电滑环

电滑环概述

电滑环:电滑环顾名思义就是用来导电的滑环在所有滑环系列中使用最广泛，也称电刷、碳刷、集电环、集流环、汇流环、旋通、旋转电气关节，专用于在无限制连续旋转时，传输功率电源、信号电源。定子与转子部分分别引出导线连接固定结构与旋转结构的电源与终端电器，并随之旋转。根据其整体结构的不同，分为实圆滑环(在旋转体上挖一个孔，安装滑环)，空圆滑环(将滑环安装在旋转轴上)，以及分离滑环、扁盘滑环、水银滑环、特型滑环等等。

电滑环:就是负责为旋转体连通、输送能源与信号的电气部件。根据传输介质来区分，滑环分为电滑环、流体滑环、光滑环。也可通俗的统称为"旋转连通"或"旋通"。 滑环通常安装在设备的旋转中心，主要由旋转与静止两大部分组成。旋转部分连接设备的旋转结构并随之旋转运动，称为"转子"，静止部分连接设备的固定结构的能源，称为"定子"。滑环整体依靠弹力搭接原理、滚动搭接原理、或密封原理，以及巧妙的运动结构与密封结构设计、精密的零件制作配合、合理的选材等，构成稳定可靠的旋转连通系统。只要将滑环附着于无限旋转的设备上，就可以给旋转体提供动力能源，使旋转体在无限旋转运动的同时，还能进行其它运动、或检测旋转状态下的工作状况。

传统的电滑环也称为"集电环"或"汇流环"。国内几十年前已有成熟的设计技术及成熟的制作工厂，主要传输大电流，采用碳刷紧靠铜环的技术。缺点:局限于传输大电流，而且，因磨擦产生大量碳合金粉，需要定期清理或更换碳刷。由于现代精密电子与精密机电产品的迅猛发展，精密电滑环应运而生。其原本专用于航空、航天等超高端领域，现在，已普遍用于民用精密电子、电气设备。部分系列已制作成通用电气配件。

电滑环:多使用于多功能、高性能、高精密、多元连续旋转运功的高端工业电气设备或精密电子设备之中，如:航天设备、雷达通讯设备、医疗设备、自动加工设备、冶炼设备、矿山设备、电缆设备、游乐设备、展示设备、智能摄像头、化学反应釜、晶体炉、线材绞线机、风车、机械臂、机器人、盾构机、旋转门、测量仪、航模、特种汽车、特种轮船等。滑环为这些机电设备实现复杂运动提供可靠的能源与信号传输方案。也可以说:滑环，是高级智能运动设备的标志。

电滑环:还可以根据使用情况制作成各种特殊外形，混合传输电源、光源、流体压力源，或与其它电气元件配装使用，如:特殊异形、超大外形，连体齿轮、链轮、皮带轮、插头，电源与光源混合，电源与压力流体混合，配装光、电、声、温传感器、光纤收发器、压力表、气动元件等，组合成一种多功能的电气件总成，以达到节省空间、简化设计结构的特殊要求。

而设计电滑环所需要的技术参数.如下这也是保证电滑环能正常使用的一些常规数据.而一些特殊要求的则需要更详细的技术参数

屈氏集电器破解绕线机电刷、滑环历史性问题

高压大功率绕线电机电刷滑环问题最佳解决方案

创始人: 屈维谦(中国)

性质: 中国自主知识产权的 电机调速新理论

关键字:绕线机 3年免维护 电刷 滑环 抖动 集电器 调速 工业节能 节能 节电 电机调速 内馈调速 斩波 斩波内馈 斩波控制

屈氏集电器是屈维谦带领其保定北方调速公司发明、研制、生产的专用于解决传统电机的集电装置--滑环、电刷存在维护量大，影响用户生产问题的高科技产品。解决了200年传统绕线电机集电装置致命的缺陷。

一 传统滑环存在的问题

1、传统绕线型异步机的滑环为"机载"滑环,即滑环装置安装在电机转子轴的尾端,滑环实际是单端支撑的悬臂梁结构，故电机在运行过程中，由于离心力和径向不平衡力矩的作用，滑环将不可避免地产生径向抖动,尤其是在启动和调速运行时，现象更为明显。

