تُعدّ فرش الكربون الأرضية من مورتنغ مكونات أساسية في المحركات الدوارة (مثل المولدات والمحركات الكهربائية)، وتُستخدم بشكل أساسي للحد من تيارات أعمدة الإدارة، وحماية سلامة المعدات، ودعم أنظمة المراقبة. وتشمل تطبيقاتها ووظائفها ما يلي:
I. الوظائف الأساسية والتأثيرات
عند تشغيل مولد أو محرك، قد يؤدي عدم تناسق المجال المغناطيسي (مثل عدم تساوي فجوات الهواء أو اختلافات معاوقة الملف) إلى تحريض جهد عمود الدوران. إذا اخترق جهد العمود غشاء زيت المحمل، فقد يُشكّل تيارًا كهربائيًا، مما يؤدي إلى التحليل الكهربائي للمحمل، وتدهور مواد التشحيم، وحتى تلفه.
- تُسبب فرش الكربون الأرضية من مورتنج قصرًا في الدائرة الكهربائية بين عمود الدوار ودرابزين الآلة، مما يحول تيارات العمود إلى الأرض ويمنعها من التدفق عبر المحامل. على سبيل المثال، عادةً ما تُركّب المولدات الكبيرة فرش الكربون الأرضية عند طرف التوربين، بينما تُجهّز محامل طرف الإثارة بوسادات عازلة، مما يُشكّل التركيب التقليدي "عزل طرف الإثارة + تأريض طرف التوربين".
II. سيناريوهات التطبيق النموذجية
مولدات الطاقة الحرارية/الكهرومائية: تُركَّب فرش كربون مورتنغ للتأريض عند طرف التوربين، مع محامل معزولة عند طرف الإثارة، لمنع تسرب جهد عمود الحث المغناطيسي. على سبيل المثال، في مولدات الطاقة الكهرومائية، تعتمد محامل الدفع كليًا على طبقة زيتية رقيقة للعزل، ويمكن لتأريض فرش الكربون منع التحليل الكهربائي لأغلفة المحامل.
- توربينات الرياح: تستخدم في دوارات المولدات أو أنظمة حماية التيار الزائد، وغالبًا ما يتم اختيار المواد من الجرافيت المعدني (القائم على النحاس / الفضة)، والذي يوفر موصلية عالية ومقاومة للتآكل ومقاومة للتيار العابر.
محركات الجهد العالي/التردد المتغير: هذه المحركات أكثر عرضة لتيار عمود الدوران. على سبيل المثال، قامت شركة تونغهوا لتوليد الطاقة بتركيب فرش كربونية تأريضية على طرف محرك المروحة الرئيسي، باستخدام نوابض ضغط ثابت للحفاظ على جهد صفري، مما حلّ مشكلة عدم قدرة المحامل المعزولة الأصلية على حجب تيار عمود الدوران تمامًا.
-النقل بالسكك الحديدية: في محركات الجر للقاطرات الكهربائية أو قاطرات الديزل، تعمل فرش الكربون الأرضية على التخلص من تراكم الكهرباء الساكنة أثناء التشغيل، وحماية المحامل، والحفاظ على استقرار النظام الكهربائي.
وقت النشر: 1 أغسطس 2025
