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    集電環(huán)的材質要求機械強度大

    發(fā)布時間:2020-07-16 17:02:05



    集電環(huán)的材質要求機械強度大
    集電環(huán)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(wěn)定的滑動接觸特性。一般,鋼質集電環(huán)的耐磨性好,機械強度大,因此大多用于因極性引起集電環(huán)磨損差較大的同步電機上。
           集電環(huán)系列同步電機和異步電動機等采用集電環(huán)的電機,比較廣泛地用于產業(yè)部門,而且,多數(shù)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(xiàn)集電環(huán)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(huán)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(fā)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。
      電刷在集電環(huán)上運行時,在其接觸面上形成一層均勻、適度、穩(wěn)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(huán)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(huán)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(fā)現(xiàn),電刷與集電環(huán)接觸面是由無數(shù)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(huán)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(fā)現(xiàn),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。

     


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