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集電環(huán)（用于提高系統(tǒng)性能的工業(yè)產(chǎn)品）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-16

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集電環(huán)

用于提高系統(tǒng)性能的工業(yè)產(chǎn)品

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(shí)，又需要從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置傳輸電源和信號(hào)的機(jī)電系統(tǒng)中。

基本信息

中文名	集電環(huán)
外文名	slip ring
作用	提高系統(tǒng)性能
應(yīng)用領(lǐng)域	產(chǎn)業(yè)部門(mén),物理學(xué)
別名	導(dǎo)電環(huán)、滑環(huán)、集流環(huán)、匯流環(huán)
所屬類別	電力電子

收起

概念

集電環(huán)系列同步電機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)等采用集電環(huán)的電機(jī)，比較廣泛地用于產(chǎn)業(yè)部門(mén)，而且，多數(shù)是在各種苛刻條件下運(yùn)行的。這些電機(jī)雖然沒(méi)有直流電機(jī)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(dòng)以及產(chǎn)生火花等弊病。特別從電刷材質(zhì)來(lái)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(shí)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(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)那樣的高速電機(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)，問(wèn)題也不少。

集電環(huán)的材質(zhì)要求機(jī)械強(qiáng)度大，并是電的良導(dǎo)體，還要具有耐腐蝕性，在與電刷滑動(dòng)接觸時(shí)，必須具備耐磨性和穩(wěn)定的滑動(dòng)接觸特性。一般，鋼質(zhì)集電環(huán)的耐磨性好，機(jī)械強(qiáng)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(jī)上。

技術(shù)支持

集電環(huán)

集電環(huán)，整流子，換向器，都用于哪些電機(jī)？

集電環(huán)用在交流同步電機(jī)和交流繞線式電機(jī)上，而整流子和換向器使用在直流電動(dòng)機(jī)上的。

請(qǐng)問(wèn)發(fā)電機(jī)集電環(huán)火花過(guò)大有什么原因？

火花產(chǎn)生的原因有多種可能，比如：環(huán)與電刷接觸處發(fā)生腐蝕；電刷壓力過(guò)大；集電環(huán)表面臟；電刷磨損嚴(yán)重等等。

集電環(huán)碳刷接觸不良會(huì)有什么后果呢？

可能會(huì)環(huán)火或直接燒損滑環(huán)及電刷。具體來(lái)說(shuō)：

1、接觸電阻變大，勵(lì)磁電流減小。

2、使碳刷和滑環(huán)過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)著火。

3、碳刷和滑環(huán)之間打火，造成滑環(huán)發(fā)生電蝕，磨損增大等。

發(fā)電機(jī)的集電環(huán)起何作用？

簡(jiǎn)單地說(shuō)，發(fā)電機(jī)的集電環(huán)是轉(zhuǎn)子線圈的接線端，是將勵(lì)磁的直流電通過(guò)碳刷與該2個(gè)環(huán)接觸輸送給轉(zhuǎn)子激磁的。

請(qǐng)問(wèn)LPR系列集電環(huán)能過(guò)多大電流？是否能提供安裝指導(dǎo)？

LPR系列滑環(huán)現(xiàn)最大能過(guò)15安培電流，如需過(guò)更高電流，可推薦其他類似產(chǎn)品，比如空心軸—LPT系列（如對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)無(wú)要求）。當(dāng)然，請(qǐng)聯(lián)系銷售工程師，會(huì)提供安裝指導(dǎo)。

LPK系列集電環(huán)是否能做PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)？且是分離式，不是整體的？

盤(pán)式系列滑環(huán)可做分離及整合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)滿足客戶不同應(yīng)用要求，其中型號(hào)LPKS-0205就是一個(gè)典型的例子—盤(pán)式分離式滑環(huán)（分離式及PCB結(jié)構(gòu)）。

