla de grafito y hasta un 50 por ciento de cobre. La composición de un cepillo especial para un motor en una determinada aplicación se determina por factores tales como la frecuencia de arranques, la probabilidad de sobrecargas, la vida esperada del motor y la presión contra el colector.

Eficiencia

El porcentaje de pérdida de corriente entre el cepillo y el colector se ve afectado por la calidad del contacto entre los dos. Un buen ajuste entre el cepillo y el colector mejora la eficiencia. Asimismo, el colector con menos rayas o arañazos, menos hoyos y menos película en él es más eficiente.

Desgaste

Dos tipos de desgaste afectan a los cepillos: mecánico y eléctrico. En el funcionamiento normal de una película de grafito se forma entre el cepillo y el colector, lo cual reduce el desgaste mecánico. Las irregularidades en la superficie del colector y la baja humedad puede dañar esta película. El desgaste eléctrico es causado por pequeños puntos de alta tensión que producen las chispas que ves. Cada chispa representa un hoyo de minutos en un cepillo o en el colector.