備品備件0155026/00 集電器電纜
- 公司名稱 上海壹僑國際貿易有限公司
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- 更新時間 2024/11/28 15:52:03
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集電器是滑線系統中主要的部件之一。
集電器是滑觸線系統中集電側拾取電能的主要裝置，它通過集電刷與導軌的滑動接觸，將電能直接傳導至用電器，從而實現系統的移動供電。集電器由機械結構的張力裝置和直接與導軌滑動接觸的集電刷兩部分組成。
機械結構的張力裝置決定集電刷與導軌的滑動接觸壓力和機構的穩定性，集電刷則是導軌滑動接觸拾取電能的導體，它的性能和導電質量以及材料結構成分的優劣，將直接影響整個系統設備的安全運行質量。
種類
播報
編輯
集電器的種類很多，測試中常用的有：拉線式、電刷式和感應式等。前兩種是接觸式集電器，后一種是非接觸式集電器。
拉線式集電器
拉線式集電器的結構原理如圖1所示。
在圓軸1上固定有膠木內環2，在它的槽上鑲有集流環3，并和貼在軸上的應變片相連接；這樣，電信號由集流環3、拉線4、絕緣板5、接線柱6，輸到測量儀器上。拉線4靠彈簧7張緊，保證與集流環接觸良好。
這種集電器適用于線速度比較低（≤4米/秒）、運轉時間短的情況。其優點是結構簡單、工藝要求不高、接觸可靠，但磨損大，壽命低。
電刷式集電器
電刷式集電器可分為徑向刷式和端面刷式兩種。徑向刷式以集流環的圓周面與電刷接觸，而端面刷式以集流環的側面與電刷接觸，其結構原理如圖2所示。集電器的內環1固定在被測的旋轉軸上，其上有三個（適用于半橋測量）或四個（適用于全橋測量）集流環3，它們之間以及與內環間互相絕緣，并且和貼在軸上的應變片用導線相連接。外殼上固定有互相絕緣的電刷2，用彈簧4將電刷壓在集流環上，同時每個電刷上都有引出線。這樣，回轉軸上的電信號，就通過集流環與電刷的接觸，傳送到測量儀器上。
徑向刷式集電器的結構簡單、使用方便，但接觸電阻不太穩定，所以只適用于轉速低和精度要求不太高的情況。端面刷式集電器是靠側面接觸，接觸電阻比較穩定，適用于轉速較高和精度要求高的情況。
在設計集電器時應注意以下幾點：
①集流環和電刷的材料要選擇合適，保證接觸電阻小和摩擦系數小。對于一般的集電器，集流環可用紫銅制作，電刷用石墨一銅合金制作。對予測量精度高的集電器，集流環好用純銀或蒙乃爾合金，電刷用石墨一銀合金。
②每個集流環上電刷數目的多少會影響接觸電阻的大小和穩定性，電刷數目過少工作不可靠，過多會使集電器結構復雜，一般以對稱地配置2～4個為宜。
③電刷與集流環之間的接觸壓力也影響接觸電阻的大小和穩定性，壓力過小接觸電阻大且不穩定，過大會引起摩損發熱、降低壽命，一般壓力在60～80之間為宜。
④在同一集流環上各電刷的壓緊彈簧，好應具有各自不同的固有頻率，以保證在強烈振動時，幾個電刷不致同時彈起，能保持良好接觸。
感應式集電器
感應式集電器又稱回轉變壓器式或無觸點式集電器。它的工作原理是利用電磁感應將旋轉部分的測量電信號傳到固定部分上去，免去了各種接觸點，所以不存在接觸電阻等問題。這種集電器的電原理圖和結構如圖3所示。貼在被測軸上的四片應變片接成全橋式電路；應變儀的供橋電壓通過輸入變壓器接到電橋的輸入端A、C上，電橋的輸出信號由輸出端B、D通過輸出變壓器而輸出。變壓器的次級繞組和變壓器的初級繞組，固定在集電器的內套筒l上與被測軸一同旋轉，變壓器的初級繞組和變壓器的次級繞組，固定在不旋轉的外殼體2上，見圖3b。變壓器的線圈繞組放在由工業純鐵制成的磁路環5、6、7和8中，線圈由漆包線繞成。和間有非磁性材料制成的屏蔽環3、4，其功用是防止兩變壓器之間互相干擾。套筒1和外殼2亦由非磁性材料制成。 [2]
產品結構
播報
編輯
集電器是自整角機、旋轉變壓器等產品的關鍵部件之一。按結構分為整體式集電器和裝配式集電器兩類。六十年代以前，由于引出線的耐熱性不夠（塑壓工藝要150～200℃以上）等原因，所以主要采用裝配式集電器。這種結構的集電器由絕緣套筒、絕緣片、以及焊有導電片的銀合金環等零件組成。各零件單獨加工和塑壓，然后裝配起來，用縮醛烘干膠液或電木漆粘接而成。絕緣墊片常用夾布膠木板沖制成型，絕緣套筒一般用酚醛壓塑料壓制而成。
