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[工程技术]受电弓为什么用滑板而不用滚轮来接触导线？ |
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现代高铁的受电弓部分为何用滑板方式与导线接触，而不同滚轮等滑动摩擦方式减小摩擦损耗？是滚轮的寿命和导电方式不能满足要求？ |
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工程师好不容易把直流电机和同步电机上的换向器给取消了，你又在受电弓上增加一个类似的玩意 滚轮需要轴承，如果用的是滑动轴承，那么和滑板没有本质区别，如果用的是滚珠轴承，这玩意不能用通常的湿式润滑，因为需要油通常是绝缘体导电并且可以被点燃，说到点燃，受电弓是会拉弧的。 好了，到这里，相比导电、自润滑的碳滑板，这滚轮还有什么优势吗？ |
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是导电能力不能满足要求。 滚动接触，在运行方向的前方，滚轮表面与接触网导线之间的距离逐渐减小至零，在运行方向的后方，二者之间的距离逐渐增大。这也就意味着，接触点附近必然存在一段距离很小的区域，这个区域的空气会因为高电压被电离，继而产生电弧，烧坏滚轮与接触网导线。 就不说高铁了，哪怕是第三轨供电的轻轨，地铁，乃至游乐场里用导电杆受电的碰碰车，都没有采用滚动接触的方式取电。 |
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可以的，但用了滚轮就叫集电杆，不叫受电弓了。而且集电头用滑板、滑块的话只会磨损集电头，定期更换就行，但用滚轮的话磨损的就是导线了，毕竟滑动摩擦无法完全消除，换触线的成本可比换个小滑块高多了。原因还有很多，我直接上图了： |
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明尼苏达有轨电车博物馆中使用滑轮式集电器的有轨电车 |
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集电杆顶部的滚轮 |
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滑轮式集电器的缺点 |
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尝试计算，在高铁最大时速350KM/H，并假设受电弓轴承的直径为50mm，轴承的转速高达每分钟3万7千余转。。。 目前机械制造业，根本就没法生产出来这么高转速的轴承。 |
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1、受电弓的碳刷与导线只需要一个接触面，滚轮至少要有三个接触面了。 2、受电弓的接触面可以使用较软的碳刷，以减少导线的磨损。滚轮的三个接触面里面有两个都没办法使用软硬配合关系，全是硬质材料，既要机械性能又要导电性能的磨损会很快，天天要维护。 3、受电弓与导线还可以使用偏移配合，导线并不是走直线，走的是之子形。这样受电弓的接触面宽度大幅增加，既减少了单点磨损，又可以改善局部散热，延长碳刷更换周期。 4、滑板方式导线受力更均衡，寿命更长。滑轮方式导线受到的左右摆动作用力更大。 |
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因为受电弓是要输送电力的，必须要保持一定的压力和接触面积。 这意味着，你不可能利用到滚轮这种形式，企图通过降低接触面积来减少摩擦损耗，否则这就不是受电弓了。 |
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前面有个网友的回答珠玉在前，贴图已经说明了问题，滚轮的问题的确比较多。 |
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19世纪末使用滚轮集电杆的电力车头 |
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拉下集电杆的电力机车，集电杆在车头前方， 19世纪末很多电气铁路的确用滚轮式的结构，在城市电车和无轨电车用的更广泛，因为前述的问题。在30年代连城市电车都开始改用受电弓而放弃滚轮。现在工程师当然不可能文艺复兴回到100年前。 |
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怎么把电流从滚动的轮传导到固定的轴上呢。无非是把问题从线和弓转移到了轮和轴。轴承用什么材料呢？滚动机构的问题是对磨损很敏感，一旦出现少量磨损导致结构变化稳定的滚动就会被破坏发生震动窜动，进一步加快磨损很快就彻底失效了。因此使用轴承的话一定要坚硬的金属加润滑油的方案，但坚硬意味形变小接触面积小，最多做到线接触，不利于接触面间形成稳定的电流通路。润滑油的影响就更别提了。相反受电弓这种线性滑动虽然看起来简单粗暴，但对磨损不敏感，只要不全部磨掉始终都能保证稳定的滑动。于是就可以选择一侧硬一侧软，保一侧磨一侧的方案，这样两侧可以实现面接触，选择自润滑性质的材料也不再需要润滑油，利于电流通路的形成。同时结构简单外露，易损部分更换也方便。 |
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还有，小时候见过那这个扯着大辫子的电车，有时候跑快点可能就掉线了，得司机下来小心翼翼地拽着绳子给它放回去…… |
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然后滚轮的转子和定子部分又怎么旋转传电呢？用电滑环？那还是要用电刷，这么高的转速和工作时长，电刷磨损极快，还封闭不便维护。 现在的受电弓可以利用变换不同部位的接触来均衡磨损情况，电滑环的电刷想做到可没这么容易了。 所以用滚轮的方案纯属脱裤子放屁了 |
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未来应该是无线充电的电池驱动，滚轮和滑板就都可以取消了。 |
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用带槽滚轮接触面积是可以的，礳损小的多了对吧 |
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