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集電環的工作原理深度解析

    集電環，作為一種工業零部件，很多外行的人并不是很熟悉，那么什么是集電環，什么是滑環呢？

    以前都叫集電環，滑環是根據國外的英文翻譯改過來的。集電環就是滑環，不過以前老的集電環都是用碳刷工作的，現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，而且要求目標材質是電阻越小越好。耐磨性越好，集電環的壽命越長。現實中，利用鋼制材料的比較多，現代加工業對鋼制材料的加工比較多樣化，能在短時間內加工出非常復雜的結構。

集電環的工作原理

    集電環也叫導電環、滑環、集流環、匯流環等，它可以用在任何要求連續旋轉的同時，又需要從固定位置到旋轉位置傳輸電源和信號的機電系統中。集電環能夠提高系統性能，簡化系統結構，避免導線在旋轉過程中造成扭傷。通俗點講，集電環是固定在旋轉部分（如電機的轉子）上的一個金屬圓環，而碳刷是安裝在該設備固定部分（如電機的定子外殼）上的炭質柱形物體，有彈簧有引線。

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

集電環可以連續工作的，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，而且二者的材質硬度要相當，否則，當電刷的硬度比集電環外殼高時，也就是說電刷材質的硬度高而集電環外殼的材質過軟，經常會在集電環上出現和電刷一樣寬度的磨損。

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

    我們在滑環集電環工作的時候，一定要防范這類事故的發生，如果對于大型的危險設備，出現這樣的苗頭，如果加以控制的話，或許能避免一場大的安全生產事故。這也是基于對集電環基本結構和工作原理詳細了解的基礎上做出的預判預分析預防范的一種理論基礎。

    集電環的材質要求機械強度大，并且是電的良導體，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。

集電滑環的用途

    集電環的導電、導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。因此集電滑環在電機中起著輸入/輸出電流和換向的作用,集電環的耐磨程度直接影響著電機的使用壽命。

    另外，集電滑環轉子串接電阻后，還可以進行調速。徑向集電環運行時間過長，導致磨損和其它原因會造成徑向集電環上的鍵槽磨寬和鍵磨損，使軸與徑向集電環間隙過大而引起振動。處理方法為卸下徑向集電環，重開鍵槽，換成尺度槽，若內徑磨損嚴峻應更換徑向集電環。