近年來，隨著新型絕緣材料的不斷涌現，塑壓新工藝、新技術的不斷采用，塑壓時耐高溫的引出線也已經解決，如采用聚四氟乙烯絕緣線等。這樣，可直接用塑料將導電環和引出線朔壓為一體，成為整體或集電器結構。如圖4所示為20號機座旋轉變壓器的集電器。
這種結構零件少，一次塑壓成型，生產效率高。裝配式集電器在新產品中已經少見。
下面簡要介紹整體式集電器。
對于整體式集電器，開始一段時間多用熱固性塑料成型結構和塑壓方法，問題是容易產生斷線，相間或對地短路，合格率不高，生產效率也較低。現在，多采用熱塑性增強滌綸材料，注射成型工藝方法，應用效果良好。
整體式集電器主要技術要求包括：
（1）有足夠的機械強度，在塑料體絕緣層較薄的情況下，也能保證在機械加工和裝配過程中不破裂。
（2）有較高的電氣絕緣性能。能在正常狀態或濕熱帶條件下，有較高的絕緣電阻。
（3）集電器中的鑲件和引線較多，所以設計的整體結構型式和尺寸應適合于注射成型工藝，塑壓后，不允許脫焊、斷線。
（4）選用的塑料耐熱性要好，保證在要求的高溫條件下集電器的尺寸穩定。
由此可見，集電器是一個體積小，引線和鑲件（導電環）較多，電氣性能、機械性能要求較高的部件。 [3]
制造工藝
播報
編輯
導電環
導電環材料應具有：良好的導電性，抗火花燒傷性；良好的抗腐蝕性和抗有機污染性能；耐磨性和小的摩擦系數，以減少摩擦力矩，提高壽命；良好的工藝性能。
導電環常采用銀銅合金（如AgCu10）、銀鎳銅合金（如AgCuNi20-2）等管材，通過車加工得到，也可以用板材沖制而成。有的航空電機導電環采用金銀銅合金或金銀合金等。
為了防止塑壓后，因塑料收縮可能引起導電環和塑料體之間松動，導電環的內孔應沖制成花鍵型式，起止動作用。 ·
在加工好的導電環上焊接的引出線，常采用性能優良的聚四氟乙烯絕緣安裝線，如AF-200，AF-250等。
塑料壓制
（1）材料
集電器所用的塑料若是熱固性的，一般選用酚醛壓塑料。前面已經說明，采用熱固性塑料，因壓模所需溫度較高，壓制時間較長，所以容易產生焊頭脫焊，而且生產效率低。
采用熱塑性塑料，常用增強聚酯，即增強滌綸，也即聚對苯二甲酸丁二醇酯的玻璃纖維增強塑料。它是用來壓制集電器比較理想的一種材料，除尺寸穩定性好、價格便宜外，還有以下特點：
①耐熱性好，熱變形溫度較高（200℃左右），可以在140℃情況下長期使用。
②機械性能優良，彎曲強度達130—200兆牛/平方米，抗拉彈性模量達到4000兆牛/平方米，抗沖擊強度大于2.4兆牛厘米/平方米（酚醛壓塑料僅為0.2—1.5），耐蠕變及耐疲勞性能也很強。這樣，即使集電器絕緣層較薄，如0.5毫米左右，也能保持一定的強度，不致在機械加工和裝配中產生破裂。
③電氣性能良好，而且對溫度和濕度的變化反應穩定。
④耐溶劑性能較強，能夠耐多數有機溶劑，如甲苯、二甲苯、丙酮、香蕉水等。轉子浸漆后不會產生溶脹、變形或開裂現象。
⑤抗吸濕性良好，不吸水。
⑥便于注射成型，效率高，而且同收料可以利用。
（2）塑壓
二級目錄感應式集電器中提到的中的整體式集電器的注射壓模如圖5所示。這種壓模適于小型立式注射機使用。它的中模5可采用整體加工，然后用電火花線切割加工分開，以保證成型心軸4和導電環定位圓的同軸度。
將塑料在料筒中加熱成粘稠性流體，用一定注射力，使塑料經過澆道口進入模腔。壓模溫度低于塑料軟化溫度，模具吸收熔化塑料的熱量，使塑料降溫凝固，保持一定時間后，即可開模取出零件。熱塑性塑料壓制時間很短，一般只有幾秒鐘，多也不過1—2分鐘。
具體注射規范包括：塑料加熱溫度、注射壓力、注射時間、模具溫度等。合理地選擇注射工藝規范是保證集電器質量的關鍵。
增強滌綸注射成型的一組工藝規范數據如下，供參考。
料溫 250—270℃
噴嘴溫哎 240—260℃
注射壓力 60—80MN/
注射時間 20—60 s（按集電器大小選定）
模具溫度 50—80℃
熱塑性塑料包括增強滌綸、聚砜、聚苯醚等材料制品。壓制后需進行后熱處理，以穩定制品的尺寸，清除內應力。后熱處理所用溫度一般比制件的允許工作溫度高
ROSSI
MR V 32 UO3A- 11X140 - 7
SCHURTER
FMAD-0932-2510
GEFEG-NECKAR
G865- -00043607
PREVOST
TF 5
PREVOST
TR 5
PREVOST
MT RA1050
GROSHOPP
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SATRON
