電氣滑環(huán)是由旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)子)和靜止(定子)部件組成的機電裝置。它們允許信號和動力從轉(zhuǎn)子傳輸?shù)蕉ㄗ印H欢,越來越多的?shù)據(jù),特別是高速或高通道計數(shù)的數(shù)據(jù),通過光纖和光纖滑環(huán),即電滑環(huán)的光學對應物傳輸。在移動或旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的動力傳輸中,電氣滑環(huán)仍然是必不可少的。根據(jù)滑環(huán)的刷型和機械結(jié)構(gòu),滑環(huán)有很多種。每種設計都適合特定的特殊應用。有些人比其他人更受歡迎。我們將在本文中討論每種類型的優(yōu)缺點。
刷絲技術
刷絲是一種將電流傳導到滑環(huán)運動部件的裝置。運動部件通常是環(huán)形導體;h(huán)設計中常見以下刷絲/接觸類型/材料。沒有單一樣式材質(zhì)可以解決所有問題。大多數(shù)制造商在一臺設備中提供多種材料樣式或它們的混合物,以滿足不同行業(yè)復雜需求的挑戰(zhàn)。
環(huán)上墊刷(銀石墨):
石墨顆粒分散在銀的基體中。銀通常和石墨結(jié)合在一起,形成連續(xù)的高導電性路徑,并且具有低電壓降。石墨因起弧而燒壞。銀具有抗氧化性,能在停機時保持接觸面清潔。這些特性使銀-石墨電刷在高電流密度條件下性能良好。
刷墊的形狀通常是一個小矩形,接觸面是圓柱形的,與匹配的環(huán)提供了完美的界面。接觸壓力來自彈性金屬片或焊盤上的壓縮彈簧。配對環(huán)的材料通常是銀幣。圓柱接觸界面使這種設計具有較大的接觸面,是大電流應用的良好選擇。
環(huán)上的細絲/鋼絲刷:
另一種選擇是一組合金形成單絲或多絲刷。匹配環(huán)材料也是合金。單絲/鋼絲刷與匹配環(huán)的接觸面相對較小。為了克服這一點,制造商通常會在活塞環(huán)上形成環(huán)形凹槽。它將接觸從一個點轉(zhuǎn)換為一個拱,極大地增加了接觸面。即使如此,電流容量也相對較低(不到幾安培)。
這種設計成本極低,通常用于低功率和信號傳輸。
當多根電線組合成一束電刷時,表面接觸會大大增加?梢詡鬏敻叩碾娏。環(huán)形槽不僅提供了更大的接觸面,而且還防止了導線偏離軌道。這種結(jié)構(gòu)以其低成本、高性能的綜合效益近年來受到了許多用戶的青睞。也有關于低磨損碎片產(chǎn)生和低維護的報告。
無刷/滾圈:
柔性環(huán)不依賴于環(huán)和刷之間的滑動運動,而是連接外環(huán)和內(nèi)環(huán)。柔性環(huán)的移動非常類似于滾珠軸承中的滾珠,允許通過旋轉(zhuǎn)界面(滾動接觸)傳輸電力和信號,降低噪音并減少顆粒生成。這種設計大大減少了摩擦和磨損。因此,它們可以以更高的速度運行,持續(xù)時間更長。它們被稱為無刷滑環(huán)或滾環(huán)滑環(huán)。