集电环系列同步电机和异步电动机等采用集电环的电机,比较广泛地用于产业部门,而且,多数是在各种苛 刻条件下运行的。这些电机虽然没有直流电机那样的换向作用,但与换向器一样,也出现集电环或电刷的异常磨 损,电刷振动以及产生火花等弊病。特别从电刷材质来看,集电环用电刷不仅使用石墨电刷,而且为了提高电刷 的电流密度,有时也使用金属石墨电刷,所以,还必须考虑异常残余膨胀等因素。即使对于汽轮发电机那样的高 速电机或在全封闭气体介质和氢气介质中运行的电机,问题也不少。 集电环的材质要求机械强度大,并是 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。 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。钢 可以加工成复杂的结构,它是一种容易得到而又价廉物美的材料,所以,广泛用于包括圆周速度较低的水轮发电 机在内的同步电机。对于像汽轮发电机那样,主要强调高圆周速度下机械强度和耐磨性的集电环,有时也使用锻 钢。另外,要求耐腐蚀性时,可使用不锈钢,但不锈钢的滑动特性不稳定,与电刷组合不合适往往使电刷产生跳 动,容易造成电刷温升过高或异常磨损,所以使用时必须倍加注意。青铜铸件等铜质集电环与钢质集电环相比, 它的滑动特性好,所以用途很广,但当含有大量低熔点铅时,因通电点的发热而产生脱铅现象,容易造成集电环 磨损或电刷异常磨损。 集电环与电刷的配合上,当电刷的研磨性过强而集电环的材质过软时,往往在集电 环上发生相当于电刷宽度的阶梯磨损。尤其是高温低湿的全封闭式电机,更容易引起电刷或集电环的过大磨损。 重象伤痕是这样形成的,一开始只有非常小的伤痕,电刷在这些部位集电不良而产生火花。一旦产生火花,伤痕 就逐渐恶化扩大起来,好后形成与电刷滑动接触面的尺寸同样大小的伤痕。因而,集电环用电刷即使产生非常小 的火花,也必须予以注意。为了预防在钢质集电环上发生严重的重象伤痕,在电机长期停转时应将电刷提起。为了改善并联电刷的电流分布,可移动集电环滑动接触面的通电点。为了获得良好的滑动特性,在集电环上开螺旋状的斜槽是有效的。