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MAXON
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FIOTEC
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| RAK12.0020
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NOVOTECHNIK TLH0500
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COAX
550777
SAUTER
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RK4004 -8403F-ZJ02
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LD 8001
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LD 80012
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BERNSTEIN
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VECTOR
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SF2/13 RD-VLFM
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集成電路，英文為Integrated Circuit，縮寫為IC；顧名思義，就是把一定數量的常用電子元件，如電阻、電容、晶體管等，以及這些元件之間的連線，通過半導體工藝集成在一起的具有特定功能的電路。是20世紀50年代后期到60年代發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體制造工藝，把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導線全部集成在一小塊硅片上，然后焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。集成電路技術包括芯片制造技術與設計技術，主要體現在加工設備，加工工藝，封裝測試，批量生產及設計創新的能力上。
為什么會產生集成電路？我們知道任何發明創造背后都是有驅動力的，而驅動力往往來源于問題。那么集成電路產生之前的問題是什么呢？我們看一下1946年在美國誕生的上一臺電子計算機，它是一個占地150平方米、重達30噸的龐然大物，里面的電路使用了17468只電子管、7200只電阻、10000只電容、50萬條線，耗電量150千瓦 [1]。顯然，占用面積大、無法移動是它直觀和突出的問題；如果能把這些電子元件和連線集成在一小塊載體上該有多好！我們相信，有很多人思考過這個問題，也提出過各種想法。典型的如英國雷達研究所的科學家達默，他在1952年的一次會議上提出：可以把電子線路中的分立元器件，集中制作在一塊半導體晶片上，一小塊晶片就是一個完整電路，這樣一來，電子線路的體積就可大大縮小，可靠性大幅提高。這就是初期集成電路的構想，晶體管的發明使這種想法成為了可能，1947年在美國貝爾實驗室制造出來了一個晶體管，而在此之前要實現電流放大功能只能依靠體積大、耗電量大、結構脆弱的電子管。晶體管具有電子管的主要功能，并且克服了電子管的上述缺點，因此在晶體管發明后，很快就出現了基于半導體的集成電路的構想，也就很快發明出來了集成電路。杰克·基爾比（Jack Kilby）和羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）在1958~1959期間分別發明了鍺集成電路和硅集成電路。
