73
Щёточно-коллекторный узел —
узел электрической машины, обеспечивающий электрическое соединение цепи ротора
с цепями, расположенными в неподвижной части машины. Состоит из коллектора
(набора контактов, расположенных на роторе) и щёток (скользящих контактов,
расположенных вне ротора и прижатых к коллектору).
Щёточно-коллекторный узел
является одной из наименее надёжных частей электрических машин, поскольку
скользящие контакты интенсивно изнашиваются от трения. Для профессионального
электроинструмента, например, щётки являются расходным материалом. По этой
причине с точки зрения надёжности предпочтительны двигатели без
щёточно-коллекторного узла — вентильный электродвигатель и асинхронный двигатель с короткозамкнутым
ротором.
В коллекторном электродвигателе
щёточно-коллекторный узел одновременно выполняет две функции:
является датчиком углового
положения ротора (датчик угла) со скользящими контактами и
переключателем направления тока со скользящими
контактами в обмотках ротора в зависимости от углового положения ротора.
В бесколлекторных
электродвигателях постоянного тока (вентильный электродвигатель)
электронным аналогом щёточноколлекторного узла
является датчик положения ротора и электронный
переключатель направления тока в обмотках статора (инвертор).
В генераторах также
одновременно выполняет две функции: является датчиком углового положения ротора
со скользящими контактами и переключателем направления тока со скользящими
контактами на токосъёмах (щётках) в зависимости от углового положения ротора,
т. е. является механическим выпрямителем.
В бесколлекторных
генераторах постоянного тока (синхронный генератор) обе функции — и датчика
углового положения ротора (по направлению и величине ЭДС), и переключателя направления тока на
выходных зажимах (по направлению и величине ЭДС) выполняет неуправляемый выпрямитель на диодах