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集电器种类有那些
日期：2024-11-20 02:21
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摘要：集电器的种类很多，测试中常用的有：拉线式、电刷式和感应式等。前两种是接触式集电器，后一种是非接触式集电器。
拉线式集电器
拉线式集电器的结构原理如右图所示。
拉线式集电器
拉线式集电器
在圆轴1上固定有胶木内环2，在它的槽上镶有集流环3，并和贴在轴上的应变片相连接；这样，电信号由集流环3、拉线4、绝缘板5、接线柱6，输到测量仪器上。拉线4靠弹簧7张紧，保证与集流环接触良好。
这种集电器适用于线速度比较低（≤4米/秒）、运转时间短的情况。其优点是结构简单、工艺要求不高、接触可靠，但磨损大，寿命低。
电刷式集电...
集电器的种类很多，测试中常用的有：拉线式、电刷式和感应式等。前两种是接触式集电器，后一种是非接触式集电器。
拉线式集电器
拉线式集电器的结构原理如右图所示。
拉线式集电器
拉线式集电器
在圆轴1上固定有胶木内环2，在它的槽上镶有集流环3，并和贴在轴上的应变片相连接；这样，电信号由集流环3、拉线4、绝缘板5、接线柱6，输到测量仪器上。拉线4靠弹簧7张紧，保证与集流环接触良好。
这种集电器适用于线速度比较低（≤4米/秒）、运转时间短的情况。其优点是结构简单、工艺要求不高、接触可靠，但磨损大，寿命低。
电刷式集电器
电刷式集电器可分为径向刷式和端面刷式两种。径向刷式
电刷式集电器
电刷式集电器
以集流环的圆周面与电刷接触，而端面刷式以集流环的侧面与电刷接触，其结构原理如右图所示。集电器的内环1固定在被测的旋转轴上，其上有三个（适用于半桥测量）或四个（适用于全桥测量）集流环3，它们之间以及与内环间互相绝缘，并且和贴在轴上的应变片用导线相连接。外壳上固定有互相绝缘的电刷2，用弹簧4将电刷压在集流环上，同时每个电刷上都有引出线。这样，回转轴上的电信号，就通过集流环与电刷的接触，传送到测量仪器上。
径向刷式集电器的结构简单、使用方便，但接触电阻不太稳定，所以只适用于转速低和精度要求不太高的情况。端面刷式集电器是靠侧面接触，接触电阻比较稳定，适用于转速较高和精度要求高的情况。
在设计集电器时应注意以下几点：
①集流环和电刷的材料要选择合适，保证接触电阻小和摩擦系数小。对于一般的集电器，集流环可用紫铜制作，电刷用石墨一铜合金制作。对予测量精度高的集电器，集流环*好用纯银或蒙乃尔合金，电刷用石墨一银合金。
②每个集流环上电刷数目的多少会影响接触电阻的大小和稳定性，电刷数目过少工作不可靠，过多会使集电器结构复杂，一般以对称地配置2～4个为宜。
③电刷与集流环之间的接触压力也影响接触电阻的大小和稳定性，压力过小接触电阻大且不稳定，过大会引起摩损发热、降低寿命，一般压力在60～80 之间为宜。
④在同一集流环上各电刷的压紧弹簧，*好应具有各自不同的固有频率，以保证在强烈振动时，几个电刷不致同时弹起，能保持良好接触。
感应式集电器
感应式集电器又称回转变压器式或无触点式集电器。它的工作原理是利用电磁感应将旋转部分的测量电信号传到固定部分上去，免去了各种接触点，所以不存在接触电阻等问题。
感应式集电器
感应式集电器
