集电环也叫导电环、滑环、集流环、汇流环等。它可以用在任何要求连续旋转的同时,又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中。滑环能够提高系统性能,简化系统结构,避免导线在旋转过程中造成扭伤。
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。
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。
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。
集电环是固定在旋转部件上的金属环,例如电动机上的转子;碳刷是安装在装置的固定部分(例如电机的定子壳体)上的带有弹簧和引线的碳圆筒。电机运行时,集电环与电机一起旋转,碳刷靠近集电环表面摩擦,电流为通过碳刷引线-碳刷-集电环-电机旋转的转子回路。
集电环表面光滑,材料较硬,磨损为碳刷(属于磨削后需更换的易损件)。集电环可以连续工作,温度上升二三十度就可以平衡了。只有当碳刷不与其接触时,电弧才有可能烧掉它。