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集電器從字面上理解,這就是收集器。在電子器件內(nèi),有時(shí)把用來收集電子的電極,例如受電子束所投射的電極叫做集電器(即集電極)。在發(fā)電機(jī)內(nèi),則是將用來把電機(jī)內(nèi)所產(chǎn)生的交變電流轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)電流,即變成方向恒定而大小在變化著的電流的裝置叫做集電器。
集電器是滑觸線系統(tǒng)中集電側(cè)拾取電能的主要裝置,它通過集電刷與導(dǎo)軌的滑動(dòng)接觸,將電能直接傳導(dǎo)至用電器,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的移動(dòng)供電。集電器由機(jī)械結(jié)構(gòu)的張力裝置和直接與導(dǎo)軌滑動(dòng)接觸的集電刷兩部分組成。
機(jī)械結(jié)構(gòu)的張力裝置決定集電刷與導(dǎo)軌的滑動(dòng)接觸壓力和機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性,集電刷則是導(dǎo)軌滑動(dòng)接觸拾取電能的導(dǎo)體,它的性能和導(dǎo)電質(zhì)量以及材料結(jié)構(gòu)成分的優(yōu)劣,將直接影響整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行質(zhì)量。
在設(shè)計(jì)集電器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①集流環(huán)和電刷的材料要選擇合適,保證接觸電阻小和摩擦系數(shù)小。對(duì)于一般的集電器,集流環(huán)可用紫銅制作,電刷用石墨一銅合金制作。對(duì)予測量精度高的集電器,集流環(huán)用純銀或蒙乃爾合金,電刷用石墨一銀合金。
②每個(gè)集流環(huán)上電刷數(shù)目的多少會(huì)影響接觸電阻的大小和穩(wěn)定性,電刷數(shù)目過少工作不可靠,過多會(huì)使集電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般以對(duì)稱地配置2~4個(gè)為宜。
③電刷與集流環(huán)之間的接觸壓力也影響接觸電阻的大小和穩(wěn)定性,壓力過小接觸電阻大且不穩(wěn)定,過大會(huì)引起摩損發(fā)熱、降低壽命,一般壓力在60~80 之間為宜。
④在同一集流環(huán)上各電刷的壓緊彈簧,應(yīng)具有各自不同的固有頻率,以保證在強(qiáng)烈振動(dòng)時(shí),幾個(gè)電刷不致同時(shí)彈起,能保持良好接觸。
導(dǎo)電環(huán)材料應(yīng)具有:良好的導(dǎo)電性,抗火花燒;良好的抗腐蝕性和抗有機(jī)污染性能;耐磨性和小的摩擦系數(shù),以減少摩擦力矩,提高壽命;良好的工藝性能。
導(dǎo)電環(huán)常采用銀銅合金(如AgCu10)、銀鎳銅合金(如AgCuNi20-2)等管材,通過車加工得到,也可以用板材沖制而成。有的航空電機(jī)導(dǎo)電環(huán)采用金銀銅合金或金銀合金等。
為了防止塑壓后,因塑料收縮可能引起導(dǎo)電環(huán)和塑料體之間松動(dòng),導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)孔應(yīng)沖制成花鍵型式,起止動(dòng)作用。 ·
在加工好的導(dǎo)電環(huán)上焊接的引出線,常采用性能優(yōu)良的聚四氟乙烯絕緣安裝線,如AF-200,AF-250等。