一般,鋼質(zhì)的耐磨性好,機械強度大,因此大多用于因極性引起集電環(huán)磨損差較大的同步電機上。鋼可以加工成復(fù)雜的結(jié)構(gòu),它是一種容易得到而又價廉物美的材料,所以,廣泛用于包括圓周速度較低的水輪發(fā)電機在內(nèi)的同步電機。對于像汽輪發(fā)電機那樣,主要強調(diào)高圓周速度下機械強度和耐磨性的集電環(huán),有時也使用鍛鋼。另外,要求耐腐蝕性時,可使用不銹鋼,但不銹鋼的滑動特性不穩(wěn)定,與電刷組合不合適往往使電刷產(chǎn)生跳動,容易造成電刷溫升過高或異常磨損,所以使用時必須倍加注意。青銅鑄件等銅質(zhì)集電環(huán)與鋼質(zhì)集電環(huán)相比,它的滑動特性好,所以用途很廣,但當(dāng)含有大量低熔點鉛時,因通電點的發(fā)熱而產(chǎn)生脫鉛現(xiàn)象,容易造成集電環(huán)磨損或電刷異常磨損。
與電刷的配合上,當(dāng)電刷的研磨性過強而集電環(huán)的材質(zhì)過軟時,往往在集電環(huán)上發(fā)生相當(dāng)于電刷寬度的階梯磨損。尤其是高溫低濕的全封閉式電機,更容易引起電刷或集電環(huán)的過大磨損。重象傷痕是這樣形成的,一開始只有非常小的傷痕,電刷在這些部位集電不良而產(chǎn)生火花。一旦產(chǎn)生火花,傷痕就逐漸惡化擴大起來,{zh1}形成與電刷滑動接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。因而,集電環(huán)用電刷即使產(chǎn)生非常小的火花,也必須予以注意。
為了預(yù)防在鋼質(zhì)集電環(huán)上發(fā)生嚴(yán)重的重象傷痕,在電機長期停轉(zhuǎn)時應(yīng)將電刷提起。為了改善并聯(lián)電刷的電流分布,可移動集電環(huán)滑動接觸面的通電點。為了獲得良好的滑動特性,在集電環(huán)上開螺旋狀的斜槽是有效的。
集電環(huán)也叫導(dǎo)電環(huán),集流環(huán),匯流環(huán),導(dǎo)電滑環(huán),電刷,滑環(huán),旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),旋轉(zhuǎn)電氣關(guān)節(jié)等,導(dǎo)電環(huán)能提高系統(tǒng)性能,簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),避免因活動關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)而扭傷導(dǎo)線。廣泛應(yīng)用于安防、風(fēng)力發(fā)電,工廠自動化、電力、金融、儀表、化工、冶金、醫(yī)療、航空、軍事、船舶、運輸、建筑等機電設(shè)備上,導(dǎo)電環(huán)可以用在任何要求連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時,又需要從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置傳輸電源和信號的機電系統(tǒng)中。
集電環(huán)系列同步電機和異步電動機等采用集電環(huán)的電機,比較廣泛地用于產(chǎn)業(yè)部門,而且,多數(shù)是在各種苛刻條件下運行的。這些電機雖然沒有直流電機那樣的換向作用,但與換向器一樣,也出現(xiàn)集電環(huán)或電刷的異常磨損,電刷振動以及產(chǎn)生火花等弊病。特別從電刷材質(zhì)來看,集電環(huán)用電刷不僅使用石墨電刷,而且為了提高電刷的電流密度,有時也使用金屬石墨電刷,所以,還必須考慮異常殘余膨脹等因素。即使對于汽輪發(fā)電機那樣的高速電機或在全封閉氣體介質(zhì)和氫氣介質(zhì)中運行的電機,問題也不少。
導(dǎo)電滑環(huán)由彈性材料-電刷、滑動觸點表面材料-導(dǎo)電環(huán)、絕緣材料、粘結(jié)材料、組合支架、精密軸承、防塵罩及其他輔助件等組成。電刷采用貴金屬合金材料,呈“II”型與導(dǎo)電環(huán)環(huán)槽對稱雙接觸,借助電刷的彈性壓力與導(dǎo)電環(huán)環(huán)槽滑動接觸來傳遞信號及電流。
導(dǎo)電滑環(huán)屬于電接觸滑動連接應(yīng)用范疇,它又稱集電環(huán)、或稱旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、旋轉(zhuǎn)電氣接口、滑環(huán)、集流環(huán)、回流環(huán)、線圈、換向器、轉(zhuǎn)接器,是實現(xiàn)兩個相對轉(zhuǎn)動機構(gòu)的圖像、數(shù)據(jù)信號及動力傳遞的精密輸電裝置。特別適合應(yīng)用于無限制的連續(xù)旋轉(zhuǎn),同時又需要從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置傳送功率或數(shù)據(jù)的場所。
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