El portaescobillas es un elemento del conjunto escobilla-colector de una máquina eléctrica, sirve para sujetar y posicionar correctamente la escobilla eléctrica de la máquina [1] (motor eléctrico o generador), la presiona contra el colector o anillo rozante. Consta de un clip, un sistema de presión y un elemento de sujeción [1] .
El resorte generalmente se usa con un cepillo para mantener un contacto constante con el conmutador. A medida que se desgastan la escobilla y el conmutador, el resorte presiona gradualmente la escobilla contra el conmutador. Eventualmente, la escobilla se desgasta y se vuelve tan pequeña y delgada que ya no es posible un contacto estable, y la escobilla ya no puede sostenerse de forma segura en el portaescobillas y, por lo tanto, debe ser reemplazada.
Por lo general, el cable de alimentación flexible se conecta directamente al cepillo, porque la corriente que fluye a través del resorte de soporte genera calor, lo que puede provocar la pérdida de dureza del metal y la pérdida de tensión del resorte.
Cuando un motor o generador conmutado consume más energía de la que puede transportar una sola escobilla, se instalan varios portaescobillas en paralelo en la superficie de un conmutador muy grande. Este soporte paralelo distribuye uniformemente la corriente a todas las escobillas y permite que el operador retire con cuidado la escobilla defectuosa y la reemplace por una nueva, incluso si la máquina sigue girando a plena potencia y bajo carga.
Hoy en día, los equipos de corriente conmutada de alta potencia no son comunes debido al diseño menos complejo de los alternadores, lo que permite el uso de una bobina de bajo voltaje con un campo giratorio de alto voltaje para alimentar bobinas de estator de posición fija de alta corriente. Esto permite el uso de escobillas individuales muy pequeñas en el diseño del generador . En este caso, los contactos giratorios son anillos sólidos continuos llamados anillos deslizantes y no se produce conmutación.
Los dispositivos modernos que utilizan escobillas de carbón suelen tener un diseño libre de mantenimiento que no requiere ningún ajuste durante la vida útil del dispositivo, utilizando un casquillo de soporte de escobilla de posición fija y un conjunto de escobilla de cable de resorte combinado que encaja en una ranura. Se retira el cepillo gastado y se inserta uno nuevo.
Por funcionalidad, los portaescobillas se dividen en dos grupos: convencionales, que actúan como una parte del cuerpo, sosteniendo las escobillas y proporcionando contacto, y portaescobillas, que se combinan con un regulador de voltaje. Los siguientes tipos de portaescobillas también se distinguen por su diseño:
Componentes del portaescobillas [1] :