Kollektor

(lat. a. m. gyüjtő), a dinamoelektromos gépek egyik lényeges alkotó része. Feladata a fegyverzet egyes tekercseiben indukált áramok felvétele és átvezetése a külső munkakörbe. Lényegileg három fő alkotó részből áll: 1. Az áramtermelő tekercsekkel fémesen összekötött szegmenshenger. 2. A forgó szegmenshengerrel fémesen érintkező és az áramot átvezető kefék. 3. A beállítható kefetartók. (l. Dinamolektromos gépek.) A szegmenshenger a nyitott tekercsü dinamoknál kétszer annyi egymástól és s fegyverzet tengelyétől is szigetelt szegmensből áll, mint a hány tekercse van a fegyverzetnek. Az egyes tekercsek drótjának eleje egy ily szegmenshez, mig vége két sarku dinamónál az átlósan átellenes szegmenshez van kapcsolva. Ha már most e tekercs a dinamomágnes térben forog, benne eletromótoros erő indukálódik és abban a pillanatban, amidőn e tekercset a két áramkefe a külső körön át zárt áramkörré csukja, az igy keletkezett körben áram fog keringeni. Mihelyt azonban a szegmensek a keféket elhagyják, a tekercsek ismét szigeteltek lévén, az áram megszünik. Ily nyitott tekercselésü dinamók a Brush- és Thomson-félék, amelyeknél természetesen az egyes tekercseket akkor csukják zárt áramkörré a K.-kefék, amidőn az a mágneses mező leghatásosabb részében mozog, vagyis a legtöbb máneses erővonalat szeli.

A legtöbb dinamo fegyverzete azonban zártkörü, azaz minden egyes tekercs vége és a következő tekercs eleje egymással és egy K.-szegmenssel van összekötve. Mivel az egyes tekercsekben azoknak a dinamomágneses terében elfoglalt különböző helyzetének megfelelően különböző elektromos erők lépnek fel, ezzel voltaképen azt tesszük, mintha fokozatosan bizonyos maximális erősségig emelkedő, majd kezdő értékére visszaeső erősségü, de egyenlő számu két sor hidro-elemet kapcsolnánk egymás ellen egy körbe. Nyilvánvaló azért, ha most ezen kör azon két pontja, ahol az egymás ellen ható elektromótoros erők éppen egyenlők, vagyis a 2 sorvégén át e kört egy másik veztővel átkötjük, akkor ezen utóbbi módon keletkezett új körben áram kering és pedig az átkötő drót érintő pontjától jobba és balra levő elemekből kiindulva, a zéruspont pedig a két elemsor közepére esik.

A zártkörü dinamóknál ennek megfelelően az áramkefék azon szegmenseken fekszenek, amelyekhez éppen a legkisebb elektromos potenciálkülönbséget mutató tekercsvégek vannak erősítve, vagyis amelyek a mágneses erővonalakkal a legnagyobb szöget képezik. Ebből azonban nyilvánvaló, hogy a K. az áramot összegyüjtve nemcsak felveszi, hanem azokat egyirányuvá is teszi.

[ÁBRA] 1. ábra. Szegmenshenger hosszmetszetben.

[ÁBRA] 2. ábra. Szegmenshenger keresztmetszetben, a kefetartókkal és kefével.

[ÁBRA] 3. ábra. Szegmenshenger oldalt nézve, a kefetartókkal és kefékkel, valamint a csapággyal.

Szerkezetileg a szegmenshengert annak egy igen elterjedt alakjában 1. ábránk mutatja. A fegyverzet tengelyére, annak egyik oldalán van ékelve az a test, mely fémhengerből áll. Ennek fecskefarkalaku mélyedésébe rakják az ugyanily alaku b szegmenseket akkép, hogy minden oldalról szigetelve legyenek. Elől azután a szinte fecskefarkuan alakított c gyűrüt tolják reájuk, melyet a d csavaranya rögzít helyén. Minden szegmensnek van egy hozzá forrasztott vagy vele egy testből álló és felfelé nyuló g karja, melyhez vagy közvetlenül hozzáforrasztják a tekercsvég drótját, avagy csavarral erősítik meg. A forrasztásnak a biztos kontaktus az előnye, mig a csavarral való megerősítés mellett a kötés gyors megoldhatósága szól, a bemutatott szerkezetnél e két cél aképen van egyesítve, hogy a tekercsvég e-nél forrasztva van, az e rézöntvény pedig f-nél nagy és simára megmunkált felületével van a g karhoz csavarral megerősítve.

