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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。滑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.　　集電環系列同步電機和異步電動機等采用集電環的電機，比較廣泛地用于產業部門，而且，多數是在各種苛刻條件下運行的。這些電機雖然沒有直流電機那樣的換向作用，但與換向器一樣，也出現集電環或電刷的異常磨損，電刷振動以及產生火花等弊病。特別從電刷材質來看，集電環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。即使對于汽輪發電機那樣的高速電機或在全封閉氣體介質和氫氣介質中運行的電機，問題也不少。 　　集電環的材質要求機械強度大，并是電的良導體，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。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。鋼可以加工成復雜的結構，它是一種容易得到而又價廉物美的材料，所以，廣泛用于包括圓周速度較低的水輪發電機在內的同步電機。對于像汽輪發電機那樣，主要強調高圓周速度下機械強度和耐磨性的集電環，有時也使用鍛鋼。另外，要求耐腐蝕性時，可使用不銹鋼，但不銹鋼的滑動特性不穩定，與電刷組合不合適往往使電刷產生跳動，容易造成電刷溫升過高或異常磨損，所以使用時必須倍加注意。青銅鑄件等銅質集電環與鋼質集電環相比，它的滑動特性好，所以用途很廣，但當含有大量低熔點鉛時，因通電點的發熱而產生脫鉛現象，容易造成集電環磨損或電刷異常磨損。

　　集電環與電刷的配合上，當電刷的研磨性過強而集電環的材質過軟時，往往在集電環上發生相當于電刷寬度的階梯磨損。尤其是高溫低濕的全封閉式電機，更容易引起電刷或集電環的過大磨損。重象傷痕是這樣形成的，一開始只有非常小的傷痕，電刷在這些部位集電不良而產生火花。一旦產生火花，傷痕就逐漸惡化擴大起來，最后形成與電刷滑動接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。因而，集電環用電刷即使產生非常小的火花，也必須予以注意。

　　為了預防在鋼質集電環上發生嚴重的重象傷痕，在電機長期停轉時應將電刷提起。為了改善并聯電刷的電流分布，可移動集電環滑動接觸面的通電點。為了獲得良好的滑動特性，在集電環上開螺旋狀的斜槽是有效的
結構上，換向器是幾個接觸片圍成圓型，分別連接轉子上的每個觸頭，外邊連接的兩個電極稱為電刷與之接觸，同時只接觸其中的兩個。

　　原理是，當線圈通過電流后，會在永久磁鐵的作用下，通過吸引和排斥力轉動，當它轉到和磁鐵平衡時，原來通著電的線較對應換向器上的觸片就與電刷分離開，而電刷連接到符合產生推動力的那組線圈對應的觸片上，這樣不停的重復下去，直流電動機就轉起來了。

　　如果沒有換向器的作用，那電機只能轉不到半圈就卡死了，只能當作電剎車了。利用電機旋轉時產生的離心力作為動力，控制起動電阻的大小，達到減少電機起動電流、增加起動轉矩，使繞線式異步電念頭實現無刷自控運行的裝置。它主要由機殼、起動液、動極板、彈簧、接線柱、安全閥、排氣閥等構成。該液阻起動用具有起動電流小，起動轉矩大，自動適應電源及負載的變化，保護電機等特點換向器是高速旋轉的設備，其轉子繞組會受到電動力和離心力的作用，雖然一直以來均是在額定參數下運行，但轉子繞組與換向器升高片的焊接口處是換向器轉子的薄弱環節，且是采用傳統的焊錫工藝， 結合片間直流電阻測量結果，判斷轉子繞組與換向器升高片之間的焊接點虛松，致使端部導線疲勞，使接觸電阻增大，發熱量增加，加速接觸面的氧化，使接觸電阻進一步增加，發熱量進一步增大，如此惡性循環，最終導致換向器轉子絕緣在高溫下燒損，對地弧光放電，而損毀換向器。換向器解體檢查的結果表明，轉子繞組的測試有關數據和判斷結論準確無誤。電機換向器在工作時除了傳輸縱向電流外，還存在著在短路電樞線圈中進行的電流換向任務.

