传统电机集电环存在的问题: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 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。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。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 损坏。般由于集电环的转速在工作时可达到1000rpm,所以机械强度大,损的钢材料就是集电环制作的 ,钢可以加工成复杂的结构,它是一种容易而又物美的材料,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的集电环,有时也使用锻钢。而在蚀,耐锈蚀要求较高时还可以使用不锈钢材料,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。