Скользить кольцо
Кольцо для скольжения - это электромеханическое устройство, которое позволяет пропустить мощность и электрические сигналы от стационарной в вращающуюся структуру. Кольцо для скольжения может использоваться в любой электромеханической системе, которая требует вращения при передаче мощности или сигналов. Он может улучшить механическую производительность, упростить работу системы и устранить склонные к повреждению провода, висящие из подвижных суставов.
Также называемые вращающимися электрическими разделами , вращающимися электрическими разъемами , коллекционерами , видальными или электрическими вращающимися соединениями , эти кольца обычно встречаются в двигателях с скольжением , электрическими генераторами для систем переменного тока (AC) и генераторов , а также в упаковочном механизме, кабельных катушках и ветре. турбины . Они могут использоваться на любом вращающемся объекте для передачи мощности, схем управления или аналоговых или цифровых сигналов, включая данные , такие как данные, которые можно найти на маяках аэродрома , вращающиеся резервуары , силовые лопаты , радиотелесопы , телеметрические системы, гелиостаты или колеса оборотов .
Кольцо для скольжения (в терминах электротехники ) - это метод создания электрического соединения через вращающуюся сборку. Формально, это электрическое устройство передачи, которое позволяет поток энергии между двумя вращающимися частями, например, в двигателе .
A - стационарные пружинные графитовые щетки,
B - вращательное стальное контактное кольцо,
C - изолированные соединения с обмоткой поля генератора,
D - верхний конец генераторного вала.
Композиция
[ редактировать ]Как правило, скользящее кольцо состоит из стационарного графита или металлического контакта (щетка), который втирается на внешнем диаметре вращающегося металлического кольца. Когда металлическое кольцо поворачивается, электрический ток или сигнал проводятся через стационарную щетку к металлическому кольцу, делающему соединение. Дополнительные сборы кольца/щетки сложены вдоль поворотной оси, если необходимо более одной электрической цепи. Либо щетки , либо кольца являются стационарными, а другой компонент вращается. [ 1 ] [ 2 ] Этот простой дизайн использовался в течение десятилетий в качестве элементарного метода передачи тока в вращающееся устройство.
Альтернативные имена и использование
[ редактировать ]Некоторые другие имена, используемые для скользящего кольца, являются коллекционным кольцом, вращающимся электрическим контактом и электрическим скольжением. Некоторые люди также используют термин коммутатор ; Тем не менее, коммутаторы несколько отличаются и специализируются на использовании на двигателях и генераторах постоянного тока. В то время как коммутаторы сегментированы, скользящие кольца непрерывны, а термины не являются взаимозаменяемыми. Роторные трансформаторы часто используются вместо скользящих колец в высокоскоростных или низкофленких средах. [ 3 ]
можно использовать скольжение, В роторном союзе чтобы функционировать одновременно с устройством, которое обычно называют вращающимся соединением. Слипковые кольца делают то же самое для электрической мощности и сигнала, что роторные союзы делают для жидкости. Они часто интегрируются в роторные профсоюзы для отправки питания и данных в вращающийся механизм и обратно в сочетании со средами, которые предоставляет Ротари Союз. [ 4 ]
История
[ редактировать ]Основной принцип скользящих колец можно проследить до конца 19 -го века, когда они первоначально использовались в ранних электрических экспериментах и развитии электрических генераторов и двигателей. С появлением промышленной революции и растущим спросом на электрическую мощность технология скользящих колец начала развиваться. Они стали важными компонентами в крупномасштабных электрических машинах, таких как турбины и генераторы, что позволяет переносить мощность и сигналы на машинах, где часть механизма, необходимая для постоянного вращения. [ 5 ]
Типы
[ редактировать ]
Слипковые кольца изготовлены в различных типах и размерах; Например, одно устройство, сделанное для театрального сценического освещения, имело 100 дирижеров. [ 6 ] Кольцо для скольжения позволяет неограниченное количество вращений подключенного объекта, тогда как слабый кабель может быть скручен только несколько раз, прежде чем он будет связываться и ограничить вращение.
Слипковые кольца с ртутью
[ редактировать ]Слипковые кольца с ртутью , отмеченные своим низким сопротивлением и стабильным соединением, используют другой принцип, который заменяет контакт раздвижной кисти на пуле жидкого металла, молекулярно связанного с контактами. [ 7 ] Во время вращения жидкий металл поддерживает электрическое соединение между стационарными и вращающимися контактами. Тем не менее, использование ртути может вызывать проблемы безопасности, если не обрабатываться должным образом, так как это токсичное вещество. Устройство скольжения также ограничено температурой, поскольку ртуть затвердевает примерно на -40 ° C. [ 8 ]
Блинные кольца
[ редактировать ]Кольцо для блинчика [ 9 ] Имеет проводники, расположенные на плоском диске в качестве концентрических колец, центрированных на вращающемся валу. Эта конфигурация имеет больший вес и объем для тех же цепей, большей емкости и перекрестных помех, большего износа кисти и более легко собирает износ -мусор на вертикальной оси. Тем не менее, блин предлагает уменьшенную осевую длину для количества цепей, и поэтому в некоторых приложениях может быть неуместным.
Беспроводные скольжения кольца
[ редактировать ]Беспроводные скользящие кольца не полагаются на типичные методы контакта с металлическими и углеродными кистями на основе трения, которые использовались с помощью скользящих колец с момента их изобретения, например, изученных выше. Вместо этого они передают как мощность, так и данные по беспроводной связи через магнитное поле , которое создается катушками, которые размещаются в вращающемся приемнике, и стационарным передатчиком. [ 10 ] Беспроводные скользящие кольца считаются обновлением или альтернативой - традиционным скольжением, поскольку их отсутствие стандартных механических вращающихся деталей означает, что они обычно более устойчивы в суровых рабочих средах и требуют меньшего обслуживания. Однако количество мощности, которое может быть передано между катушками, ограничено; Обычно традиционное скольжение контактного типа может передавать заказа на большее количество мощности в том же объеме.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Cobham Plc :: Aerospace and Security, аэрокосмическая связь, Annemasse» . Cobham.com. 2011-02-13. Архивировано из оригинала 2013-05-27 . Получено 2011-09-02 .
- ^ «Как работают кольца скольжения» . Uea-inc.com . Получено 2011-09-02 .
- ^ «Слипко кольцо глоссарий» . ПЕТЕРЛАПЕР . Получено 2013-01-24 .
- ^ «Определение кольца кольца» . Получено 2013-03-01 .
- ^ "Americansliprings" .
- ^ Алан Хендриксон, Колин Бакхерст Механический дизайн для сцены Focal Press, 2008 ISBN 0-240-80631-X , стр. 379 с иллюстрацией кольца для блинчика и барабанного типа.
- ^ "Mercotac" .
- ^ «Часто задаваемые вопросы скольжения кольца» . Moog.com. 2009-06-23 . Получено 2011-09-02 .
- ^ Питер У. Форскесу, Джон Старк, Грэм Свинерд Космический Инженерный Инженерность Джона Вили и сыновья, 2003 ISBN 0-470-85102-3 Page 521
- ^ «Слив кольца | Как работает кольцо скольжения • PowerbyProxi» . PowerbyProxi . Архивировано с оригинала 2016-11-24 . Получено 2016-11-24 .