　　這些電流是在主電流電機換向器時而產生的反向電流和電抗電壓，致使電刷在電機換向器表面滑動時會引起邊部火花及電弧.電機換向器對電機機能的影響，取決于在一定前提下其與電刷相對高速滑動時實現電路導通的過程.盡管這個過程的描述比較復雜，且理論研究尚在發展之中，但通過海內外微電機運行狀況的對比分析，可以確定，磨損是導致接觸電阻變化的最樞紐因素 換向器主要有鉤型、槽型、平面型等規格.選用入口原材料精制而成,產品的機能達到國際提高前輩水平,廣泛用于電動工具、家用電器、汽車、摩托車電機等領域；集電環、碳刷架、接線板具有各種規格型號產品,應用于汽車發電機、汽油發電機等領域.換向器是起整流作用,其作用是使電樞繞組中的電流方向是交變的,以保證電磁轉矩方向 始終不變.在發電機中,換向器能使元件中的交變電勢變為電刷間直流電勢；在電念頭中他能使外加直流電流變為元件中的交流電流,產生恒定方向的轉矩。
 碳刷在電機中的作用：

    1.將外部電流(勵磁電流)通過碳刷而加到轉動的轉子上(輸入電流)

    2.將大軸上的靜電荷經過碳刷引入大地(接地碳刷)(輸出電流)

    3.將大軸(地)引至保護裝置供轉子接地保護及測量轉子正負對地電壓

    4.改變電流方向(在整流子電機中，電刷還起著換向作用)

    除了感應式交流異步電動機沒有外。其他的電機都有，只要轉子有換向環的都有。 

    發電的原理，是磁場切割導線后，在導線產生電流。發電機是采用讓磁場旋轉的方法切割導線的。旋轉磁場是轉子，被切割的導線是定子。

    為了讓轉子產生磁場，必須向轉子的線圈輸入厲磁電流。碳刷就是用來將厲磁發電機產生的厲磁電流送入轉子線圈的。 

    只有換向器或者滑環的電機里面才有碳刷，普通的交流異步電動機是鼠籠結構，沒有碳刷。電機就是電動機的簡稱，也就是馬達。電機可分為直流電機和交流電機，直流電機由于轉子的轉動，需要根據線圈在恒磁場中的位置變化而不斷切換電流的方向，所以直流電機的線圈需要一個換向器。

    換向器由電刷和換向環組成，碳刷就是電刷的一種。由于轉子的轉動，電刷始終與換向環進行摩擦，且在換向的瞬間還會產生電火花灼蝕，所以電刷是直流電機里的易損件。

    為了提高直流電機的使用壽命、運轉穩定性以及降低直流電機的噪聲和電磁干擾，無刷直流電機有逐步取代有刷電機的趨勢。

    一般交流電機不用恒磁場，所以用不著換向器，也就無須電刷；但交流電機的體積一般都比較大。家用電器使用的電機一般都是交流電機，如電扇、洗衣機、冰箱、空調等都沒有碳刷，但也有使用直流電機的，如許多的電動剃須刀、廚房小電器、電動自行車等都有碳刷，就是直流電動機（不包括無刷的）都有。使用干電池的電機都是直流電機。 

    交流異步電機分兩種：一般工廠用起動負載比較大用的繞線式異步電動機上有滑環故用電（碳）刷 （如起重、軋鋼電機等），而輕載啟動的用鼠籠式感應電動機沒有滑環故不用電（碳）刷（如電風扇、洗衣機、空調、冰箱等）。直流電機都有換向器，故用電（碳）刷。手電鉆一般屬直流電機，臺鉆屬交流異步感應電機；一般玩具及電動剃須刀雖說是直流電機，但由于結構簡單為降低成本里面用的是含磷的帶彈性的黃銅 片用于代替了電（碳）刷換向裝置，是電動剃須刀的易損件（電機里面的線包一般不會壞的）。

