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大電機集電環為何要開溝槽?
來源: | 作者:pmo9396f1 | 發布時間: 2019-07-05 | 45 次瀏覽 | 分享到:
        集電環是繞線轉子電機的一個關鍵零部件,今天我們就拿三相繞線轉子電機的集電環作為素材進行闡述。

       電機的集電環由三個彼此絕緣的銅環或鋼環組成,環與環之間采用絕緣體隔開;小規格電機的集電環表面是一個完整的圓柱面,而大型電機的集電環,則要在環面上加工螺旋槽,其目在在于收集電機運行過程中碳刷與集電環摩擦產生的碳粉,由于其表面的溝槽呈螺旋狀,能夠保證電機運行過程中碳刷面受力和接觸均勻,確保電機運行的可靠性。

       在實際生產加工過程中,為了保證集電環與轉子的同軸度,不少電機廠家在轉子表面車削環節加工集電環表面,并保證集電環表面粗糙度符合要求;但是,對于帶螺旋槽的集電環,大部分電機廠家直接安裝使用,因而集電環本身的加工精度,以及集電環孔的尺寸符合性、內孔與環面的同軸度符合性就特別重要,這是電機廠家與集電環生產廠家都必須關注的問題。

集電環應用簡述

       集電環系列同步電機,以及異步電動機等采用集電環的電機,比較廣泛地用于產業部門,而且,多數是在各種苛刻條件下運行。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,也出現集電環或電刷的異常磨損,電刷振動以及產生火花等弊病。

       特別從電刷材質來看,集電環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。即使對于汽輪發電機那樣的高速電機或在全封閉氣體介質和氫氣介質中運行的電機,問題也不少。

       集電環的材質要求機械強度大,并是電的良導體,還要具有耐腐蝕性,在與電刷滑動接觸時,必須具備耐磨性和穩定的滑動接觸特性。一般,鋼質集電環的耐磨性好,機械強度大,因此大多用于因極性引起集電環磨損差較大的同步電機上。

       一般,鋼質集電環的耐磨性好,機械強度大,因此大多用于因極性引起集電環磨損差較大的同步電機上。鋼可以加工成復雜的結構,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電機在內的同步電機。

       對于像汽輪發電機那樣,主要強調高圓周速度下機械強度和耐磨性的集電環,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定,與電刷組合不合適往往使電刷產生跳動,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。青銅鑄件等銅質集電環與鋼質集電環相比,它的滑動特性好,所以用途很廣,但當含有大量低熔點鉛時,因通電點的發熱而產生脫鉛現象,容易造成集電環磨損或電刷異常磨損。

       集電環與電刷的配合上,當電刷的研磨性過強而集電環的材質過軟時,往往在集電環上發生相當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生火花。一旦產生火花,傷痕就逐漸惡化擴大起來,最后形成與電刷滑動接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。因而,集電環用電刷即使產生非常小的火花,也必須予以注意。


文章來源:電機技術日參
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