現在，集成電路已經在各行各業中發揮著非常重要的作用，是現代信息社會的基石。集成電路的含義，已經遠遠超過了其剛誕生時的定義范圍，但其核心的部分，仍然沒有改變，那就是“集成”，其所衍生出來的各種學科，大都是圍繞著“集成什么”、“如何集成”、“如何處理集成帶來的利弊”這三個問題來開展的。硅集成電路是主流，就是把實現某種功能的電路所需的各種元件都放在一塊硅片上，所形成的整體被稱作集成電路。對于“集成”，想象一下我們住過的房子可能比較容易理解：很多人小時候都住過農村的房子，那時房屋的主體也許就是三兩間平房，發揮著臥室的功能，門口的小院子擺上一副桌椅，就充當客廳，旁邊還有個炊煙裊裊的小矮屋，那是廚房，而具有功能的廁所，需要有一定的隔離，有可能在房屋的背后，要走上十幾米……后來，到了城市里，或者鄉村城鎮化，大家都住進了樓房或者套房，一套房里面，有客廳、臥室、廚房、衛生間、陽臺，也許只有幾十平方米，卻具有了原來占地幾百平方米的農村房屋的各種功能，這就是集成。
當然現如今的集成電路，其集成度遠非一套房能比擬的，或許用一幢摩登大樓可以更好地類比：地面上有商鋪、辦公、食堂、酒店式公寓，地下有幾層是停車場，停車場下面還有地基——這是集成電路的布局，模擬電路和數字電路分開，處理小信號的敏感電路與翻轉頻繁的控制邏輯分開，電源單獨放在一角。每層樓的房間布局不一樣，走廊也不一樣，有回字形的、工字形的、幾字形的——這是集成電路器件設計，低噪聲電路中可以用折疊形狀或“叉指”結構的晶體管來減小結面積和柵電阻。各樓層直接有高速電梯可達，為了效率和功能隔離，還可能有多部電梯，每部電梯能到的樓層不同——這是集成電路的布線，電源線、地線單獨走線，負載大的線也寬；時鐘與信號分開；每層之間布線垂直避免干擾；CPU與存儲之間的高速總線，相當于電梯，各層之間的通孔相當于電梯間……
特點
播報
編輯
集成電路或稱微電路（microcircuit）、微芯片（microchip）、芯片（chip）在電子學中是一種把電路（主要包括半導體裝置，也包括被動元件等）小型化的方式，并通常制造在半導體晶圓表面上。
前述將電路制造在半導體芯片表面上的集成電路又稱薄膜（thin-film）集成電路。另有一種厚膜（thick-film）混成集成電路（hybrid integrated circuit）是由獨立半導體設備和被動元件，集成到襯底或線路板所構成的小型化電路。
本文是關于單片（monolithic）集成電路，即薄膜集成電路。
集成電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，性能好等優點，同時成本低，便于大規模生產。它不僅在工、民用電子設備如收錄機、電視機、計算機等方面得到廣泛的應用，同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應用。用集成電路來裝配電子設備，其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍，設備的穩定工作時間也可大大提高。
分類
播報
編輯
功能結構
集成電路，又稱為IC，按其功能、結構的不同，可以分為模擬集成電路、數字集成電路和數/模混合集成電路三大類。
模擬集成電路又稱線性電路,用來產生、放大和處理各種模擬信號（指幅度隨時間變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等），其輸入信號和輸出信號成比例關系。而數字集成電路用來產生、放大和處理各種數字信號（指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如5G手機、數碼相機、電腦CPU、數字電視的邏輯控制和重放的音頻信號和視頻信號）。
制作工藝
集成電路按制作工藝可分為半導體集成電路和膜集成電路。
膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。
集成度高低
集成電路按集成度高低的不同可分為：
SSIC 小規模集成電路(Small Scale Integrated circuits)
MSIC 中規模集成電路(Medium Scale Integrated circuits)
LSIC 大規模集成電路(Large Scale Integrated circuits)
VLSIC 超大規模集成電路(Very Large Scale Integrated circuits)
ULSIC特大規模集成電路(Ultra Large Scale Integrated circuits)