    補充：中學學物理講電機原理，只是講原理而已，僅是用簡單的黃銅片或模型示意電氣原理動作而已，一般不會搬一臺完整的線繞異步電機或直流電機上講臺的而且還要解剖才能看見的。 
 徑向集電環也叫導電環、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。 集電環一種非經常見的電器配件，這樣就需要我們對徑向集電環的一些特殊的特點進行了解，這樣在碰到一些突發事件的時候可以做出相應的處理。集電環系統位于上導軸承和受油器之間的集電環室內，二者在運行過程中會產生大量的油霧，集電環室內空間相對比較密閉，油霧對因電刷磨損而產生的碳粉的吸附作用較大，輕易產生油性碳粉污垢。有實驗表明，在疏松干燥的狀態下，石墨碳粉的絕緣電阻可達到100 MΩ以上，但是在油霧作用下絕緣電阻迅速減小為零。 
　　　正常運行時，三相繞組通過徑向集電環引出的電阻短接。上繞有對稱的三相繞組。啟動時，在轉子繞組中串入一個啟動電阻，達到了減小啟動電流的目的。集電環的作用：電刷的作用就是接通有相對運動的兩個物體之間的電流。最常見的是電機的換向器，也有直線運動的電車、電念頭車的電刷。 
　　　徑向集電環系統位于上導軸承和受油器之間的集電環室內，二者在運行過程中會產生大量的油霧，徑向集電環室內空間相對比較密閉，油霧對因電刷磨損而產生的碳粉的吸附作用較大，輕易產生油性碳粉污垢。有實驗表明，在疏松干燥的狀態下，石墨碳粉的絕緣電阻可達到100 MΩ以上，但是在油霧作用下絕緣電阻迅速減小為零。由此可見，油性碳粉污垢也是造成滑環室內各絕緣件絕緣機能下降的主要原因之一。機組運行時，若油性碳粉污垢較多，則輕易造成缺陷甚至導致事故，需要停機處理或帶電清掃，影響發電機的安全不亂運行。 
　　　徑向集電環在新型電機中起著輸入/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。一。特殊規格可快速定制，可配套海內外任何機種。二。絕緣材料選用環氧樹脂和無堿玻纖布浸漬澆注層壓成型，絕緣機能好，抗壓抗沖擊，樹脂耐油，抗氧化，耐熱，老化機能好。三。銅環采用繞鑄銅精加工，硬度高，電阻小，耐磨損。 


正常運行時，三相繞組通過集電環引出的電阻短接。上繞有對稱的三相繞組。啟動時，在轉子繞組中串入一個啟動電阻，達到了減小啟動電流的目的。 

對于集電環面輕微燒痕、麻點、刷痕等缺陷，可用油石、細銼打磨，最后用零零號砂布打光。在一般情況 下，不應輕易車削集電環，因車削一次便會降低很多壽命，但在下列情況下，應考慮車旋銅環的外徑： 

（1）當銅環表面磨損和燒傷程度比較嚴重，深度超過1mm，面積占總面積的20%~30%，并且靠手工打磨已無法恢復原狀，不能保證電機正常運行時； 
（2）電機轉速在1000r/min及以上的集電環，其徑向偏擺超過0.05mm； 
（3）轉速在100r/min以下的集電環，徑向偏擺在0.08mm時。 

車旋銅環外徑時，要求車刀鋒利，進刀量要小，切削速度約1~1.5m/s。車削深度以消除缺陷為限。車旋后的　　電機集電環工作面偏擺不應超過0.03~0.05mm。軸頸徑向跳動不大于0.1%，各環直徑之差不應超過外徑的1%。 

怎么更換電機集電環呢： 

1. 加寬電機集電環。現有電機集電環寬度為40 mm，改造后電機集電環寬度將增加為80 mm，增大電機集電環的寬度可以提高集電環的散熱性能，且有利于電刷和刷握安裝方式的改造。 
2. 改電機集電環環面為螺旋溝槽環面。舊電機集電環環面均為平面結構，容易導致電刷表面形成微小的氣膜，不利于碳刷和集電環環面的充分接觸。新電機集電環環面采用螺旋溝槽環面。 
3. 增加上下電機集電環的間距。增加電機集電環間距的主要目的在于防止機組突然抬機而導致上下電機集電環之間短路，減小電機集電環環面燒蝕的概率。  

