導電滑環,又被稱為(wei) 集電環、滑環、集流環、匯流環、旋轉關(guan) 節、旋轉電氣界麵、線圈、換向器、轉接器,是實現兩(liang) 個(ge) 相對轉動結構的數據、信號及動力傳(chuan) 動的精密輸電裝置。它屬於(yu) 電接觸滑動連接應用範疇,很適合應用在無限製的連續旋轉中。
導電滑環按其結構可分為(wei) 圓柱式和圓盤式。圓柱式滑環的環道是沿著圓柱的軸心排列的,圓盤式滑環的環道是同心的。國內(nei) 目前主要采用圓柱式滑環,當受到高度條件限製時,才會(hui) 選用圓盤式滑環。
將靜止設備上的信號傳(chuan) 送到形影的旋轉設備上是導電滑環的主要作用。在光電測量、天文導航、光電搜索等設備上都能見到它的身影。同時,導電滑環也是尖端領域中各種精密轉台、管道設備和離心機的核心器件。
導電滑環的接觸電阻越小越好。當導電滑環的接觸電阻較大時,電流通過時接觸處的溫度會(hui) 大幅提升,嚴(yan) 重時則會(hui) 導致接觸壓降的增加以及刷絲(si) 和滑環發生熔焊現象。這些問題都會(hui) 影響導電滑環的信息傳(chuan) 輸效果。
除此之外,滑環和刷絲(si) 接觸時的壓力、材料和形式都會(hui) 對接觸電阻產(chan) 生影響。
1)接觸材料對電阻的影響。導電滑環主要包括環刷和導電環兩(liang) 個(ge) 主要器件。這需要導電環不僅(jin) 要具有很好的導熱性、耐磨性、抗氧化性、抗腐蝕性和抗熔焊性等性能,還要有相當強的硬度和較高的熔點。
2)刷絲(si) 對滑環的壓力。環刷是導電滑環的重要組成部件,具有刷絲(si) 數量多、刷絲(si) 精細、間距微小等優(you) 點。刷絲(si) 對滑環的壓力會(hui) 直接影響接觸電阻的大小,壓力越大,接觸電阻越小。但是壓力的增大是有限度的,一旦超過限度摩擦力矩就會(hui) 增加,使接觸部分磨損增大。所以,確定刷絲(si) 對滑環的壓力大小很重要,這個(ge) 壓力最好能夠使刷絲(si) 很好地壓在滑環上,卻不影響滑環的轉動。實驗表明,此壓力在12至15牛頓最適宜。
在導電滑環的工作過程中,相關(guan) 人員需要對其外形尺寸、靜態接觸電阻、動態接觸電阻、絕緣電阻、抗電強度和摩擦力矩等參數進行檢測,這些參數性能會(hui) 對其工作穩定性、可靠性及壽命造成很大的影響。及時對導電滑環進行參數檢測才能更好地反映出導電滑環的性能,也能夠第一時間發現並解決(jue) 問題。
本文由石家莊槁城區興(xing) 安鎮中學高級教師崔會(hui) 欣進行科學性把關(guan) 。
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作者: 馬瑤
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