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滑环是什么-滑环结构工作原理是什么？

日期：2018-06-09  点击：20355  属于：滑环结构原理
问：精密导电滑环是什么？
答：滑环是一种机电装置，可以让不同的设备传输电力和电信号的装置，主要是防止绕线的功能，可用于需要旋转的任何机电系统，同时传输功率或信号，也被称为旋转接头，旋转连接器，收集器，转环，换向器，集电环，汇流环或电旋转接头，常见的有帽型，过孔，风电，光纤光电，盘式，高频高清，以太网滑环等。它们可用于任何旋转物体以传输电力，控制电路或模拟或数字信号。
问：滑环用在哪里？
答：典型应用包括旋转自动化或控制系统，如转台，索引表和机器人，无人机，风力涡轮机，半导体加工，医疗设备，印刷塑料成型，CT和MRI医疗扫描仪，卫星通讯，饮料加工和工业洗衣机也是常见的应用。
问：滑环的工作原理？
答：导电滑环通过将滑动触点（电刷）固定在环（导体环）上而工作。电刷和导体环的导线为两侧的设备提供电气连接。一般来说，导体环安装在转子上，并终止于通过转子轴向延伸到一端的引线，刷子通过安装在外壳上的刷子固定。壳体内的一组滚珠轴承支撑转子。壳体，转子，外壳和端盖等结构部件由金属和非金属材料制成，这些材料根据应用要求（如温度，重量，尺寸，耐用性和成本）进行选择。电气部件 - 电刷，导体环和电气连接器 - 由高导电材料制成。它们根据电流密度，电压降，转速，温度，电阻变化，带宽和特性阻抗等要求进行选择。
问：那么是否有不同类型的导电滑环？
答：是的。控制电刷和导体环之间滑动接触的基础设计是导电滑环最关键的方面。每个应用的具体要求决定了最合适的滑动接触技术。电力通常通过碳 - 石墨基体的复合刷传输，并且可以具有其他金属，例如铜或银，三元合金丝等以增加电流密度。这些与通常用于电机的复合刷相似。另一方面，数据通信，信号和其他敏感电压通常通过与贵金属导体环表面接触的贵金属线刷传输。对于需要高带宽和极高数据可靠性的特殊情况，多个触点（例如聚合物电刷）可提供可靠的数据传输。混合信号可处理电力和数据传输。在这些情况下，良好的设计技术可确保电磁干扰不会影响数据的完整性。工程师必须分离电源和数据通道，并确保导电滑环和相邻电缆的屏蔽效果。空间有限时，气动连接也可以与电气硬件集成到一个单独的控制器内。
问：导电滑环的尺寸？
答：通常可以从一英寸到几英尺不等。通常，尺寸可以根据应用设备的尺寸进行设置。小型微距型导电滑环减少了每次旋转所行进的等效直线距离并使滑动触点的磨损最小化，与具有较大导体环的设计相比，这延长了使用寿命。然而，较大的尺寸通常允许流体等介质通过软管或管道穿过中心，也可以安装法兰，螺纹转子，或滑动配合在轴上或轴腔中。电气连接选项包括引线，电气连接器和接线端子。
问：导电滑环的电力和数据传输是否有限制？
答：对于功率通常是不影响满足要求的负载所使用的功率，电压升降会影响负载上可用的实际电压以及使用中消耗的总功率，耗散的能量会转化为热量，并会影响设备的工作温度。如果在最坏的情况下只要导电滑环中的部件不会过热，并且壳体温度不会造成烧伤风险，则设计可以接受。对于数据，所有滑动触点在旋转时会产生一些电阻变化。变化的程度取决于许多变量，如所选择的滑动接触，速度，温度和接触力，这种电阻变化的影响将取决于导电滑环所属的整个电路。滑动触点的设计应考虑所需的数据带宽以及电路对变化的容差。对于关键应用，专家建议为每个通道使用多个触点，以尽量减少电阻变化。
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导电滑环结构图
上图很好的展示了导电滑环结构，导电两端分别通过定子的铜环（环也有其它材质）和转子的刷丝连接起来形成完整的旋转连接器电路
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