   集電環的用途和特性                                                                                                                                  淺談發電機集電環發熱現象及處理意見 電刷在集電環上運行時，在其接觸面上形成一層均勻、適度、穩定的氧化膜，這是電機運行良好的主要標志之一。因為這層氧化膜的存在，改變了電刷與集電環的接觸特性、減少了摩擦、降低磨損、延長使用壽命。氧化膜是一種復合薄膜，其組成成分與電刷型號及集電環的材料成分有關。氧化膜的正常厚度在8－100nm的范圍內，一般為25nm。用電子顯微鏡觀察發現，電刷與集電環接觸面是由無數個點相接觸，一般接觸面只有電刷總面積的千分之幾左右。接觸面積的大小，由電機的轉速、集電環材質的硬度、加工精度、偏擺度、電刷的材質、電刷上的壓力大小等因素來決定。 　　有研究發現，外加電壓小時，氧化膜絕緣，當電壓升高到一定值時，氧化膜被擊穿。當擊穿后，不管電流如何增加，由于導電點的增加、導電面積的擴大，則接觸電壓保持恒定。 　　氧化膜具有非常好的潤滑性能，電刷與集電環接觸表面起潤滑作用的潤滑層主要是石墨膜，這層石墨膜，將電刷與集電環分開，使摩擦在石墨潤滑層間進行，降低了摩擦系數，減少了摩擦熱的產生，減少了電刷的磨損。電刷的過熱故障，很多情況是由于氧化膜被破壞且無法重新建立導致的。 　　一、電刷及集電環常見故障的原因及解決辦法： 電刷在運行中最常見的故障為發熱、產生火花、嚴重的燒損電刷刷握及集電環。從產生過熱故障的原因看，主要有以下幾個方面： 　　1、由于通風不良導致的發熱：通風不良主要是因為冷卻風道堵塞，集電環表面通風溝、通風孔堵塞、循環風扇風量下降等原因，尤其是當運行中集電環表面溫度過高時，導致電刷磨損加劇，碳粉積聚增加，有可能會堵塞上述集電環表面的散熱通道。因此在大小修時，應對集電環表面通風溝、孔以及冷卻風道濾網進行清理，保持通暢。對于經過多次車削的集電環，如果集電環表面的通風溝高度不到5mm，已經車削到徑向限制孔時，就應當按照說明書根據最小使用外徑進行更換，以保證集電環的機械及散熱可靠性。 　　2、由于接觸電阻過大或分布不均勻而產生的發熱：集電環和電刷是通過相互滑動接觸導通勵磁電流的，根據容量及型號的不同，每個集電環上大約分布著數十只電刷，由于接觸電阻的不同，電流分配的差異，會導致發熱不均勻，有以下幾個原因：（1）電刷與滑環表面接觸電阻、電刷與刷辮接觸電阻、刷辮與刷架引線接觸電阻過大。可通過測量單個電刷總壓降、電刷接觸壓降、刷體壓降、聯結壓降、刷辮壓降進行相互間對比來檢查。同時檢查回路中各螺絲是否緊固。檢查電刷接觸面的清潔程度，是否存在油污污染。（2）電刷壓力不均勻或不符合要求，可能有電刷過短、彈簧由于過熱變軟老化失去彈性等原因。應使用彈簧秤檢查電刷壓力。恒壓彈簧應完整無機械損傷，壓力應符合其產品的規定，同一極上的彈簧壓力偏差不宜超過5％；非恒壓的電刷彈簧，有規定時壓力應符合其產品的規定，當無規定時，應調整到不使電刷冒火的最低壓力，一般為140－250g/cm2，同一刷架上每個電刷的壓力應均勻。（3）集電環與轉子引線接觸電阻過大，這種情況應對集電環與轉子引線間的緊固螺絲進行加固。（4）電刷材質不良、導電性能差、使用的型號不符合要求或者使用了不同型號的電刷。同一電機上應使用同一型號、同一制造廠的電刷，對于外觀檢查有明顯差異的電刷應更換。 3、由于機械及摩擦等原因造成的過熱：集電環與電刷過熱故障中，很大一部分是由于機械及摩擦等原因導致的過熱，如果在開機時還未加勵磁，就已經發現集電環與電刷溫度高，或者在運行中溫度過高，拔出幾只電刷后，溫度反而降低，那就基本可以肯定是由于機械及摩擦原因導致的。機械及摩擦導致發熱的情況很復雜，主要有以下幾個方面：（1）電刷接觸面研磨不良或運行中一次更換過多的電刷。運行中更換電刷，在同一時間內，每個刷架上只允許更換1－2個電刷。換上的新電刷應事先在與集電環直徑相同的模型上研磨好，且新舊牌號須一致。如果在大修時一次更換的電刷很多，應當在投運前沖轉時，為電刷表面形成氧化膜留夠充足的時間。（2）電刷與集電環接觸面過小，接觸面積一般不應小于單個電刷截面的75％。（3）電刷在刷盒中搖擺或動作卡澀。電刷在刷握內應能上下自由移動，其間隙應符合產品的規定，當無規定時，其間隙可為0.10－0.20mm。電刷外形要方正，上下端尺寸誤差不得大于0.05mm。（4）刷握與集電環表面間隙過大。由于電刷材質較脆，當刷握與集電環表面間隙過大時，運行中電刷不能整體接觸集電環，與集電環呈斜面接觸，容易造成電刷崩裂的情況。刷握與集電環表面的間隙應符合產品技術要求，當產品無規定時，其間隙可調整為2－3mm。調整間隙時，可使用一層2－3mm厚的橡膠墊附在集電環表面，將刷握抵到橡膠墊上，然后上緊定位螺絲，取出橡膠墊。