Sürüşmə halqalarının necə işlədiyini hansı üsul izah edir?
Sürüşmə halqaları elektrik enerjisini stasionar və fırlanan hissələr arasında ötürür. Əsas mexanizm fırlanan mil üzərində quraşdırılmış keçirici halqalarla əlaqə saxlayan fırçalardan istifadə edir - karbon və ya qiymətli metal fırçalar hər şey fırlanarkən bu halqalara basır.
Əksər sənaye tətbiqləri bu kontakta əsaslanan ötürmə metoduna- əsaslanır, çünki bu, sadə mühəndislikdir. Moog-un külək turbinləri üçün sürüşmə halqaları, moog.com saytındakı spesifikasiyalara uyğun olaraq 690V-a qədər üç fazalı gücü idarə edir və bu qurğular faza külək istiqamətinə doğru dönərkən davamlı elektrik əlaqəsinə ehtiyacı olan generatorlarda işləyir.
Əlaqə metodu hələ də üstünlük təşkil edir
Karbon fırçaları mis və ya qızıl{0}}üzüklərə qarşı sürüşür. Kontakt təzyiqi adətən 20 ilə 200 qram arasında dəyişir, baxmayaraq ki, bu, tətbiqdən asılı olaraq çox dəyişir. Siz müxtəlif məqsədlər üçün istifadə edilən müxtəlif materiallar - gümüş{6}}yüksək cərəyan üçün qrafit fırçalar (bəzi dizaynlar hər halqaya 500+ amper idarə edir), aşağı səs-küylü siqnal ötürülməsi üçün təmiz gümüş, korroziya qiymətdən daha əhəmiyyətli olduqda qızıl örtük tapa bilərsiniz.
CT skanerləri davamlı olaraq 200+ rpm-də fırlanan sürüşmə halqalarından istifadə edir. Cobham bunları tibbi avadanlıq istehsalçılarına təqdim edir - öz vebsaytı cobham.com fırlanan portal üçün eyni vaxtda həm güc, həm də yüksək tezlikli məlumat siqnallarını ötürən 100-kanal sürüşmə halqasını göstərən spesifikasiyaları sadalayır. Məlumat kanalları 100 MHz-ə qədər tezliklərdə işləyir, eyni qurğu bir neçə kilovat motor gücü daşıyır. Bu ikili{10}məqsədli dizayn çətinləşir, çünki siz eyni fırlanan interfeysdə yüksək sürətli data xətlərini ağır cərəyan yolları ilə qarışdırırsınız.
Siqnal bütövlüyü müəyyən sürətlərdən yuxarı bir problemə çevrilir. Kontakt sıçrayışı baş verir, elektrik səsi artır, aşınma sürətlənir. Bəzi dizaynlar üzükləri bir-birindən daha uzaqlaşdırır, digərləri eyni montajda müxtəlif üzüklər üçün fərqli fırça materiallarından istifadə edir.
Merkuri Sürüşmə Üzükləri Mövcuddur, Amma Ondan Artıq Heç Kim Çox İstifadə Etmir
Fırçanın aşınmasını tamamilə aradan qaldıran civə istifadə edən maye metal təmas üsulu var. Fırlanan kontakt civə hovuzundan keçir, ona görə də sürtünmə və ya mexaniki deqradasiya yoxdur. Elektrik müqaviməti inanılmaz dərəcədə aşağı və ardıcıl olaraq qalır.
Ətraf mühit qaydaları əksər tətbiqlər üçün bu texnologiyanı öldürdü. Merkuri zəhərlidir, mühafizəsi çətindir və utilizasiyası problemlər yaradır. Bir neçə ixtisaslaşdırılmış hərbi və tədqiqat sistemləri hələ də performans faydalarının təhlükələrdən üstün olduğu civə sürüşmə üzüklərindən istifadə edir, lakin kommersiya istehsalçıları onilliklər əvvəl bu yanaşmadan imtina etdilər. Civə interfeyslərinin təmas müqaviməti fırça kontaktları üçün 0,05-0,5 ohm ilə müqayisədə 0,001 ohm ətrafında ölçülür, bu, bəzi dəqiq ölçmə sistemlərində vacibdir, lakin çirklənmə riskini əsaslandırmaq üçün kifayət deyil.
Fiber Optik Rotary Derzləri Bəzi Tətbiqləri Dəyişdirdi
Güc əvəzinə məlumat ötürmək lazım olduqda, fiber optik fırlanan birləşmələr (FORJ) elektriklə təmasdan tamamilə qaçır. Bunlar dəqiq düzülmüş optik elementlərdən istifadə edir - işıq şüası sabit lifdən fırlanan interfeys vasitəsilə fırlanan tərəfdəki digər lifə keçir. Tibbi robotlar və hərbi qüllələr video və məlumat ötürülməsi üçün FORJ-lərə keçdilər, çünki sıfır elektrik səsi və əsasən məhdudiyyətsiz ötürmə qabiliyyəti var.
Onlar güc ötürülməsi üçün işləmirlər, orijinal sualın soruşduğu budur. Mühərriklər və ötürücülər fırlanan qurğuda elektrikə ehtiyac duyarsa, sizə hələ də adi sürüşmə halqalarına ehtiyacınız var.
