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。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。
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。
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。