大型发电机自并励励磁系统在运行中,集电环装置的故障率比较高,轻者减负荷运行,重者损坏设备。其原因是电刷与集电环的机械磨擦和大电流都要产生热量,同时集电环装置受到轴系条件及冷却方式的限制,冷却条件相对较差。在集电环装置上的热量相对集中,温度较高。如在设计、制造和运行中稍有不慎,就会酿成事故。
正常运行时,三相绕组通过集电环引出的电阻短接。上绕有对称的三相绕组。启动时,在转子绕组中串入一个启动电阻,达到了减小启动电流的目的。由于启动电阻可逐段切除,适当的串入启动电阻,可以使启动转矩达到电动机的最大转矩,缩短了启动过程。
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。
集电环也称之为滑环,导电滑环或导电环。 是用来和换向器配合来实现机械换向的,即保证输入到直流电动机或直流发电机输出的电为直流电!随着电力电子技术的发展,利用电子器件换向的无刷直流机也开始广为出现,并发展成熟。其它的电机,(异步电机和同步电机)均为交流电机,没有电刷结构。 电刷只可能存在于直流电机。 集电环的作用就是接通有相对运动的两个物体之间的电流。最常见的是电机的换向器,也有直线运动的电车、电动机车的电刷。