Что такое коллектор в физике

Коллектор часть электромашин или электродвигателей

— так называется часть магнитоэлектрической или динамоэлектрической машины или двигателя, служащая для собирания и выпрямления токов, возбуждающихся в проводниках якоря во время вращения последнего в магнитном поле машины. К. динамо-машины (см.) переменного тока состоит из двух металлических колец, насаженных на вал машины, но изолированных от него и друг от друга. Кольца соединены соответственно с началом и концом обмотки якоря. По ним трутся во время вращения якоря щетки, снимающие с них ток и отводящие его во внешнюю цепь. В якоре динамо-машин постоянного тока возбуждается, в сущности, также переменный ток и в них К. служит также для выпрямления этого тока. На рисунке дана схема якоря динамо-машины постоянного тока с ее обмоткой и К.

Этот последний состоит из ряда ( a, b, c, d ) пластин, расположенных по образующим изолированного цилиндра, насаженного на вал якоря. Каждые две противоположно расположенные пластины соединены с двумя противоположными точками якорной обмотки. По ним трут щетки ( А и В ), перескакивающие по мере вращения якоря с одной пары пластин на другую. Пластины так соединены с частями обмотки, что щетки всегда находятся на определенной паре пластин в тот момент, когда в ней индуктируется ток одного определенного направления. Благодаря этому, в цепи, соединенной со щетками, ток получается хотя толчками, но в одном направлении. Чем больше число частей (секций), на которые разбита обмотка, а, следовательно, чем больше пластин в К., тем чаще толчки и тем ток ближе к равномерности. К. динамо-машин постоянного тока (см. рисунки к статье Динамо-машины) состоит обыкновенно из ряда медных, бронзовых или стальных пластин, помещенных рядом по образующим изолирующего цилиндра, надетого на вал машины, и стянутых вместе по концам гаечными кольцами. Отдельные пластины изолируются от соседних прослойками из фибры (см.) или слюды; иногда изолятором служит воздушный слой между ними. Когда К. собран, ему придают на станке правильную цилиндрическую форму. Концы пластин посредством припайки, или иначе, соединяются с соответственными точками обмотки. Число пластин на К. зависит от электровозбудительной силы машины; обыкновенно его выбирают так, чтобы разность потенциалов между соседними пластинами не превышала 4—5 вершков. Диаметр К. зависит от числа пластин и от скорости вращения якоря. Иногда (новый тип машин Сименса) устраивают машины с внешним К., в которых сама обмотка представляет К. и щетки трут по обнаженной поверхности якоря. Щетки делаются либо из пучков тонких медных проволок и пластин, либо из свернутой проволочной ткани; в электродвигателях часто применяют щетки из угольных пластин. Щетки закрепляются в особых пружинящих зажимах (называемых щеткодержателями), слегка прижимающих их к К.; щетки прилегают к К. почти касательно или перпендикулярно к поверхности его. Щетки должны правильно стоять, чтобы в месте соприкосновения их с К. не происходило сильного образования искр; они должны не слишком сильно нажимать на К., чтобы не слишком стирать его поверхности. Истертый К. чистят во время вращения наждачной бумагой, сильно же подержанный снова обтачивают на станке. Главные условия правильного действия К.: правильность его цилиндрической формы, правильная установка щеток, чистота его поверхности, исправность изоляции.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон . 1890—1907 .

Коллектор в водосточной сети
Коллекционер

КОЛЛЕКТОР

(от ср.-век. лат. collector — собиратель) — 1) К. электромашины — механич. преобразователь частоты, конструктивно объединённый с якорем (ротором) электрич. машины. С помощью К. достигается скользящий электрич. контакт между неподвижной частью электрич. цепи и секциями вращающейся обмотки якоря. Неподвижная цепь оканчивается неподвижными щётками, к-рые скользят по проводящим пластинам, соединённым с обмотками якоря.