Az egyes szegmenseket rézből, bronzból, öntöttvas és acélból is készítik. Réz és bronz mellett azok jó elektromos vezető tulajdonsága szól, mig öntöttvasat és acélt azoknak a surlódásnál mutatkozó előnyös tulajdonságuk és azon gyakorlati tapasztalat ajánl, hogy különnemü fémből álló érintkező felületek között a szikraképződés kisebb mérvben szokott mutatkozni. Az egyes szegmenseket egymástól és a K. testtől azbeszt, csillám, sajtolt papir, fibrin és más hasonló szigetelő anyagok közbeiktatásával szigetelik, Siemens légszigetelést alkalmaz, azaz az egyes szegmensek ugy vannak a tengelyre erősített réz fogaskerék egyes mélyedéseibe szigetelten beerősítve, hogy ugy egymás közt, mint köztük és a tengely között megfelelő köz marad, amelyet csupán a levegő tölt ki. Ezen elrendezésnek megvan az az előnye, hogy a surlódás folytán lerakódó por a különben is szigetelő közöket nem hidalja át, mert a központfutóerő tova röpíti; ugyanaz történik a surlódás csökkentésére odacseppentett, avagy a csapágytól kiragadott olajjal is, minek továbbá megvan még az az előnye is, hogy e keverékből a K.-on káros befolyásu, ugy az egyes szegmenseket, mint a szegmenseket és K. testet fémes érintkezésbe hozó, esetleg gyulékony lerakódás nem képződhetik. Főképen káros lehet a szegmensek és szegmenstestet összekötő rövid zár, mert ezek között a potenciál különbség már lényeges lehet. A szigetelő anyagnak különben a szegmens anyagával egyenletesen kell kopnia, hogy igy egyenetlenségek ne keletkezzenek, melyek a kefék biztos működését zavarják. Az áramkefék rézlemezből, nagyobb rugalmasság okáért részben felhasított rézlemezből, rézdrótkötegekből, rézszövetből, acéllemezből és szénből készülnek. Az egyes keféket a kefetartóba erősítik, melynek egy igen elterjedt szerkezetét 2. ábránk meszetben és 3. ábránk oldalt nézve mutatja be, a 4. ábra a kefe befogó részét metszetben és az 5. ábra oldalt nézve ábrázolja.

[ÁBRA] 4. ábra. Kefebefogó metszetben.

[ÁBRA] 5. ábra. Kefebefogó oldalt nézve.

Maga az i kefe k csavarral van leszorítva és a szükséges mérvben m csavarral szabályozható rugó szorítja a K.-szegmensekre. Ezen kefefoglalat a b csapszegre van erősítve, mely a tartó keret o hosszukás nyilásába tetszés szerint beállítható a g anyával. Maga a keret a csapágy körül forgatható, ezen mozgásában az s kivágás korlátolja és ennek, valamint a benne levő e szárnyas anyáju csavarnak segítségével bármely közbenső állásban is rögzíthető, ugy hogy a keféknek bármely tetszőleges helyzetet adhatunk a szegmenshengerrel szemben.

A nagyobb dinamóknál, főképen ha több sarkuak, külön karos és emelő szerkezetet létesítenek, amelynek segítségével az összes kefék egyszerre és egy mértékben elfordíthatók avagy valamennyi kefe egyszerre leemelhető a szegmenshengerről. Szokásos ilyenkor egy széles kefe helyett mindjárt több keskenyet egymás mellett sorba alkalmazni, minek megvan az a kettős előnye, hogy egyrészt egy-egy hibás kefét üzemközben is az üzem zavarása nélkül lehet cserélni, esetleg javítani, másrészt pedig az egyes kefetartókon a keféket váltakozva rendezzük el, minek folytán a szegmenshenger egész szélességében egenletesen kopik. Az egyenletes kopás elérésére sok eetben a tengelynek némi oldaljátékot is adnak, mert ellenkező esetben a szegmenshengert több ízben kellene megmunkáltatni, mihez ismét igen magas szegmensekre volna szükség. A váltó áramu gépek K.-a csupán 2 a tengelytől szigetelt gyűrü, melyek egyrészt az egymással seriesbe avagy parallel kapcsolt tekercsvégekkel vannak összekötve, másrészt mindegyiken egy áramkefe fekszik, mely a külső hasznos áramkörbe vezeti az áramot.

Forrás: Pallas Nagylexikon