用什么可以代替導電滑環(huán)?
在回答這個問題先先弄清楚滑環(huán)有什么作用,為什么很多設備會用到滑環(huán),如果不用滑環(huán)會有什么結果,滑環(huán)是可以在固定組件和旋轉(zhuǎn)組件之間傳輸功率,電信號或數(shù)據(jù)的設備,滑環(huán)的設計將取決于其應用,傳輸數(shù)據(jù)需要比傳輸功率的滑環(huán)具有更高的帶寬和更好的EMI(電磁干擾)緩解能力,但基本組件都是旋轉(zhuǎn)環(huán)和固定刷。
交流電動機中的滑環(huán)
在交流感應電動機的一種稱為繞線轉(zhuǎn)子電動機,滑環(huán)不是用于傳輸功率,而是用于將電阻插入轉(zhuǎn)子繞組中。繞線轉(zhuǎn)子電動機使用三個滑環(huán)(通常由銅或銅合金制成)安裝在電動機軸上(但與之絕緣)。由石墨制成的滑環(huán)電刷連接到電阻裝置,例如變阻器。當滑環(huán)與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)時,電刷與環(huán)保持恒定接觸并將電阻傳遞到轉(zhuǎn)子繞組。
轉(zhuǎn)子繞組增加電阻會使轉(zhuǎn)子電流與定子電流同相(繞線轉(zhuǎn)子電動機是一種異步電動機,其中轉(zhuǎn)子和定子電場以不同的速度旋轉(zhuǎn))結果是在相對較低的電流下產(chǎn)生了更高的轉(zhuǎn)矩?;h(huán)僅在啟動時使用,因為它們的效率較低,并且在全速運行時扭矩會下降。當電動機達到其運行速度時,滑環(huán)短路,電刷失去接觸,因此電動機的作用就像標準的AC感應(又稱“鼠籠”)電動機。
滑環(huán)或換向器?
滑環(huán)的設計和功能聽起來與換向器非常相似,雖然兩者之間有相似之處,但在滑環(huán)和換向器之間卻存在重大區(qū)別,滑環(huán)實際上是一個連續(xù)的環(huán),而換向器是分段的,從功能上講,滑環(huán)可連續(xù)傳輸功率,信號或數(shù)據(jù),具體來說,在交流電動機中,它們將電阻傳遞到轉(zhuǎn)子繞組。另一方面,換向器用于直流電動機,以反轉(zhuǎn)電樞繞組中的電流極性。每個電樞線圈的端部連接到相距180度的換向條上。當電樞旋轉(zhuǎn)時,電刷將電流提供給換向器的相對部分,從而提供給相對的電樞線圈。
滑環(huán)幾乎可用于包括旋轉(zhuǎn)底座或平臺在內(nèi)的任何應用,從工業(yè)設備(例如分度臺,繞線機和自動焊機)到風力渦輪機,醫(yī)學成像機(CT,MRI),甚至包括轉(zhuǎn)盤式操作。盡管傳統(tǒng)的滑環(huán)應用是傳輸功率,但它們也可以傳輸來自溫度傳感器或應變儀等設備的模擬和數(shù)字信號,甚至可以通過以太網(wǎng)或其他總線網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)。
總而言之,滑環(huán)的應用行業(yè)非常廣泛,目前還沒有什么設備能夠代替滑環(huán),特別是不僅需要傳輸功率還要傳輸信號的設備,離開導電滑環(huán)真的就不能正常工作了,現(xiàn)在的無線信號還很若,即使能用,信號發(fā)送接收,干擾問題也不好解決,即使能解決這些問題,增加的部件成本可能又超過滑環(huán),體積還!
