12 самых частых вопросов о токосъёмных кольцах

12 Часто задаваемых вопросов о контактных кольцах

В этом материале мы рассмотрим наиболее часто задаваемые вопросы о контактных кольцах. Статья содержит 12 популярных вопросов о контактных и коллекторных кольцах. Каждый вопрос подробно объяснён, а также приведены иллюстративные схемы.

Вопрос 1: Почему мы используем контактные кольца в двигателях?

Контактные кольца применяются в двигателях для введения сопротивления в обмотки ротора. В этой схеме используются три контактных кольца, каждое из которых соединено с одной из трёх частей обмотки ротора.

Введение сопротивления в обмотки ротора обеспечивает лучшее взаимодействие тока ротора с током статора. В результате достигается высокий крутящий момент при относительно небольшом токе. Когда двигатель достигает рабочей скорости, устройства замыкаются, щётки перестают касаться колец, и двигатель начинает работать как стандартный асинхронный двигатель переменного тока.

Вопрос 2: В чём разница между контактным кольцом и коллекторным кольцом?

Основное различие между этими двумя элементами заключается в том, что контактное кольцо используется для передачи энергии от неподвижной части к вращающейся, тогда как коллекторное кольцо применяется в устройствах постоянного тока (DC) для изменения направления тока.

Контактное кольцо имеет конструкцию сплошного, замкнутого кольца с щётками, прилегающими к его внешней поверхности, тогда как коллекторное кольцо разрезано пополам, образуя две половины.

Кроме того, контактные кольца применяются в генераторах переменного тока (AC), а коллекторные — в генераторах постоянного тока (DC).

Вопрос 3: Для чего служат контактные кольца в генераторах AC?

Генераторы AC — это устройства, которые преобразуют механическую энергию в электрическую согласно принципу электромагнитной индукции. Контактные кольца используются для соединения вращающейся части машины с внешними цепями. Когда в системе возникает переменный ток, он появляется на контактном кольце.

Вопрос 4: Являются ли контактные кольца и коллекторы одним и тем же?

И коллекторы, и контактные кольца служат для поддержания потока электрического тока между неподвижными и вращающимися частями. Однако основное различие заключается в том, что коллектор преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC) и наоборот, тогда как контактное кольцо этого не делает.

Контактное кольцо выполняет одну задачу — поддерживать электрическое соединение между неподвижной и вращающейся частью.

Вопрос 5: Какую роль выполняет контактное кольцо?

Контактное кольцо выполняет функцию обеспечения непрерывного электрического соединения между неподвижной и вращающейся частями в вращающейся электрической системе. Это позволяет передавать сигналы или мощность от статического источника к подвижной части.

На практике это кольца, выполненные из проводящих материалов и установленные на валах. Хотя они изолированы от вала, они соединены с вращающейся системой с помощью медных обмоток.

Вопрос 6: Какова цель применения контактных колец?

Контактное кольцо используется в подвижных электрических системах для обеспечения постоянного соединения между неподвижной и вращающейся частью. Благодаря этому источник питания может передавать электрический ток в движущуюся часть.

Контактные кольца представляют собой проводящие пояса, установленные на валах. Хотя они изолированы от вала, они соединены с вращающейся частью через обмотки. Внешние поверхности колец находятся в постоянном скользящем контакте со щётками.

Вопрос 7: Какую функцию выполняет контактное кольцо в генераторе?

Контактные кольца — это электромеханические устройства, которые позволяют проводить ток и сигналы от неподвижной части к вращающейся.

В генераторах они используются для поддержания электрического контакта со щётками. Контактное кольцо не изменяет направление тока — это вращение обмоток вызывает его изменение.

Каждая обмотка соединена с одной щёткой.

Вопрос 8: Какую роль выполняет контактное кольцо в электрическом генераторе?

Контактное кольцо в электрическом генераторе служит для создания синусоидального выходного сигнала. В устройствах постоянного тока используются коллекторы, которые обеспечивают протекание тока в одном направлении. В генераторах AC ситуация иная.

Генераторы переменного тока (AC) используют контактные кольца, которые позволяют току и напряжению менять направление — от положительных значений к отрицательным, создавая синусоидальную форму сигнала.

Вопрос 9: В чём разница между коллектором и контактным кольцом?

Основное различие между контактным кольцом и коллектором заключается в том, что контактное кольцо используется для передачи тока от неподвижной части к вращающейся, тогда как коллектор применяется в генераторах постоянного тока для изменения направления тока.

Вопрос 10: Сколько контактных колец имеет синхронный двигатель?

Синхронные двигатели — это двигатели переменного тока (AC), в которых вращение вала синхронизировано с частотой питающего тока.

Эти двигатели имеют отдельно возбуждаемые поля. Если источником возбуждения является постоянный ток (DC), двигатель имеет два контактных кольца.

Бесщёточные двигатели не имеют контактных колец, так как вращается также система возбуждения вместе с выпрямителями.

Вопрос 11: Что такое контактное кольцо в генераторе (альтернаторе)?

Контактные кольца в генераторах (альтернаторах) служат для подачи постоянного тока (DC) на ротор. В бесщёточных конструкциях контактные кольца не требуются.

Постоянный ток, вырабатываемый генератором, является неизменным, в то время как ротор, к которому его нужно подать, вращается. Поэтому контактные кольца устанавливаются на клеммах ротора, вращающегося с той же скоростью, что и вал.

Щётки, которые передают постоянный ток, поддерживают постоянный контакт с контактными кольцами и подают напряжение на обмотки ротора.

Вопрос 12: Почему в двигателях используются коллекторные кольца?

Чтобы предотвратить изменение крутящего момента на противоположный при каждом прохождении катушки через плоскость магнитного поля, используются коллекторные кольца, которые в этот момент меняют направление тока.

В современных двигателях применяются пружинные угольные щётки вместо медных.

Заключение

Мы уверены, что после прочтения этой статьи вы узнали основные сведения о контактных кольцах и коллекторах, и их различия больше не будут вызывать у вас путаницу.