集电环的工作原理深度解析

    集电环，作为一种工业零部件，很多外行的人并不是很熟悉，那么什么是集电环，什么是滑环呢？

    以前都叫集电环，滑环是根据国外的英文翻译改过来的。集电环就是滑环，不过以前老的集电环都是用碳刷工作的，现在基本上是电刷的居多。这种零部件对材料的硬度要求特别高，而且要求目标材质是电阻越小越好。耐磨性越好，集电环的寿命越长。现实中，利用钢制材料的比较多，现代加工业对钢制材料的加工比较多样化，能在短时间内加工出非常复杂的结构。

集电环的工作原理

    集电环也叫导电环、滑环、集流环、汇流环等，它可以用在任何要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中。集电环能够提高系统性能，简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。通俗点讲，集电环是固定在旋转部分（如电机的转子）上的一个金属圆环，而碳刷是安装在该设备固定部分（如电机的定子外壳）上的炭质柱形物体，有弹簧有引线。

    当电机运转时集电环会随电机一起旋转，碳刷就紧贴集电环的表面摩擦；电流就是通过碳刷引线--碳刷--集电环--电机旋转的转子回路。集电环表面光滑，材质相对硬，所以磨损的是碳刷（属易损件磨完就换）。

集电环可以连续工作的，温升二三十度就平衡了。只有碳刷与之接触不良时，电弧可能烧坏它。

    集电环工作的时候，电刷和外壳的配合要非常到位，而且二者的材质硬度要相当，否则，当电刷的硬度比集电环外壳高时，也就是说电刷材质的硬度高而集电环外壳的材质过软，经常会在集电环上出现和电刷一样宽度的磨损。

    尤其对于在高温环境下运行的电机，更容易引起电刷或集电环的过度磨损。集电环在工作的时候，特别需要留意是否出现小火花，?因为这往往是其出现磨损伤痕的时候了，如果一旦出现小火花，这就是电刷附近出现了小磨损，如果不加以控制，磨损就会逐步扩大，最后导致整个集电环不能工作的情况出现。

    我们在滑环集电环工作的时候，一定要防范这类事故的发生，如果对于大型的危险设备，出现这样的苗头，如果加以控制的话，或许能避免一场大的安全生产事故。这也是基于对集电环基本结构和工作原理详细了解的基础上做出的预判预分析预防范的一种理论基础。

    集电环的材质要求机械强度大，并且是电的良导体，还要具有耐腐蚀性，在与电刷滑动接触时，必须具备耐磨性和稳定的滑动接触特性。一般，钢质集电环的耐磨性好，机械强度大，因此大多用于因极性引起集电环磨损差较大的同步电机上。

集电滑环的用途

    集电环的导电、导热以及润滑性能良好， 并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷，它是电机的重要组成部件。因此集电滑环在电机中起着输入/输出电流和换向的作用,集电环的耐磨程度直接影响着电机的使用寿命。

    另外，集电滑环转子串接电阻后，还可以进行调速。径向集电环运行时间过长，导致磨损和其它原因会造成径向集电环上的键槽磨宽和键磨损，使轴与径向集电环间隙过大而引起振动。处理方法为卸下径向集电环，重开键槽，换成尺度槽，若内径磨损严峻应更换径向集电环。