В електричних машинах зазвичай застосовують циліндричні колектори, зібрані з мідних пластин 5 (рис. 1, а) клинчастого перетину, ізольованих один від одного прокладками 12. У пластинах з торців виконують виточки, які надають їм форму «хвоста». Пластини від втулки 10 і натискного кільця 3 ізолюють манжетами 8, виконаними у вигляді кілець конусної форми, і циліндром 7.
Виточки повинні бути такого розміру, щоб зовнішні поверхні манжет відділялися від пластин зазором 6. Завдяки цьому конусні виступи на втулці і кільці при зближенні їх за допомогою гайки 1 стискають за «ластівчин хвіст» пластини і притискають їх і прокладки один до одного бічними сторонами. Таке кріплення пластин називається арочним.
У верхній частині пластини з боку якірної обмотки розташовані півники 9, які представляють собою виступи з прорізами 11 для вкладання провідників обмотки. У середніх і великих машинах, в яких діаметр колектора набагато менше діаметра якоря, для зручності з'єднання обмотки 14 (рис. 35, б) з колектором і економії колекторної міді в пластини 5 впаивают стрічкові півники 13.
Колектор є однією з найбільш складних і трудомістких частин електричної машини. Набір пластин і ізоляційних прокладок повинен бути міцно закріплений. Зовнішня (робоча) поверхню колектора, по якій ковзають щітки, повинна мати строго циліндричну форму. Колекторні пластини повинні бути надійно ізольовані один від одного і інших металевих деталей колектора. Пил і волога не повинні проникати у внутрішні порожнини колектора, недоїли інші для огляду і чищення. Тому в колекторах з арочним розпором на манжети накладають бандаж 4, що закриває зазор 6.
Мал. 1. Колектор з кріпленням нажімнимі кільцями і арочним розпором (а) і пластина з стрічковим півником (б)
Мал. 2. Колектор зі стяжними шпильками:
1,4 - натискні кільця, 2 - колекторна пластина, 3 - шпилька, 5 - маточина, 6 - гайка
Бандаж оберігає також виступаючу частину манжети від розшаровування. Контровку гайки колектора здійснюється гвинтом 2 або іншим способом.
Мідь має більший коефіцієнт лінійного розширення при нагріванні (17-10 * град-1), ніж сталь (12-10-6 град-1).
Крім того, температура колекторних пластин вище, ніж температура сталевої втулки, так як пластини нагріваються тертям об них щіток і проходять по ним струмом. Це призводить до того, що в робочому стані пластини подовжуються більше, ніж втулка.
Температурні деформації можуть привести до діжкоподібним вигинаючи колекторних пластин і порушення контакту щітки з колектором. Деформації особливозначні в великих колекторах з великою довжиною пластин. Тому в таких колекторах «ластівчин хвіст» стягують за допомогою м'яких елементів: шпильок 3 (рис. 2) або гайкою через пружне пружне кільце.
При подовженні пластин відносно тонкі шпильки розтягуються. Така конструкція допомагає зберегти циліндричної робочої поверхні колектора. Шпильки розраховують таким чином, щоб їх деформація при подовженні відбувалася в межах пружності матеріалу. Поява в них залишкових деформацій при нагріванні може привести до ослаблення колектора при його охолодженні.
Мал. 3. Колектор па пластмасі
У швидкохідних машинах при значній довжині колектора відцентрові сили, що діють на пластини, настільки великі, що можуть викликати продавлювання манжет, а самі пластини прогнуться. У таких .Машина застосовують колектори з бандажними кільцями 4 (рис. 3), в яких комплект з мідних 8 і ізоляційних пластин насаджують на конусну втулку 5, ізольовану міканітів 6. Кільця від пластин також ізолюють міканітів 7. Втулка з натягом насаджена на вал 1 тільки з боку півників, щоб вал не перешкоджав подовженню колектора при нагріванні.
Мал. 4. Колектор з бандажними кільцями
В осьовому напрямку пластини на втулці закріплюють гайкою 2, тиск від якої передається через металеву 3 і ізоляційну 9 шайби. У крайніх бандажних кільцях протачивают канавки у вигляді «хвоста» для розміщення балансувальних тягарців.
У малих і середніх машинах застосовують колектори на пластмасі. У таких колекторах у внутрішнє отвір циліндра з мідних і ізоляційних пластин впрессовивается пластмаса 3 (рис. 4), яка охоплює кріпильні виступи пластин 4. Пластмаса в такій конструкції утримує пластини при роботі машини. Тому для колекторів застосовують пластмаси високої міцності. У разі необхідності пластмасовий корпус упрочняют сталевими кільцями 5. Щоб кільця не викликали замикання між пластинами, ізоляційні прокладки 2 роблять таких розмірів, при яких вони виступали б за контур мідних пластин всередині корпусу. Для підвищення надійності посадки на вал в пластмасі корпусу розташовують втулку I. Застосування пластмаси спрощує конструкцію і здешевлює виготовлення колектора.
В електричних машинах поряд з циліндричними іноді застосовують дискові колектори, у яких пластини розташовують на торцевій поверхні диска.