Qu'est-ce qu'une brosse en carbone ?

Le principal composant d'une brosse en carbone est le carbone. En fonctionnement, elle agit comme une brosse sur une pièce rotative, d'où son nom. Son matériau principal est le graphite. Qu'est-ce que le graphite ? Commençons par comprendre le matériau principal des brosses en carbone : le graphite. Le graphite est un élément naturel, dont le principal composant est le carbone. Il est noir, opaque et possède un éclat semi-métallique. Sa dureté est relativement faible. Le graphite et le diamant sont tous deux composés de carbone, mais leurs propriétés sont très différentes en raison de la structure différente des atomes de carbone.

Bien que le graphite soit composé de carbone, c'est un matériau résistant aux hautes températures, avec un point de fusion de 3 652 °C. Grâce à cette résistance, il est utilisé pour fabriquer des creusets pour armes chimiques résistants aux hautes températures. Le graphite possède une excellente conductivité électrique, supérieure à celle de nombreux métaux ; il est donc employé dans la fabrication de composants conducteurs tels que les électrodes et les balais de charbon. Sa structure interne lui confère également d'excellentes propriétés lubrifiantes. On utilise souvent de la poudre de crayon ou du graphite pour lubrifier les serrures rouillées, ce qui facilite grandement l'ouverture des portes. Cet effet lubrifiant est probablement dû au graphite.

Ne croyez pas que le graphite ne serve qu'à fabriquer des produits de base comme les mines de crayon. Le graphène, ce nouveau matériau extrait du graphite, vous en avez sûrement entendu parler, n'est-ce pas ? Il est devenu l'un des matériaux technologiques les plus recherchés au monde.

moteur à balais

Les moteurs à balais sont composés d'électronique et d'un rotor. Dans les moteurs à courant continu, pour faire tourner le rotor, le sens du courant doit être constamment inversé ; sinon, le rotor ne peut effectuer qu'une demi-rotation. C'est comparable au fait de pédaler sur une seule pédale de vélo, où l'on ne peut parcourir qu'une demi-rotation. Par conséquent, dans les moteurs à courant continu, le courant dans le rotor doit être inversé, c'est-à-dire que le sens du conducteur parcouru par le courant doit être inversé lorsque cela est nécessaire. Le collecteur est composé de deux sections semi-circulaires, séparées par des matériaux isolants aux points de connexion. Les deux extrémités du collecteur tournent et sont reliées respectivement aux balais en carbone. Ces derniers frottent successivement contre la partie du collecteur soumise à la force motrice, ce qui entraîne la rotation du moteur.

Les moteurs à balais utilisent une commutation mécanique. Les pôles magnétiques externes restent fixes tandis que les bobines magnétiques internes se déplacent. En fonctionnement, le collecteur et les bobines tournent ensemble, tandis que les balais en carbone et l'acier magnétique restent immobiles. Le frottement entre le collecteur et les balais assure l'inversion du sens du courant. Dans les moteurs à balais, chaque groupe de bobines est disposé en anneau et séparé des autres par des matériaux isolants, formant ainsi un cylindre solidaire de l'arbre moteur. L'alimentation électrique traverse deux balais en carbone et est appliquée sur les bobines par la pression d'un ressort. À chaque rotation d'un groupe de bobines sous les balais, le courant électrique est fourni à ce groupe.

Lorsque le moteur tourne, l'électricité est appliquée à différentes bobines ou à deux sections différentes d'une même bobine afin de générer un champ magnétique. Les deux pôles de la bobine forment un angle avec les deux pôles proches du stator de l'aimant permanent. La répulsion entre les deux pôles et l'attraction entre les pôles opposés produisent une force qui entraîne la rotation du moteur.

Les balais de carbone jouent un rôle essentiel dans les moteurs à courant continu. Ils assurent le transfert du courant entre les pièces mobiles du moteur. Ce transfert s'effectue par conduction glissante, permettant de transférer le courant de l'extrémité fixe vers les parties mobiles du moteur. Générateur ou moteur. Plusieurs balais de carbone forment un cadre en carbone ; ce mode de transmission entraîne donc une usure prématurée des balais. Ces balais peuvent également inverser le sens du courant. C'est la fonction d'inversion.

Les balais de carbone sont également utilisés dans les équipements électriques à courant alternatif. Leur forme et leur matériau sont identiques à ceux des balais de carbone des moteurs à courant alternatif et des moteurs à courant continu. Dans les moteurs à courant alternatif, le rotor est bobiné et la vitesse de rotation doit être modifiée, d'où la nécessité des balais de carbone. Par exemple, les perceuses et les polisseuses que nous utilisons couramment nécessitent également un remplacement fréquent de leurs balais de carbone. Leur rôle est en effet primordial.