2) К. в полупроводниковом приборе — область ПП прибора (биполярного транзистора и др.), в к-рой собирается (экстрагируется) большая часть носителей заряда из базы; наз. также коллекторной областью. Для повышения напряжения пробоя коллекторного перехода в транзисторе слой К., примыкающий к базе, изготовляют из материала с концентрацией осн. носителей заряда более низкой (на неск. порядков), чем их концентрация в материале базы.

3) К. при осушении — дренажная труба или канал, к-рые принимают воду из регулирующей части осушит. сети и отводят её за пределы осушаемой территории.

4) К. канализационный — участок канализационной сети, собирающий сточные воды из бассейнов канализования (см. Канализация). К. подразделяются на К. бассейна канализования, принимающие сточные воды из канализац. сети одного бассейна; главные К., собирающие сточные воды из неск. К.; загородные, или отводные, К., отводящие сточные воды за пределы объекта канализования к насосным станциям, очистным сооружениям или к месту выпуска в водоём. К. сооружают преим. из крупных сборных элементов (бетонных, ж.-б. и керамич. блоков).

5) Подз. галерея для укладки кабелей связи (кабельный К.) и для укладки труб разного назначения — водопроводных, газовых и др. (общий К.). См. также Инженерное оборудование.

6) Назв. нек-рых технич. устройств (напр., выпускной и впускной К. двигателя внутр. сгорания).

Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .

Синонимы:

КОЛЛЕКТИВНАЯ ЛИНЗА
КОЛЛЕКТОРНАЯ МАШИНА

Смотреть что такое «КОЛЛЕКТОР» в других словарях:

Коллектор — туннель, в котором прокладываются кабели различных назначений, а иногда и трубопроводы. Источник: snip id 5429: Руководство по проектированию и защите от коррозии подземных металлических сооружений связи … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Коллектор — (англ. collector) объект, устройство и т. п., что либо собирающее. В Викисловаре есть статья « … Википедия
КОЛЛЕКТОР — в технике 1) коллектор электромашины механический преобразователь частоты, конструктивно объединенный с якорем (ротором) электрической машины. С помощью коллектора достигается скользящий электрический контакт между неподвижной частью… … Большой Энциклопедический словарь
коллектор — а, м. collecteur m., лат. collector собиратель. Сборщик пошлин во Франции. Сл. 18. Повелевает его величество консулам, маргилиерам, главам посполства или старостам, коллекторам, и асесорам замечать по вся годы в книгах, в которых записываются… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
КОЛЛЕКТОР — 1) главная труба для стока городских нечистот, которая лежит ниже других труб (ветвей) и собирает из них в себя все нечистоты; 2) прибор в динамо машинах, накопляющий и усиливающий электрическую силу. Полный словарь иностранных слов, вошедших в… … Словарь иностранных слов русского языка
КОЛЛЕКТОР — [оле], коллектора, муж. (лат. collector собиратель). 1. Канал или большая труба, собирающая в себя жидкости, газы из других каналов для отвода их куда нибудь (тех.). Коллектор городской канализации. 2. Цилиндр динамо машины, в котором переменный… … Толковый словарь Ушакова
КОЛЛЕКТОР — (от ср. век. лат. collector собиратель) 1) учреждение, собирающее и распределяющее что либо по подведомственным ему организациям (напр., библиотечный коллектор).2) Лицо, которое собирает, заносит в опись и хранит какие либо образцы (напр.,… … Большой Энциклопедический словарь
КОЛЛЕКТОР — (от лат. collector собиратель) учреждение, организация, производящие сбор определенного вида товаров и их распределение по адресатам назначения. Например, библиотечный коллектор, распределяющий книги по библиотекам. Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш … Экономический словарь
коллектор — помощник, рампа, сборник, галерея, распределитель, труба, канал, трубопровод Словарь русских синонимов. коллектор сущ., кол во синонимов: 12 • бибколлектор (2) • … Словарь синонимов
КОЛЛЕКТОР — КОЛЛЕКТОР, а, муж. 1. Труба или канал для отвода жидкостей и газов (спец.). 2. Подземная галерея для укладки кабелей (спец.). Кабельный к. 3. Часть генератора постоянного тока, в к ром переменный ток превращается в постоянный (спец.). 4.… … Толковый словарь Ожегова
КОЛЛЕКТОР — подземный канал, отводящий сточные воды с территории станции или поселка. По форме сечения К. бывают: круглые, овоидальные и шатровые. Круглая форма является наиболее распространенной ввиду простоты устройства; овоидальное сечение применяется при … Технический железнодорожный словарь

