滑環(huán)是什么-滑環(huán)結(jié)構(gòu)工作原理是什么?
問:精密導電滑環(huán)是什么?
答:滑環(huán)是一種機電裝置,可以讓不同的設(shè)備傳輸電力和電信號的裝置,主要是防止繞線的功能,可用于需要旋轉(zhuǎn)的任何機電系統(tǒng),同時傳輸功率或信號,也被稱為旋轉(zhuǎn)接頭,旋轉(zhuǎn)連接器,收集器,轉(zhuǎn)環(huán),換向器,集電環(huán),匯流環(huán)或電旋轉(zhuǎn)接頭,常見的有帽型,過孔,風電,光纖光電,盤式,高頻高清,以太網(wǎng)滑環(huán)等。它們可用于任何旋轉(zhuǎn)物體以傳輸電力,控制電路或模擬或數(shù)字信號。
問:滑環(huán)用在哪里?
答:典型應用包括旋轉(zhuǎn)自動化或控制系統(tǒng),如轉(zhuǎn)臺,索引表和機器人,無人機,風力渦輪機,半導體加工,醫(yī)療設(shè)備,印刷塑料成型,CT和MRI醫(yī)療掃描儀,衛(wèi)星通訊,飲料加工和工業(yè)洗衣機也是常見的應用。
問:滑環(huán)的工作原理?
答:導電滑環(huán)通過將滑動觸點(電刷)固定在環(huán)(導體環(huán))上而工作。電刷和導體環(huán)的導線為兩側(cè)的設(shè)備提供電氣連接。一般來說,導體環(huán)安裝在轉(zhuǎn)子上,并終止于通過轉(zhuǎn)子軸向延伸到一端的引線,刷子通過安裝在外殼上的刷子固定。殼體內(nèi)的一組滾珠軸承支撐轉(zhuǎn)子。殼體,轉(zhuǎn)子,外殼和端蓋等結(jié)構(gòu)部件由金屬和非金屬材料制成,這些材料根據(jù)應用要求(如溫度,重量,尺寸,耐用性和成本)進行選擇。電氣部件 - 電刷,導體環(huán)和電氣連接器 - 由高導電材料制成。它們根據(jù)電流密度,電壓降,轉(zhuǎn)速,溫度,電阻變化,帶寬和特性阻抗等要求進行選擇。
問:那么是否有不同類型的導電滑環(huán)?
答:是的。控制電刷和導體環(huán)之間滑動接觸的基礎(chǔ)設(shè)計是導電滑環(huán)最關(guān)鍵的方面。每個應用的具體要求決定了最合適的滑動接觸技術(shù)。電力通常通過碳 - 石墨基體的復合刷傳輸,并且可以具有其他金屬,例如銅或銀,三元合金絲等以增加電流密度。這些與通常用于電機的復合刷相似。另一方面,數(shù)據(jù)通信,信號和其他敏感電壓通常通過與貴金屬導體環(huán)表面接觸的貴金屬線刷傳輸。對于需要高帶寬和極高數(shù)據(jù)可靠性的特殊情況,多個觸點(例如聚合物電刷)可提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸?;旌闲盘柨商幚黼娏蛿?shù)據(jù)傳輸。在這些情況下,良好的設(shè)計技術(shù)可確保電磁干擾不會影響數(shù)據(jù)的完整性。工程師必須分離電源和數(shù)據(jù)通道,并確保導電滑環(huán)和相鄰電纜的屏蔽效果??臻g有限時,氣動連接也可以與電氣硬件集成到一個單獨的控制器內(nèi)。
問:導電滑環(huán)的尺寸?
答:通??梢詮囊挥⒋绲綆子⒊卟坏?。通常,尺寸可以根據(jù)應用設(shè)備的尺寸進行設(shè)置。小型微距型導電滑環(huán)減少了每次旋轉(zhuǎn)所行進的等效直線距離并使滑動觸點的磨損最小化,與具有較大導體環(huán)的設(shè)計相比,這延長了使用壽命。然而,較大的尺寸通常允許流體等介質(zhì)通過軟管或管道穿過中心,也可以安裝法蘭,螺紋轉(zhuǎn)子,或滑動配合在軸上或軸腔中。電氣連接選項包括引線,電氣連接器和接線端子。
問:導電滑環(huán)的電力和數(shù)據(jù)傳輸是否有限制?
答:對于功率通常是不影響滿足要求的負載所使用的功率,電壓升降會影響負載上可用的實際電壓以及使用中消耗的總功率,耗散的能量會轉(zhuǎn)化為熱量,并會影響設(shè)備的工作溫度。如果在最壞的情況下只要導電滑環(huán)中的部件不會過熱,并且殼體溫度不會造成燒傷風險,則設(shè)計可以接受。對于數(shù)據(jù),所有滑動觸點在旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生一些電阻變化。變化的程度取決于許多變量,如所選擇的滑動接觸,速度,溫度和接觸力,這種電阻變化的影響將取決于導電滑環(huán)所屬的整個電路?;瑒佑|點的設(shè)計應考慮所需的數(shù)據(jù)帶寬以及電路對變化的容差。對于關(guān)鍵應用,專家建議為每個通道使用多個觸點,以盡量減少電阻變化。
上圖很好的展示了導電滑環(huán)結(jié)構(gòu),導電兩端分別通過定子的銅環(huán)(環(huán)也有其它材質(zhì))和轉(zhuǎn)子的刷絲連接起來形成完整的旋轉(zhuǎn)連接器電路