Ensayos de escobillas para máquinas eléctricas

Fundamento

La caracterización combina propiedades del material con el comportamiento en servicio. Del material se determinan la resistividad eléctrica, medida sobre probetas en las direcciones que corresponden porque el grafito prensado es anisótropo; la dureza, con escalas propias del rubro; la densidad aparente y la porosidad; la resistencia mecánica a la flexión; y el contenido de cenizas y de impurezas, que informa sobre la calidad de las materias primas y sobre la presencia de partículas abrasivas. Del comportamiento en servicio se evalúan la caída de tensión en el contacto entre la escobilla y el colector, medida en función de la densidad de corriente, que es la que define las pérdidas y el calentamiento y que en las escobillas electrografíticas es deliberadamente alta para limitar las corrientes de circulación durante la conmutación; el coeficiente de rozamiento contra el material del colector, que gobierna el desgaste de ambos; y el desgaste propio y el inducido al colector en ensayos en banco con la máquina en condiciones representativas. Se verifican además las dimensiones, la perpendicularidad de la cara de contacto, la fijación y la sección del cable de conexión, que es una fuente frecuente de fallas por sobrecalentamiento.

Matriz (en qué muestra)

Escobillas de carbón, de grafito, electrografíticas y metalografíticas; escobillas de motores de tracción, de generadores y de motores universales; partidas en recepción; escobillas con desgaste anormal en servicio

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Micro-ohmímetro de cuatro terminales; durómetro con escalas del rubro; balanza con dispositivo de densidad; máquina de ensayo de flexión; mufla para cenizas; banco de ensayo con colector giratorio, control de presión y medición de caída de tensión y de rozamiento; proyector de perfiles.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Reactivos de determinación de cenizas; solventes de limpieza; materiales de colector de referencia.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Escobillas de la partida; portaescobillas de ensayo; planillas de propiedades y de desgaste; identificación del grado y del fabricante.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Escobillas, que se destruyen; colectores de ensayo, que se desgastan; energía.

Unidad

Ω · resistividad en las direcciones de prensado y transversal (µΩ·m) · dureza, densidad aparente y porosidad · caída de tensión de contacto en función de la densidad de corriente (V) · coeficiente de rozamiento contra el material del colector · desgaste propio y desgaste inducido al colector (mm por 1.000 h) · contenido de cenizas

Rango de referencia

Las escobillas electrografíticas tienen caídas de tensión de contacto del orden del volt, deliberadamente altas para amortiguar las corrientes de conmutación, mientras que las metalografíticas las tienen mucho menores y se usan donde la tensión es baja y la corriente alta; usar un grado por otro es la causa más común del chisporroteo del colector

Norma que lo exige

Las especificaciones de compra de máquinas eléctricas y de repuestos; las normas de producto de escobillas, que definen los grados por sus propiedades; los requisitos de mantenimiento de flotas de motores de tracción y de generadores; los controles de recepción de partidanorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 2131, que fija los métodos de ensayo de las escobillas para máquinas eléctricas; IRAM 2151, sobre el ensayo de calentamiento de máquinas; IRAM 2128, sobre los métodos de ensayo de resistividad y conductividad de materiales conductores; IRAM 12, sobre las condiciones ambientales de ensayonorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 2131:1959; IRAM 2151:1960; IRAM 2128:2020; IRAM 12:1987

Volumen de muestra

Destructivo. Varias escobillas por grado y por ensayo

Conservación y transporte

El grado de escobilla se respeta al reponer y no se sustituye por el que haya disponible, porque la caída de contacto y la dureza están elegidas para esa máquina y un cambio de grado se paga en el colector. Las propiedades se miden en las direcciones que correspondan, dado que el material es anisótropo. El asentamiento de las escobillas nuevas contra el colector forma parte del procedimiento de puesta en servicio.

Límite de detección típico

No aplica: se determinan propiedades del material y del contacto

Incertidumbre típica

Del 3 al 10 % según la propiedad; el desgaste tiene dispersión mayor

Área

Electrotecnia; Materiales/industrial; Mantenimiento

Fecha de última actualización: 11/9/2026