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集電器|電氣百科

更新日期:2024-01-03瀏覽:6982次

   集電器是一種電機部件,用于在電機轉(zhuǎn)動期間將電流傳輸?shù)蕉ㄗ又小K鼘㈦娏鲝男D(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)子)收集到靜止部分(定子),從而實現(xiàn)電流傳輸。集電器通常包含碳刷和集電環(huán)(也稱為集電刷)兩部分,可以是一個單獨的部分,也可以分別成為兩個單獨的部分。在這篇文章中,我們將詳細介紹集電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
  一、集電器結(jié)構(gòu)
  1. 碳刷
  碳刷是由碳度、銅箔和粘合劑制成。它們貼在定子上,與旋轉(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)子)接觸,以供電流穿過并傳輸?shù)诫姍C。碳刷與集電器環(huán)之間的距離也需要適當(dāng)調(diào)整,以確保充分接觸和低的機械磨損。
  碳刷是電機集電器中最常見的部件之一。碳刷通常被固定在碳刷架上,該碳刷架位于電機定子的一端。碳刷架的形狀通常與電機的構(gòu)造有關(guān),并且可以采用螺栓或其他連接方式與定子相連。
  2. 集電環(huán)
  集電器環(huán)是集電器中的另一個重要部件。它是一個光滑且封閉的金屬表面,由銅或銅合金制成。集電器環(huán)環(huán)繞著電機旋轉(zhuǎn)部分的軸線,與碳刷接觸。集電器環(huán)的直徑通常與電機直徑有關(guān),可能在數(shù)毫米到數(shù)英寸之間變化。
  集電器環(huán)通常位于 electric motor 的轉(zhuǎn)子端部,以更好地與碳刷配合。它們由壓鑄或鍛造銅或其他金屬制成,并且可以設(shè)計成單個或雙重形式。集電器環(huán)種類繁多,形狀、尺寸和特性各不相同,如圓形、正六邊形、正十二邊形等等。
  3. 集電器彈簧
  集電器彈簧是連接碳刷和集電器環(huán)的另一個關(guān)鍵部件。彈簧在集電器的不斷旋轉(zhuǎn)中保持碳刷與集電器環(huán)之間的良好接觸,減少接觸面的磨損。彈簧質(zhì)量的好壞將直接影響整個集電器的性能。
  4. 其他部件
  除了以上幾個主要的部件之外,集電器也可能包含其他一些輔助部件。這些部件可能是銅制環(huán)、壓鉚件、托輥(用于支撐轉(zhuǎn)臺)、棒桿、絕緣盤等等。
  二、集電器工作原理
  1. 集電器的基本工作原理
  集電器的基本工作原理是將電流從旋轉(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)子)收集到靜止部分(定子),從而實現(xiàn)電流傳輸。當(dāng)電機啟動之后,碳刷的彈簧開始與集電器環(huán)接觸,并沿著集電器環(huán)移動,傳送電流。集電器環(huán)的電導(dǎo)性質(zhì)使電流通過集電器移動,同時施加輕微的力并磨損碳刷。
  冊情況下,集電器通常用于傳輸直流電流。在某些應(yīng)用中,可能需要使用高電流和高電壓、高溫度和高功率等特殊適用于集電器的需求。當(dāng)環(huán)境條件不適合使用集電器時,也可以使用旋轉(zhuǎn)電接口、電感器或無刷電機等電機電氣系統(tǒng)來替代集電器。
  2. 碳刷的工作原理
  碳刷在集電器中起到傳送電流的作用。每個碳刷都使用一定量的碳度,并保證良好接觸。碳刷的設(shè)計目的是通過旋轉(zhuǎn)部分的力和接觸面積來使電流通過。
  在集電器運轉(zhuǎn)過程中,碳刷始終與旋轉(zhuǎn)零件接觸,因此會受到摩擦和磨損。碳刷的磨損會導(dǎo)致接觸面積變小,從而降低電力傳輸效率。為了最小化磨損和因磨損而導(dǎo)致的發(fā)熱和電弧,碳刷應(yīng)該定期更換。
  3. 集電器彈簧的工作原理
  集電器彈簧是集電器的重要部件之一。它通過施加輕微的、恒定的力,將碳刷與接觸環(huán)固定,并保證良好接觸。彈簧的設(shè)計取決于集電器環(huán)的類型和作用,在一些高速且高負載環(huán)境中,彈簧必須能夠產(chǎn)生足夠的壓力,以確保良好的電氣接觸。事實上,彈簧的設(shè)計、質(zhì)量和配合會直接影響整個集電器的性能,尤其是在高速旋轉(zhuǎn)和高負載條件下。
  總之,集電器是電機中的一個關(guān)鍵部分,它將電流從浮動部分(轉(zhuǎn)子)傳輸?shù)蕉ㄗ又?。集電器結(jié)構(gòu)并不非常復(fù)雜,主要包括碳刷、集電器環(huán)、集電器彈簧等兩個或以上的部件。然而,它們的設(shè)計和內(nèi)部傳輸非常重要,并且可以根據(jù)需要進行大量的定制設(shè)計。集電器的工作原理是通過使彈簧上的碳刷在旋轉(zhuǎn)平面上移動,從而在集電器環(huán)來回傳遞電流。大多數(shù)集電器用于直流電機,并且具有高效的電氣性能,但同時伴隨著摩擦和磨損的問題,對物質(zhì)的選擇、制造過程、維護和保養(yǎng)等方面提出了很高的要求。

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