Une bague collectrice est un dispositif qui permet le transfert de courant électrique ou d’un signal entre une source statique et un objet en rotation sans l’utilisation d’une connexion câblée physique entre les deux. Un agencement de bague collectrice réalise cette connexion avec une bague conductrice fixée autour du composant rotatif et une brosse à ressort ou un contact sur le composant statique. Ce balai prend appui sur l’anneau tournant et maintient un contact électrique constant avec celui-ci tant qu’il reste statique. Les dispositifs à bague collectrice ont diverses applications.
Le passage d’un courant ou d’un signal entre des objets tournants et des objets fixes pose une énigme d’ingénierie qui est mieux résolue en utilisant un contact glissant à faible friction entre les deux. Dans les applications impliquant un rotor telles que celles trouvées dans les générateurs et les moteurs, la meilleure façon d’y parvenir est d’utiliser une bague collectrice solide. Il s’agit d’un anneau conducteur, généralement fabriqué à partir de cuivre poli de haute qualité, qui entoure l’arbre du rotor. Cette bague est isolée de l’arbre et câblée aux enroulements du rotor. Une brosse à ressort transportant le courant électrique est positionnée de manière à maintenir une pression constante sur la bague tout au long de sa course de rotation, complétant ainsi le circuit.
Les brosses sont généralement constituées d’un matériau conducteur tel que le carbone qui est plus doux que l’anneau. Ce matériau est utilisé pour garantir que la brosse, plutôt que la bague, s’use en premier car la brosse est plus facile et moins chère à remplacer lorsqu’elle est usée. Dans les applications qui nécessitent une connexion à faible résistance, le mercure peut être utilisé pour remplacer les balais de charbon. En raison de sa toxicité, il ne peut cependant pas être utilisé dans les industries pharmaceutiques ou alimentaires où la contamination par le mercure pose un risque pour la santé.
L’utilisation d’un système à bague collectrice n’est pas limitée au passage du courant électrique. Ce transfert n’est pas non plus limité à un passage statique vers rotor ; le courant, le signal ou les données peuvent être transférés du composant rotatif vers l’élément statique. Tant que les surfaces de la brosse et de la bague sont maintenues propres et exemptes de corrosion et de copeaux, la connexion de la bague collectrice peut être maintenue très «propre» avec un minimum d’étincelles, d’interférences de données et de bruit audio. Les applications de bagues collectrices comprennent les signaux rotatifs ou les balises d’avertissement, les alternateurs, les générateurs et les moteurs électriques à bagues collectrices et utilisent plusieurs conceptions et matériaux pour les bagues et les contacts.