Конструкция и типы коллекторов

Коллектор является наиболее сложной в технологическом отношении частью машины постоянного тока. В то же время надежная работа машины, в первую очередь, зависит от состояния коллектора и щеточного аппарата. Для нормальной работы коллектора необходимо, чтобы его пластины были изолированы друг от друга и от корпуса, его рабочая поверхность была ровная и гладкая и не препятствовала скольжению по ней щеток, электрический контакт щетка — коллектор имел во время движения коллектора под щеткой постоянное и относительно небольшое сопротивление.

Существует несколько различных конструкций коллекторов. Наибольшее распространение получили цилиндрические коллекторы, пластины которых удерживаются металлическими нажимными конусами или запрессованы в пластмассу. Во всех цилиндрических коллекторах пластины имеют клиновидную форму с углом скоса, при котором собранные в один пакет они прилегают друг к другу по всей боковой поверхности и зажимают миканитовую изоляцию, проложенную между ними. У пластин коллектора с нажимными конусами имеется выступ в форме ласточкина хвоста. В его выточки входят нажимные конусы — передний и задний. На поверхность конусов, чтобы они не замыкали пластины, устанавливают твердую формованную из миканита изоляцию, которую называют манжетой. Задний конус неподвижный. Он может быть выполнен как одно целое с втулкой коллектора или насажен на нее до упора в буртик. Передний конус подвижный. При его движении по направлению к заднему конусу он несколько сдвигает весь пакет коллекторных пластин, при этом оба конуса упираются в нижние скосы ласточкина хвоста и все пластины коллектора одновременно осаживаются к центру. Между пластинами возникает так называемый арочный распор. Пластины плотно прижимаются друг к другу своими боковыми сторонами и зажимают установленную между ними изоляцию. Давление переднего конуса на пластины создается затяжкой гайки, положение которой после затяжки фиксируется стопором. Такие коллекторы называют арочными. В них нажимные конусы не оказывают давления на верхний скос ласточкиных хвостов в пластинах. Между изоляцией конуса и внутренней поверхностью верхнего скоса пластин коллектора остается зазор в несколько десятых долей миллиметра. Чтобы в него не попала грязь или графитовая пыль от щеток, места прилегания торцов пластин к конусам изолируют бандажами из шнура или ленточного изоляционного материала.

В коллекторах с нажимными конусами сложную форму изоляции конусов — манжетам придают опрессовкой разогретых листов формовочного миканита на фигурных оправках. Изоляцию втулки коллектора также делают из формовочного миканита.

Коллекторные пластины изготовляют из меди с присадкой кадмия, имеющей повышенную стойкость на истирание. Пластины нужной длины штампуются из шин клиновидного профиля. Окончательную конфигурацию они получают после сборки на оправку, когда на токарном станке протачивают выточки ласточкина хвоста. Между пластинами прокладывают изоляцию из листового коллекторного миканита, обладающего большой механической прочностью.