滑环的抖动振幅、频率很高，电刷的压力弹簧根本无法响应，因此造成电刷和滑环的接触不良，于是造成严重的打火，致使滑环表面烧蚀，电刷也随之损坏。

2、滑环的线速度高造成电刷磨损大，寿命短

"机载"滑环结构的滑环必然要安装在电机转子的轴上，由于转子绕组的电缆要通过轴心引出，因此须要采用大直径、空心型的轴结构，滑环的直径受转子轴的限制必然增大。电刷的磨损和滑环相对运动的线速度密切相关，具有关资料介绍，电刷的寿命和滑环的线速度的平方成反比，故机载滑环的传统结构电刷的寿命较低，标准规定只有3500--4500小时，实际的寿命还远低于标准值。

3、传统机载结构的滑环、电刷结构在散热方面也存在困难，通常，滑环表面的温升多超过80C，加剧了磨损，使滑环电刷可靠性进一步降低。同时，电刷磨损产生很多的碳粉,散落在绝缘的各相滑环之间，极容易产生滑环相间短路和造成接地，滑环系统将彻底损坏。

二、屈氏集电器性能:

屈氏集电器集电器是旨在从根本上克服传统电刷、滑环缺陷的创新技术，也是屈维谦先生继内馈调速之后的又一重大发明。高可靠的内馈调速电动机--屈氏电机，必然是集内馈绕组和屈氏集电器两大特点于一身的新型电动机。

l 屈氏集电器的基本原理

根据附图所示的屈氏集电器，首先，将原来安装在电动机轴上的滑环、电刷装置设计成独立的集电装置，通过电法兰和电缆桥架与电动机实现机械和电气的连接。集电器的滑环采用双轴承支撑，加上电法兰的缓冲作用，滑环的抖动得以彻底避免;同时，由于不再和电动机轴发生直接联系，屈氏集电器的滑环直径很小，大约是传统滑环直径的一半，滑环的线速度降低1/2，相应的电刷磨损明显减小，寿命可以提高3--4倍。

l 性能指标

1、无抖动--从根本上解决了传统滑环抖动而产生打火的问题。

2、低线速、高寿命--滑环的线速度降低一半，电刷的寿命从原来5000小时延长到现在30000小时。是传统集电器电刷6倍。

3、滑环使用寿命平均为10年。使维护量大大减小。3年之内免维护。

4、配有全自动电刷磨损检测装置，

三、正反案例:

l 反面案例

1) 2006年保定北方调速公司为营口滨海热电厂新建的2#、3#热网循环泵上的内馈电机采用了屈氏集电环装置，并于当年10月正式投入运行。

原内馈电机采用的是传统机载集电装置，起动及运行时集电装置的径向抖动较大，运行一个月后便开始出现滑环打火现象，电刷的火花几乎连成了弧光，电刷磨损量极大，运行人员几乎是每两个小时检查一次，维护工作十分繁重。

07年初，由于我厂运行维护人员少，为避免因维护不当滑环烧毁造成更大的经济损失，不得已将两台电机的滑环、电刷拆除，同时将电机转子绕组的引出线直接短接，使该电机由"绕线机"运行变成了"鼠笼机"运行。

问题出现后，配套厂商一直努力协助我公司寻求解决问题的办法。07年8月，我们决定采纳保定北方调速有限公司的建议，对两台电机集电装置进行改造，用"屈氏集电器"代替原电机集电装置。

"目前，屈氏集电器已在我公司成功运行，实践证明该装置确实是一种低线速、无抖动、不打火、长寿命，维护量少，运行可靠性高的集电装置。自投入运行至今，滑环、电刷无打火现象，电刷的磨损量小，运行人员的维护工作量明显降低，电机运行稳定，解决了困扰我公司的一大难题。

营口滨海热电厂

2008-3-18

针对以上问题保定北方调速公司公司新研制开发生产的连轴式屈氏集电环装置.取代了过去老式的机载滑环,从根本上解决了用户所担心滑环所易出现的上述问题。恒运电厂2*30mw四台湘电制造1600KW内馈电机、北京密云电厂八台内馈电机、大庆二极2000KW内馈电机等项目中，都采用了连轴式屈氏集电环装置。一次性成功的解决了电机投入运行后其电刷磨损极快和滑环打火问题这是别的问题!