集電環(huán)是繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的關(guān)鍵部件。今天我們就以三相繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)集電環(huán)為材料來(lái)闡述。

電機(jī)的集電環(huán)由三個(gè)相互絕緣的銅環(huán)或鋼環(huán)組成，環(huán)之間用絕緣子隔開(kāi)；小型電機(jī)的集電環(huán)表面是一個(gè)完整的圓柱面，而大型電機(jī)的集電環(huán)需要加工螺旋槽，目的是收集電機(jī)運(yùn)行時(shí)碳刷與集電環(huán)摩擦產(chǎn)生的碳粉。由于其表面的凹槽是螺旋形的，可以保證電機(jī)運(yùn)行時(shí)碳刷表面受力和接觸均勻，保證電機(jī)運(yùn)行的可靠性。

在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，為了保證集電環(huán)與轉(zhuǎn)子的同軸度，很多電機(jī)廠家在轉(zhuǎn)子表面車削過(guò)程中對(duì)集電環(huán)表面進(jìn)行加工，保證集電環(huán)表面粗糙度符合要求；但是對(duì)于有螺旋槽的集電環(huán)，大部分電機(jī)廠家都是直接安裝使用，所以集電環(huán)本身的加工精度，以及集電環(huán)孔尺寸的符合性，內(nèi)孔與環(huán)面的同軸度就顯得尤為重要，這是電機(jī)廠家和集電環(huán)廠家都必須注意的問(wèn)題。

集電環(huán)應(yīng)用簡(jiǎn)述

集電環(huán)系列同步電機(jī)、異步電機(jī)和其他使用集電環(huán)的電機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)部門，大多數(shù)都在各種惡劣條件下運(yùn)行。雖然這些電機(jī)不具備DC電機(jī)的整流功能，如換向器，但它們也有一些缺點(diǎn)，如集電環(huán)或電刷異常磨損，電刷振動(dòng)和火花。

特別是在電刷材料方面，石墨電刷不僅用作滑環(huán)的電刷，有時(shí)也使用金屬石墨電刷來(lái)提高電刷的電流密度，因此必須考慮異常殘余膨脹等因素。即使是高速電機(jī)，如渦輪發(fā)電機(jī)或在全封閉氣體介質(zhì)和氫氣介質(zhì)中運(yùn)行的電機(jī)，也存在許多問(wèn)題。

集電環(huán)的材料要求機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、耐腐蝕，與電刷滑動(dòng)接觸時(shí)必須具有耐磨性和穩(wěn)定的滑動(dòng)接觸特性。一般鋼制集電環(huán)耐磨性好，機(jī)械強(qiáng)度高，所以多用于極性導(dǎo)致集電環(huán)磨損差異大的同步電機(jī)。

一般鋼制集電環(huán)耐磨性好，機(jī)械強(qiáng)度高，所以多用于極性導(dǎo)致集電環(huán)磨損差異大的同步電機(jī)。鋼可以加工成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。它是一種容易獲得和廉價(jià)的材料，因此它被廣泛用于同步電機(jī)，包括低圓周速度的水輪發(fā)電機(jī)。

集電環(huán)有時(shí)使用鍛鋼，強(qiáng)調(diào)高圓周速度下的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性。此外，當(dāng)需要耐腐蝕時(shí)，可以使用不銹鋼。但不銹鋼的滑動(dòng)特性不穩(wěn)定，與電刷結(jié)合不當(dāng)往往會(huì)導(dǎo)致電刷跳動(dòng)，容易導(dǎo)致電刷溫升過(guò)大或異常磨損，使用時(shí)一定要多加注意。銅集電環(huán)與鋼集電環(huán)相比，如青銅鑄件，具有更好的滑動(dòng)特性，因此應(yīng)用廣泛。但當(dāng)其含有大量低熔點(diǎn)鉛時(shí)，由于帶電點(diǎn)的加熱而發(fā)生脫鉛現(xiàn)象，容易造成集電環(huán)磨損或電刷異常磨損。

當(dāng)電刷磨損過(guò)大，集電環(huán)材料過(guò)軟時(shí)，往往會(huì)在集電環(huán)上產(chǎn)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電機(jī)，更容易造成電刷或集電環(huán)過(guò)度磨損。嚴(yán)重的疤痕是以這樣的方式形成的，即在開(kāi)始時(shí)只有非常小的疤痕，并且刷子由于這些部分的電流收集不良而產(chǎn)生火花。一旦產(chǎn)生火花，疤痕就會(huì)逐漸變質(zhì)和擴(kuò)大，最終形成與電刷滑動(dòng)接觸面大小相同的疤痕。因此，必須注意滑環(huán)的電刷，即使它們產(chǎn)生非常小的火花。

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