集電環系列同步電機和異步電動機等采用集電環的電機,比較廣泛地用于產業部門,而且,多數是在各種苛 刻條件下運行的。這些電機雖然沒有直流電機那樣的換向作用,但與換向器一樣,也出現集電環或電刷的異常磨 損,電刷振動以及產生火花等弊病。特別從電刷材質來看,集電環用電刷不僅使用石墨電刷,而且為了提高電刷 的電流密度,有時也使用金屬石墨電刷,所以,還必須考慮異常殘余膨脹等因素。即使對于汽輪發電機那樣的高 速電機或在全封閉氣體介質和介質中運行的電機,問題也不少。 集電環的材質要求機械強度大,并是 電的良導體,還要具有耐腐蝕性,在與電刷滑動接觸時,必須具備耐磨性和穩定的滑動接觸特性。一般,鋼質集 電環的耐磨性好,機械強度大,因此大多用于因極性引起集電環磨損差較大的同步電機上。 一般,鋼質集電環的耐磨性好,機械強度大,因此大多用于因極性引起集電環磨損差較大的同步電機上。鋼 可以加工成復雜的結構,它是一種容易得到而又價廉物美的材料,所以,廣泛用于包括圓周速度較低的水輪發電 機在內的同步電機。對于像汽輪發電機那樣,主要強調高圓周速度下機械強度和耐磨性的集電環,有時也使用鍛 鋼。另外,要求耐腐蝕性時,可使用不銹鋼,但不銹鋼的滑動特性不穩定,與電刷組合不合適往往使電刷產生跳 動,容易造成電刷溫升過高或異常磨損,所以使用時必須倍加注意。青銅鑄件等銅質集電環與鋼質集電環相比, 它的滑動特性好,所以用途很廣,但當含有大量低熔點鉛時,因通電點的發熱而產生脫鉛現象,容易造成集電環 磨損或電刷異常磨損。 集電環與電刷的配合上,當電刷的研磨性過強而集電環的材質過軟時,往往在集電 環上發生相當于電刷寬度的階梯磨損。尤其是高溫低濕的全封閉式電機,更容易引起電刷或集電環的過大磨損。 重象傷痕是這樣形成的,一開始只有非常小的傷痕,電刷在這些部位集電不良而產生火花。一旦產生火花,傷痕 就逐漸惡化擴大起來,后形成與電刷滑動接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。因而,集電環用電刷即使產生非常小 的火花,也必須予以注意。為了預防在鋼質集電環上發生嚴重的重象傷痕,在電機長期停轉時應將電刷提起。為了改善并聯電刷的電流分布,可移動集電環滑動接觸面的通電點。為了獲得良好的滑動特性,在集電環上開螺旋狀的斜槽是有效的。