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集電環(huán)的工作原理深度解析

    集電環(huán)，作為一種工業(yè)零部件，很多外行的人并不是很熟悉，那么什么是集電環(huán)，什么是滑環(huán)呢？

    以前都叫集電環(huán)，滑環(huán)是根據(jù)國外的英文翻譯改過來的。集電環(huán)就是滑環(huán)，不過以前老的集電環(huán)都是用碳刷工作的，現(xiàn)在基本上是電刷的居多。這種零部件對材料的硬度要求特別高，而且要求目標材質(zhì)是電阻越小越好。耐磨性越好，集電環(huán)的壽命越長�，F(xiàn)實中，利用鋼制材料的比較多，現(xiàn)代加工業(yè)對鋼制材料的加工比較多樣化，能在短時間內(nèi)加工出非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

集電環(huán)的工作原理

    集電環(huán)也叫導(dǎo)電環(huán)、滑環(huán)、集流環(huán)、匯流環(huán)等，它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)能夠提高系統(tǒng)性能，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，避免導(dǎo)線在旋轉(zhuǎn)過程中造成扭傷。通俗點講，集電環(huán)是固定在旋轉(zhuǎn)部分（如電機的轉(zhuǎn)子）上的一個金屬圓環(huán)，而碳刷是安裝在該設(shè)備固定部分（如電機的定子外殼）上的炭質(zhì)柱形物體，有彈簧有引線。

    當電機運轉(zhuǎn)時集電環(huán)會隨電機一起旋轉(zhuǎn)，碳刷就緊貼集電環(huán)的表面摩擦；電流就是通過碳刷引線--碳刷--集電環(huán)--電機旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子回路。集電環(huán)表面光滑，材質(zhì)相對硬，所以磨損的是碳刷（屬易損件磨完就換）。

集電環(huán)可以連續(xù)工作的，溫升二三十度就平衡了。只有碳刷與之接觸不良時，電弧可能燒壞它。

    集電環(huán)工作的時候，電刷和外殼的配合要非常到位，而且二者的材質(zhì)硬度要相當，否則，當電刷的硬度比集電環(huán)外殼高時，也就是說電刷材質(zhì)的硬度高而集電環(huán)外殼的材質(zhì)過軟，經(jīng)常會在集電環(huán)上出現(xiàn)和電刷一樣寬度的磨損。

    尤其對于在高溫環(huán)境下運行的電機，更容易引起電刷或集電環(huán)的過度磨損。集電環(huán)在工作的時候，特別需要留意是否出現(xiàn)小火花，?因為這往往是其出現(xiàn)磨損傷痕的時候了，如果一旦出現(xiàn)小火花，這就是電刷附近出現(xiàn)了小磨損，如果不加以控制，磨損就會逐步擴大，最后導(dǎo)致整個集電環(huán)不能工作的情況出現(xiàn)。

    我們在滑環(huán)集電環(huán)工作的時候，一定要防范這類事故的發(fā)生，如果對于大型的危險設(shè)備，出現(xiàn)這樣的苗頭，如果加以控制的話，或許能避免一場大的安全生產(chǎn)事故。這也是基于對集電環(huán)基本結(jié)構(gòu)和工作原理詳細了解的基礎(chǔ)上做出的預(yù)判預(yù)分析預(yù)防范的一種理論基礎(chǔ)。

    集電環(huán)的材質(zhì)要求機械強度大，并且是電的良導(dǎo)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(wěn)定的滑動接觸特性。一般，鋼質(zhì)集電環(huán)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。

集電滑環(huán)的用途

    集電環(huán)的導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及潤滑性能良好， 并具有一定的機械強度和換向性火花的本能。幾乎所有的直流電機以及換向式電機都使用電刷，它是電機的重要組成部件。因此集電滑環(huán)在電機中起著輸入/輸出電流和換向的作用,集電環(huán)的耐磨程度直接影響著電機的使用壽命。

    另外，集電滑環(huán)轉(zhuǎn)子串接電阻后，還可以進行調(diào)速。徑向集電環(huán)運行時間過長，導(dǎo)致磨損和其它原因會造成徑向集電環(huán)上的鍵槽磨寬和鍵磨損，使軸與徑向集電環(huán)間隙過大而引起振動。處理方法為卸下徑向集電環(huán)，重開鍵槽，換成尺度槽，若內(nèi)徑磨損嚴峻應(yīng)更換徑向集電環(huán)。