Çox-Kanal Konsentrik Üzükləri Yığır
Mürəkkəb maşın bir yerdə fırlanan onlarla və ya yüzlərlə ayrı-ayrı dövrə tələb edir. Sənaye dizaynları keçirici halqaları mil oxu boyunca hər bir halqa arasında izolyasiya ilə birləşdirir və ayrı-ayrı fırça blokları hər bir halqa ilə müstəqil əlaqə qurur. Bəzi montajlar güc halqalarını, idarəetmə siqnalı halqalarını və yüksək{2}}tezlikli məlumat kanallarını hamısını bir vahiddə birləşdirir.
Üzük aralığı və fırça həndəsəsi gərginlik tələbləri və siqnal növləri əsasında optimallaşdırılır. Daha yüksək gərginliklər daha çox izolyasiya boşluğuna ehtiyac duyur - siz 24V nəzarət siqnalları üçün halqalar arasında bəlkə 3mm, lakin 480V güc halqaları arasında 10mm+ görəcəksiniz. Fırça təzyiqinin tənzimlənməsi də vacibdir, çünki qeyri-adekvat təzyiq fasiləli təmaslara səbəb olur, həddindən artıq təzyiq isə aşınmanı sürətləndirir və sürtünmə momentini artırır.
İstehsal toleransları gözlədiyinizdən daha sərtdir. Üzük konsentrikliyi və səthin bitməsi birbaşa əlaqə keyfiyyətinə və xidmət müddətinə təsir göstərir. Machinedesign.com-un texniki məlumatlarına əsasən, dəqiq sürüşmə halqaları üçün səth pürüzlülük spesifikasiyalar 0,4 mikron Ra və ya daha yaxşı işləyir, bütün çevrə boyunca yuvarlaqlığı bir neçə mikron daxilində saxlayan xüsusi torna tezgahlarında işlənir.
Temperatur Təsirləri və Cari Tutum
Cari tutum təmas sahəsindən və soyutmadan asılıdır. Dörd karbon fırçası ilə təmasda olan 10 mm genişlikdəki halqa, həddindən artıq istiləşmə narahatlıq yaratmazdan əvvəl davamlı olaraq 15-20 amper daşıya bilər, lakin məcburi hava soyutma əlavə edin və eyni montaj 40+ amperləri idarə edir. Fırça ilə əlaqə müqaviməti I²R itkilərinə mütənasib istilik yaradır və daha yüksək cərəyanlarda siz interfeysdə ciddi vat sərf edirsiniz.
Termal genişlənmə kontakt təzyiqinə və hizalanmasına təsir edən ölçülü dəyişikliklərə səbəb olur. Temperaturun dəyişməsi montajı vurğulayır və aşınmaya kömək edir. Bəzi dizaynlarda hissələr genişləndikcə və temperatur dəyişikliyi ilə daraldıqca ardıcıl təmas təzyiqini saxlamaq üçün yaylı{2}}yüklənmiş fırça tutucularından istifadə edir.
Yüksək-yüksəklik və vakuum tətbiqləri xüsusi diqqət tələb edir, çünki azaldılmış hava təzyiqi soyutma səmərəliliyini azaldır və dəniz səviyyəsindən-aşağı gərginliklərdə elektrik qövsünə səbəb ola bilər.
Simsiz Güc Ötürməsi Mövcuddur, lakin Məhdudiyyətlərə malikdir
İnduktiv və kapasitiv birləşmə üsulları gücü fiziki təmas olmadan ötürür. Bunlar robotlar üçün -az güc tətbiqləri - simsiz enerji doldurma sistemləri, kontaktsız məlumat ötürülməsi və bu kimi şeylər üçün əla işləyir. Bəzi dizaynlar fırlanan transformatorlardan istifadə edərək kilovat{4}}səviyyəsinə qədər güc ötürülməsinə nail olur.
Səmərəlilik hava boşluğu məsafəsi və fırlanan və stasionar hissələr arasında yanlış hizalanma ilə aşağı düşür. Üstəlik, fırlanma zamanı mufta dəyişdikcə sabit enerji ötürülməsini təmin etmək üçün sizə mürəkkəb idarəetmə elektronikası lazımdır. Etibarlı yüksək cari birləşmələr tələb edən ağır sənaye maşınları üçün fırça-tipli sürüşmə halqalar texniki xidmət tələblərinə baxmayaraq daha sadə və daha möhkəm olduğu üçün standart olaraq qalır.
Fırçalar və üzüklərdən istifadə edilən əlaqə üsulu, sürüşmə halqalarının əksəriyyətinin necə işlədiyini izah edir, çünki bu, milliamperdən yüzlərlə amperə qədər dəyişən, eyni vaxtda birdən çox dövrəni idarə edən və mürəkkəb elektronika tələb etməyən sübut edilmiş texnologiyadır. Baxım intervalları dəyişir - bəzi sənaye qurğuları fırçaların dəyişdirilməsi arasında 2-3 il işləyir, digərləri iş dövrü və ətraf mühit şəraitindən asılı olaraq bir neçə aydan bir diqqət tələb edir. Aşınma zibilləri təmiz mühitlərdə nəzərə alınır və düzgün möhürlənməsə, fırça tozu yaxınlıqdakı komponentləri çirkləndirə bilər.
Bu, əsas metodları və məhdudiyyətlərinə baxmayaraq, mexaniki təmas yanaşmasının hələ də üstünlük təşkil etdiyini əhatə edir.