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为什么大型电机的集电环上要开凹槽?
时间:2022-06-27 11:20

集电环是绕线转子电机的关键部件。今天我们就以三相绕线转子电机的集电环为材料进行阐述。

电机集电环由三个相互绝缘的铜环或钢环组成,环之间用绝缘体隔开。小型电机的集电环表面是一个完整的圆柱面,而大型电机的集电环需要加工螺旋槽,其目的是收集电机运行过程中碳刷与集电环摩擦产生的碳粉。由于表面的凹槽是螺旋形的,可以保证电机运行时碳刷表面受力均匀,接触均匀,保证电机的可靠性。

在实际生产过程中,为了保证集电环与转子的同轴度,很多电机厂家在转子表面车削步骤中对集电环表面进行加工,保证集电环表面粗糙度符合要求;但是对于带有螺旋槽的滑环,大部分电机厂家都是直接安装使用,因此滑环本身的加工精度、滑环孔的尺寸符合性以及内孔与环面的同轴度符合性就显得尤为重要,这是电机厂家和滑环厂家都必须重视的问题。

集电环应用简述

滑环系列同步电机、异步电机等采用滑环的电机广泛应用于工业部门,且大多在各种恶劣条件下运行。这些电机虽然没有DC电机那样的换向功能,但和换向器一样,也有集电环或电刷异常磨损、电刷振动、产生火花等缺点。

特别是从电刷材料的角度来看,滑环用电刷不仅使用石墨电刷,有时还使用金属石墨电刷来提高电刷的电流密度,因此还必须考虑异常残余膨胀等因素。即使是像涡轮发电机这样的高速电动机或在完全封闭的气体介质和氢气介质中运行的电动机,也存在许多问题。

集电环的材料要求机械强度高,是良好的导电体,还具有耐腐蚀性。与电刷滑动接触时,必须具有耐磨性和稳定的滑动接触特性。一般钢滑环耐磨性好,机械强度高,多用于因极性引起滑环磨损差异大的同步电机。

一般钢滑环耐磨性好,机械强度高,多用于因极性引起滑环磨损差异大的同步电机。钢可以加工成复杂的结构。它是一种容易获得且便宜的材料,因此广泛用于同步电机,包括低圆周速度的水轮发电机。

像涡轮发电机一样,集电环主要强调高圆周速度下的机械强度和耐磨性,有时也是锻钢。此外,当需要耐腐蚀时,可以使用不锈钢,但不锈钢的滑动特性不稳定,与电刷结合不当往往会导致电刷跳动,容易导致电刷温升过高或异常磨损,因此在使用时一定要多加注意。与钢制集电环相比,铸件等铜集电环具有良好的滑动特性,因此应用广泛。但当低熔点铅量较大时,通电点加热会引起排铅现象,容易造成集电环磨损或电刷异常磨损。

当电刷的研磨性太强,集电环的材料太软时,往往会在集电环上发生相当于电刷宽度的台阶磨损。尤其是高温低湿的全封闭电机,更容易造成电刷或集电环过度磨损。严重的疤痕就是这样形成的。刚开始只有很小的伤痕,由于这些部位电流收集不良,电刷产生火花。一旦产生火花,疤痕会逐渐恶化和扩大,最终形成与电刷滑动接触面大小相同的疤痕。因此,必须注意滑环的电刷,即使它们产生非常小的火花。

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