4.2. Принцип работы г.П.Т. Роль коллектора

В основе работы Г.П.Т. лежит закон эл. магнитной индукции, открытый М. Фарадеем. Если перемещать проводник так, чтобы он перерезал магнитные линии, то в проводнике наводится ЭДС , направление которой можно определить правилом правой руки.

Если якорь Г.П.Т. вращается первичным двигателем в неподвижном магнитном поле главных полюсов, то в витках его обмотки индуктируются переменные ЭДС .

Форма полюсных наконечников обеспечивает в зазоре синусоидальное распределение магнитной индукции: , где α – пространственный угол смещения витков якоря.

При вращении якоря в таком магнитном поле индукция ЭДС витков будут также синусоидальны, но во времени, т.е. .

Для простоты рассмотрим простейшую обмотку якоря, состоящую из одного витка. Если концы такого витка присоединить через кольца и щетки к внешней нагрузке, то в цепи потечет синусоидальный переменный ток.

Чтобы выпрямить этот ток во внешней цепи, применяют коллектор.

Простейший коллектор представляет собой два изолированных полукольца, к которым присоединены концы витка. На полукольца наложены щетки, неподвижные в пространстве, к которым присоединена внешняя цепь R. Благодаря полукольцам щетка соприкасается с той стороны витка, которая находится под одним и тем же определенным полюсом. Например, щетка «А» соприкасается и со стороной «а» и со стороной «в» витка, когда они находятся в нашем примере под северным полюсом «N». Это приводит к тому, что полярность щеток не меняется и через R течет ток одного направления, правда пульсирующий, с максимальной величиной пульсации, равной 100%: . Чтобы уменьшить пульсацию, на якоре располагают симметрично несколько витков.

Для W=2 () ε%=17,2%

Для W=3 () ε%=7,2%

При большем числе витков пульсация становится весьма незначительной, во внешней цепи течет постоянный ток.

Коллектор, Принцип действия простейшего коллектора.

Коллектора — механический преобразователь переменного тока в постоянный и наоборот. Необходимость в таком преобразователе объясняется тем, что в обмотке якоря коллекторной машины должен протекать переменный ток
Коллектор в электрических машинах выполняет роль выпрямителя переменного тока в постоянный (в генераторах) и роль автоматического переключателя направления тока во вращающихся проводниках якоря (в двигателях).

Под действием напряжения через щетки, пластины коллектора и виток потечет ток. По закону электромагнитной силы (закон Ампера) взаимодействие тока и магнитного поля создает силу, которая направлена перпендикулярно. Направление силы определяется правилом левой руки (рис. 1.5): на верхний проводник сила действует вправо, на нижний – влево. Эта пара сил создает вращающий момент, поворачивающий виток по часовой стрелке. При переходе верхнего проводника в зону южного полюса, а нижнего – в зону северного полюса концы проводников и соединенные с ними коллекторные пластины вступают в контакт со щетками другой полярности.

Направление тока в проводниках витка изменяется на противоположное, а направление сил, момента и тока во внешней цепи не изменяется. Виток непрерывно будет вращаться в магнитном поле и может приводить во вращение вал рабочего механизма (РМ).

Таким образом, коллектор в режиме двигателя не только обеспечивает контакт внешней цепи с витком, но и выполняет функцию механического инвертора, т.е. преобразует постоянный ток во внешней цепи в переменный ток в витке.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: