受電器|滑導電器
集電器的種類很多,,測試中常用的有:拉線式、電刷式和感應式等,。前兩種是接觸式集電器,,后一種是非接觸式集電器,。
拉線式集電器
拉線式集電器的結構原理如右圖所示。
拉線式集電器
在圓軸1上固定有膠木內(nèi)環(huán)2,,在它的槽上鑲有集流環(huán)3,,并和貼在軸上的應變片相連接;這樣,,電信號由集流環(huán)3,、拉線4、絕緣板5,、接線柱6,,輸?shù)綔y量儀器上。拉線4靠彈簧7張緊,,保證與集流環(huán)接觸良好,。
這種集電器適用于線速度比較低(≤4米/秒)、運轉(zhuǎn)時間短的情況,。其優(yōu)點是結構簡單,、工藝要求不高,、接觸可靠,,但磨損大,壽命低,。
電刷式集電器
電刷式集電器可分為徑向刷式和端面刷式兩種,。徑向刷式
電刷式集電器
以集流環(huán)的圓周面與電刷接觸,而端面刷式以集流環(huán)的側面與電刷接觸,,其結構原理如右圖所示,。集電器的內(nèi)環(huán)1固定在被測的旋轉(zhuǎn)軸上,其上有三個(適用于半橋測量)或四個(適用于全橋測量)集流環(huán)3,,它們之間以及與內(nèi)環(huán)間互相絕緣,,并且和貼在軸上的應變片用導線相連接。外殼上固定有互相絕緣的電刷2,,用彈簧4將電刷壓在集流環(huán)上,,同時每個電刷上都有引出線。這樣,,回轉(zhuǎn)軸上的電信號,,就通過集流環(huán)與電刷的接觸,傳送到測量儀器上,。
徑向刷式集電器的結構簡單,、使用方便,但接觸電阻不太穩(wěn)定,,所以只適用于轉(zhuǎn)速低和精度要求不太高的情況,。端面刷式集電器是靠側面接觸,,接觸電阻比較穩(wěn)定,適用于轉(zhuǎn)速較高和精度要求高的情況,。
在設計集電器時應注意以下幾點:
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每個集流環(huán)上電刷數(shù)目的多少會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,,過多會使集電器結構復雜,一般以對稱地配置2~4個為宜,。
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,,應具有各自不同的固有頻率,,以保證在強烈振動時,幾個電刷不致同時彈起,,能保持良好接觸,。
感應式集電器
感應式集電器又稱回轉(zhuǎn)變壓器式或無觸點式集電器。它的工作原理是利用電磁感應將旋轉(zhuǎn)部分的測量電信號傳到固定部分上去,,免去了各種接觸點,,所以不存在接觸電阻等問題。
感應式集電器
這種集電器的電原理圖和結構如右圖所示,。貼在被測軸上的四片應變片接成全橋式電路,;應變儀的供橋電壓

通過輸入變壓器

接到電橋的輸入端A、C上,,電橋的輸出信號

由輸出端B,、D通過輸出變壓器

而輸出。變壓器

的次級繞組

和變壓器

的初級繞組

,,固定在集電器的內(nèi)套筒l上與被測軸一同旋轉(zhuǎn),,變壓器

的初級繞組

和變壓器

的次級繞組

,固定在不旋轉(zhuǎn)的外殼體2上,,見右圖b,。變壓器的線圈繞組放在由工業(yè)純鐵制成的磁路環(huán)5,、6、7和8中,,線圈由漆包線繞成,。
和
間有非磁性材料制成的屏蔽環(huán)3、4,,其功用是防止兩變壓器之間互相干擾,。套筒1和外殼2亦由非磁性材料制成。
產(chǎn)品結構
集電器是自整角機,、旋轉(zhuǎn)變壓器等產(chǎn)品的關鍵部件之一,。按結構分為整體式集電器和裝配式集電器兩類。六十年代以前,,由于引出線的耐熱性不夠(塑壓工藝要150~200℃以上)等原因,,所以主要采用裝配式集電器。這種結構的集電器由絕緣套筒,、絕緣片,、以及焊有導電片的銀合金環(huán)等零件組成。各零件單獨加工和塑壓,,然后裝配起來,,用縮醛烘干膠液或電木漆粘接而成。絕緣墊片常用夾布膠木板沖制成型,,絕緣套筒一般用酚醛壓塑料壓制而成,。
近年來,隨著新型絕緣材料的不斷涌現(xiàn),,塑壓新工藝、新技術的不斷采用,,塑壓時耐高溫的引出線也已經(jīng)解決,,如采用聚四氟乙烯絕緣線等。這樣,,可直接
20號機座旋轉(zhuǎn)變壓器的集電器
用塑料將導電環(huán)和引出線朔壓為一體,,成為整體或集電器結構。如右圖所示為20號機座旋轉(zhuǎn)變壓器的集電器,。
這種結構零件少,,一次塑壓成型,生產(chǎn)效率高,。裝配式集電器在新產(chǎn)品中已經(jīng)少見,。
下面簡要介紹整體式集電器。
對于整體式集電器,,開始一段時間多用熱固性塑料成型結構和塑壓方法,,問題是容易產(chǎn)生斷線,,相間或?qū)Φ囟搪罚细衤什桓?,生產(chǎn)效率也較低?,F(xiàn)在,多采用熱塑性增強滌綸材料,,注射成型工藝方法,,應用效果良好。
整體式集電器主要技術要求包括:
(1)有足夠的機械強度,,在塑料體絕緣層較薄的情況下,,也能保證在機械加工和裝配過程中不破裂。
(2)有較高的電氣絕緣性能,。能在正常狀態(tài)或濕熱帶條件下,,有較高的絕緣電阻。
(3)集電器中的鑲件和引線較多,,所以設計的整體結構型式和尺寸應適合于注射成型工藝,,塑壓后,不允許脫焊,、斷線,。
(4)選用的塑料耐熱性要好,保證在要求的高溫條件下集電器的尺寸穩(wěn)定,。
由此可見,,集電器是一個體積小,引線和鑲件(導電環(huán))較多,,電氣性能,、機械性能要求較高的部件