GSIC 巨大規模集成電路也被稱作極大規模集成電路或超特大規模集成電路(Giga Scale Integration)。
導電類型不同
集成電路按導電類型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路，他們都是數字集成電路。
雙極型集成電路的制作工藝復雜，功耗較大，代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型集成電路的制作工藝簡單，功耗也較低，易于制成大規模集成電路，代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。
按用途
集成電路按用途可分為電視機用集成電路、音響用集成電路、影碟機用集成電路、錄像機用集成電路、電腦（微機）用集成電路、電子琴用集成電路、通信用集成電路、照相機用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報警器用集成電路及各種專用集成電路。
1.電視機用集成電路包括行、場掃描集成電路、中放集成電路、伴音集成電路、彩色解碼集成電路、AV/TV轉換集成電路、開關電源集成電路、遙控集成電路、麗音解碼集成電路、畫中畫處理集成電路、微處理器（CPU）集成電路、存儲器集成電路等。
2.音響用集成電路包括AM/FM高中頻電路、立體聲解碼電路、音頻前置放大電路、音頻運算放大集成電路、音頻功率放大集成電路、環繞聲處理集成電路、電平驅動集成電路，電子音量控制集成電路、延時混響集成電路、電子開關集成電路等。
3.影碟機用集成電路有系統控制集成電路、視頻編碼集成電路、MPEG解碼集成電路、音頻信號處理集成電路、音響效果集成電路、RF信號處理集成電路、數字信號處理集成電路、伺服集成電路、電動機驅動集成電路等。
4.錄像機用集成電路有系統控制集成電路、伺服集成電路、驅動集成電路、音頻處理集成電路、視頻處理集成電路。
5.計算機集成電路，包括中央控制單元（CPU）、內存儲器、外存儲器、I/O控制電路等。
6.通信集成電路
7.專業控制集成電路
按應用領域分
集成電路按應用領域可分為標準通用集成電路和專用集成電路。
按外形分
集成電路按外形可分為圓形（金屬外殼晶體管封裝型，一般適合用于大功率）、扁平型（穩定性好，體積小）和雙列直插型。
簡史
播報
編輯
集成電路發展歷史碑；
1950年：結型晶體管誕生
1950年：R Ohl和肖克萊發明了離子注入工藝
1951年：場效應晶體管發明
1956年：C S Fuller發明了擴散工藝
1958年：仙童公司Robert Noyce與德儀公司基爾比間隔數月分別發明了集成電路，開創了微電子學的歷史；
1960年：H H Loor和E Castellani發明了光刻工藝
1962年：美國RCA公司研制出MOS場效應晶體管
1963年：F.M.Wanlass和C.T.Sa提出CMOS技術，今天，95%以上的集成電路芯片都是基于CMOS工藝
1964年：Intel摩爾提出摩爾定律，預測晶體管集成度將會每18個月增加1倍
1966年：美國RCA公司研制出CMOS集成電路，并研制出一塊門陣列（50門），為現如今的大規集成電路發展奠定了堅實基礎，具有里程碑意義
1967年：應用材料公司（Applied Materials）成立，現已大的半導體設備制造公司
1971年：Intel推出1kb動態隨機存儲器（DRAM），標志著大規模集成電路出現
1971年：個微處理器4004由Intel公司推出，采用的是MOS工藝，這是一個里程碑式的發明
1974年：RCA公司推出一個CMOS微處理器1802
1976年：16kb DRAM和4kb SRAM問世
1978年：64kb動態隨機存儲器誕生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了14萬個晶體管，標志著超大規模集成電路（VLSI）時代的來臨
1979年：Intel推出5MHz 8088微處理器，之后，IBM基于8088推出
1981年：256kb DRAM和64kb CMOS SRAM問世
備品備件0155026/00 集電器電纜備品備件0155026/00 集電器電纜
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