發(fā)電機(jī)集電環(huán)工作原理基于電磁感應(yīng)定律和電路閉合原理。

當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，磁感線(xiàn)切割集電環(huán)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)集電刷與外部電路相連，形成閉合電路，電流從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子流向外部電路，實(shí)現(xiàn)電能傳輸。

集電環(huán)通常由金屬材料制成，安裝在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，集電環(huán)與集電刷保持良好接觸，確保電能順利傳輸。

碳刷由碳材料制成，導(dǎo)電和耐磨性能優(yōu)良，形狀與集電環(huán)曲線(xiàn)匹配，能緊密貼合其表面。

集電環(huán)工作過(guò)程具體如下：定子繞組通電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在定子和轉(zhuǎn)子間形成磁力線(xiàn)通道；轉(zhuǎn)子鐵芯上的集電環(huán)形狀與定子磁場(chǎng)磁力線(xiàn)通道匹配，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，集電環(huán)沿通道移動(dòng)；集電環(huán)通過(guò)定子磁場(chǎng)，切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生電流，使轉(zhuǎn)子鐵芯產(chǎn)生與定子磁場(chǎng)相反的磁場(chǎng)；反向磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁力矩，讓轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。

同時(shí)，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)使集電環(huán)不斷切割磁力線(xiàn)，產(chǎn)生持續(xù)電流和磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

集電環(huán)材質(zhì)要求機(jī)械強(qiáng)度大、是電的良導(dǎo)體、耐腐蝕，與電刷滑動(dòng)接觸時(shí)需有耐磨性和穩(wěn)定滑動(dòng)接觸特性。比如鋼質(zhì)集電環(huán)耐磨性好、機(jī)械強(qiáng)度大，多用于因極性引起集電環(huán)磨損差較大的同步電機(jī)。

在發(fā)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)中，要專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查和維護(hù)集電環(huán)，規(guī)定檢查時(shí)間和次數(shù)。定期巡視檢查集電環(huán)碳刷火花、表面溫度和溫升、顏色、積塵和油污、電刷跳動(dòng)及連接情況，抽檢電刷刷辮電流。更換電刷用正品并提前研磨，更換后加強(qiáng)檢查巡視。發(fā)電機(jī)大修做好集電環(huán)檢查維護(hù)，防止受潮，清理碳粉和灰塵。若集電環(huán)溫度高，測(cè)量電刷電流看是否均衡，不均衡先處理電流小的電刷，均衡則查找其他原因，像電刷質(zhì)量、通風(fēng)、接觸電阻等問(wèn)題。

（圖/文/攝：太平洋汽車(chē) 整理于互聯(lián)網(wǎng)）