这种集电器的电原理图和结构如右图所示。贴在被测轴上的四片应变片接成全桥式电路；应变仪的供桥电压 通过输入变压器 接到电桥的输入端A、C上，电桥的输出信号 由输出端B、D通过输出变压器 而输出。变压器 的次级绕组 和变压器 的初级绕组 ，固定在集电器的内套筒l上与被测轴一同旋转，变压器 的初级绕组 和变压器 的次级绕组 ，固定在不旋转的外壳体2上，见右图b。变压器的线圈绕组放在由工业纯铁制成的磁路环5、6、7和8中，线圈由漆包线绕成。 和 间有非磁性材料制成的屏蔽环3、4，其功用是防止两变压器之间互相干扰。套筒1和外壳2亦由非磁性材料制成。
拉线式集电器
拉线式集电器的结构原理如右图所示。
拉线式集电器
拉线式集电器
在圆轴1上固定有胶木内环2，在它的槽上镶有集流环3，并和贴在轴上的应变片相连接；这样，电信号由集流环3、拉线4、绝缘板5、接线柱6，输到测量仪器上。拉线4靠弹簧7张紧，保证与集流环接触良好。
这种集电器适用于线速度比较低（≤4米/秒）、运转时间短的情况。其优点是结构简单、工艺要求不高、接触可靠，但磨损大，寿命低。
电刷式集电器
电刷式集电器可分为径向刷式和端面刷式两种。径向刷式
电刷式集电器
电刷式集电器
以集流环的圆周面与电刷接触，而端面刷式以集流环的侧面与电刷接触，其结构原理如右图所示。集电器的内环1固定在被测的旋转轴上，其上有三个（适用于半桥测量）或四个（适用于全桥测量）集流环3，它们之间以及与内环间互相绝缘，并且和贴在轴上的应变片用导线相连接。外壳上固定有互相绝缘的电刷2，用弹簧4将电刷压在集流环上，同时每个电刷上都有引出线。这样，回转轴上的电信号，就通过集流环与电刷的接触，传送到测量仪器上。
径向刷式集电器的结构简单、使用方便，但接触电阻不太稳定，所以只适用于转速低和精度要求不太高的情况。端面刷式集电器是靠侧面接触，接触电阻比较稳定，适用于转速较高和精度要求高的情况。
在设计集电器时应注意以下几点：
①集流环和电刷的材料要选择合适，保证接触电阻小和摩擦系数小。对于一般的集电器，集流环可用紫铜制作，电刷用石墨一铜合金制作。对予测量精度高的集电器，集流环*好用纯银或蒙乃尔合金，电刷用石墨一银合金。
②每个集流环上电刷数目的多少会影响接触电阻的大小和稳定性，电刷数目过少工作不可靠，过多会使集电器结构复杂，一般以对称地配置2～4个为宜。
③电刷与集流环之间的接触压力也影响接触电阻的大小和稳定性，压力过小接触电阻大且不稳定，过大会引起摩损发热、降低寿命，一般压力在60～80 之间为宜。
④在同一集流环上各电刷的压紧弹簧，*好应具有各自不同的固有频率，以保证在强烈振动时，几个电刷不致同时弹起，能保持良好接触。
感应式集电器
感应式集电器又称回转变压器式或无触点式集电器。它的工作原理是利用电磁感应将旋转部分的测量电信号传到固定部分上去，免去了各种接触点，所以不存在接触电阻等问题。
感应式集电器
感应式集电器
这种集电器的电原理图和结构如右图所示。贴在被测轴上的四片应变片接成全桥式电路；应变仪的供桥电压 通过输入变压器 接到电桥的输入端A、C上，电桥的输出信号 由输出端B、D通过输出变压器 而输出。变压器 的次级绕组 和变压器 的初级绕组 ，固定在集电器的内套筒l上与被测轴一同旋转，变压器 的初级绕组 和变压器 的次级绕组 ，固定在不旋转的外壳体2上，见右图b。变压器的线圈绕组放在由工业纯铁制成的磁路环5、6、7和8中，线圈由漆包线绕成。 和 间有非磁性材料制成的屏蔽环3、4，其功用是防止两变压器之间互相干扰。套筒1和外壳2亦由非磁性材料制成。