集電環(huán)有防爆認(rèn)證嗎？

目前還沒(méi)有取得防爆認(rèn)證。

集電環(huán)有不同的尺寸和形狀，請(qǐng)問(wèn)盤(pán)式集電環(huán)和空心軸滑環(huán)在應(yīng)用方面有什么不同？

使用者對(duì)尺寸或空間，比如長(zhǎng)度（厚度）有特殊要求的話，盤(pán)式導(dǎo)電環(huán)會(huì)是最佳解決方案。

在實(shí)際壽命使用范圍內(nèi)，集電環(huán)真正能結(jié)合防塵和防水嗎？

不同類型的集電環(huán)都會(huì)有密封防護(hù)等級(jí)可選，也就是防塵和防水。但是，使用者不能將集電環(huán)沉浸在水中，必須被裝配在具有保護(hù)性的外套里。

是不是所有的集電環(huán)都能傳輸信號(hào)，他們有什么不同區(qū)別？

基本情況來(lái)說(shuō)，集電環(huán)能傳輸?shù)男盘?hào)如下：RS232/RS422/RS485,FireWire400，USB1.1/USB2.0，Profibus，Lonworks，Devicenet，Interbus，Canbus，ASI,PLC，數(shù)字/模擬視頻信號(hào)，數(shù)字音頻信號(hào)等。

注意事項(xiàng)

引發(fā)發(fā)電機(jī)集電環(huán)環(huán)火事故的因素有:

(1)碳刷質(zhì)量不良,過(guò)熱時(shí)碳刷容易碎裂,大量碎屑導(dǎo)致碳刷與集電環(huán)之間拉弧;

(2)靠近集電環(huán)的發(fā)電機(jī)密封瓦處漏氫;

(3)集電環(huán)冷卻風(fēng)進(jìn)風(fēng)口濾網(wǎng)堵塞,抽風(fēng)量減小,影響集電環(huán)表面冷卻效果;

(4)發(fā)電機(jī)密封油泄漏,以及碳粉排出不暢,油氣與碳粉混合物污染集電環(huán)室;

(5)碳刷與集電環(huán)表面接觸不良,集電環(huán)表面及碳刷組件過(guò)熱等。其中,碳刷與集電環(huán)接觸不良是導(dǎo)致集電環(huán)環(huán)火燒損事故的主要原因。碳刷與集電環(huán)接觸不良引發(fā)局部打火,造成集電環(huán)溫度升高,碳刷接觸惡化,勵(lì)磁電流在碳刷間分配不均,導(dǎo)致環(huán)火。碳刷與集電環(huán)表面接觸不良通常難以發(fā)現(xiàn),引起集電環(huán)環(huán)火事故經(jīng)歷時(shí)間相對(duì)較短,因此難于及時(shí)處理。

應(yīng)用

一般，鋼質(zhì)集電環(huán)的耐磨性好，機(jī)械強(qiáng)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(jī)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(jià)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(jī)在內(nèi)的同步電機(jī)。對(duì)于像汽輪發(fā)電機(jī)那樣，主要強(qiáng)調(diào)高圓周速度下機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性的集電環(huán)，有時(shí)也使用鍛鋼。另外，要求耐腐蝕性時(shí)，可使用不銹鋼，但不銹鋼的滑動(dòng)特性不穩(wěn)定，與電刷組合不合適往往使電刷產(chǎn)生跳動(dòng)，容易造成電刷溫升過(guò)高或異常磨損，所以使用時(shí)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(dòng)特性好，所以用途很廣，但當(dāng)含有大量低熔點(diǎn)鉛時(shí)，因通電點(diǎn)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。

集電環(huán)與電刷的配合上，當(dāng)電刷的研磨性過(guò)強(qiáng)而集電環(huán)的材質(zhì)過(guò)軟時(shí)，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(jī)，更容易引起電刷或集電環(huán)的過(guò)大磨損。重象傷痕是這樣形成的，一開(kāi)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(kuò)大起來(lái)，最后形成與電刷滑動(dòng)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。

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