(РУКОВОДСТВО) Что такое коммутатор с контактными кольцами: состав, типы и многое другое

Коллектор с контактными кольцами представляет собой электромеханический инструмент. Он позволяет передавать электрические сигналы и энергию от неподвижного устройства к другому вращающемуся устройству. Коллектор с контактными кольцами можно использовать в любой среде, где требуется вращение для установки для передачи сигналов или мощности.

Это улучшает работу механических частей в любой машине, в то же время упрощая работу систем и уменьшая количество проводов, которые могут быть повреждены из-за попадания на пути движущихся частей. Кольца имеют много названий, в том числе электрические вращающиеся соединения, вертлюги, коллекторы, вращающиеся электрические соединители и вращающиеся электрические интерфейсы.

(Руководство) Коллектор с контактными кольцами: состав, типы, альтернативное использование и названия

Системы контактных колец обычно появляются в генераторах и системах переменного тока. Некоторые из распространенных систем, в которых используется коммутатор с контактными кольцами, включают ветряные турбины, кабельные барабаны и упаковочные машины. Токосъемные кольца также имеют множество применений в различных секторах, включая вращающиеся баки, гелиостаты, экскаваторы, цифровые и аналоговые сигналы аэродромных маяков, схемы управления и другие вращающиеся объекты, которые передача мощности.

Основная идея механизма с контактными кольцами заключается в создании электрического соединения с использованием вращающегося узла. Следовательно, коммутатор с контактными кольцами представляет собой электрическое устройство, которое обеспечивает поток энергии между двумя электрическими частями, которые вращаются так же, как двигатель.

Состав: Что такое коммутатор с контактным кольцом?

Обычно, токосъемное кольцо состоит из металлического контакта, иначе известный как кисть или стационарный графит. Назначение щетки — тереться о внешний диаметр вращающегося металлического кольца. Когда круг вращается, генерируется электрический ток; это проводится через неподвижную щетку к металлическому кольцу, которое обеспечивает соединение.

Если есть потребность в большем количестве электрических цепей, в систему можно добавить дополнительные щетки или кольца. Важным фактом является то, что кольцо или щетки должны быть неподвижны, в то время как другие части движутся или наоборот. Это оригинальная конструкция, которая использовалась в течение многих лет и зарекомендовала себя как эффективный способ передачи тока во вращающееся устройство.

Альтернативное использование и названия коммутатора с контактными кольцами –

Несколько других названий относятся к коммутатору с контактным кольцом, включая, среди прочего, электрическое контактное кольцо и вращающийся электрический контакт. Некоторые называют контактные кольца просто коммутаторами. Однако следует отметить, что коммутаторы бывают разные, и в большинстве случаев они используются в генераторах и двигателях постоянного тока.

Еще одно большое различие между коммутаторами и контактными кольцами заключается в том, что контактные кольца являются непрерывными, а коммутаторы – сегментированными, и эти термины и спецификации не являются взаимозаменяемыми. На высоких скоростях или в условиях, требующих низкого трения, вместо контактных колец используются вращающиеся трансформаторы.

Существуют различные способы работы токосъемных колец во вращающемся соединении. Контактное кольцо можно использовать одновременно с устройством таким образом, чтобы оно образовывало вращающееся соединение. Чтобы понять, как это работает, вы должны знать, что токосъемное кольцо имеет те же функции с точки зрения сигнала и электрической мощности, что и ротор в жидкой среде.

Поэтому часто встречаются токосъемные кольца, интегрированные с поворотными соединениями для передачи данных и питания к машинам и от них, которые вращаются вместе со средой, которая обеспечивается поворотным соединением.

Типы контактных колец –

Контактные кольца бывают разных форм и размеров. Все зависит от того, где устройство будет использоваться. Например, устройство для использования в театре имеет более ста проводников. Основная цель токосъемного кольца – предоставить место для неограниченного вращения присоединяемому объекту. С другой стороны, вы можете несколько раз скрутить провисший кабель, прежде чем он начнет выходить из строя.

1. Смачиваемые ртутью токосъемные кольца:

Контактные кольца, смачиваемые ртутью, известны своим стабильным соединением и низким сопротивлением. В системе используется другой принцип, который заключается в замене скользящих щеток жидким металлом, который связан с контактами на молекулярном уровне.

Когда система вращается, жидкий металл поддерживает активное электрическое соединение между вращающимися и неподвижными контактами. Использование контактных колец, смоченных ртутью, имеет обратную сторону из-за безопасности.

Ртуть токсична, что затрудняет использование смачиваемых ртутью контактных колец в пищевой, фармацевтической или медицинской промышленности. В таких отраслях утечка может привести к серьезному заражению и смертельной угрозе для миллионов жизней.

Другая проблема, связанная с контактными кольцами этого типа, связана с температурой, потому что, как только температура ртути приближается к -40 градусам Цельсия, она начинает затвердевать.

2. Блинные контактные кольца:

Их называют блинчатыми токосъемными кольцами, потому что проводники расположены таким образом, что образуют концентрические кольца, которые центрируются на вращающемся валу, лежа на плоском диске. Конфигурация увеличивает объем и вес цепей, что, в свою очередь, приводит к более высоким перекрестным помехам и емкости.

Система также имеет более значительный износ щеток, и она легко собирает мусор от износа на своей вертикальной оси.

Единственным недостатком конструкции токосъемных колец в виде блинов является то, что они уменьшают осевую длину по количеству цепей. Хотя это недостаток, в некоторых приложениях он также является преимуществом.

3. Беспроводные контактные кольца:

В беспроводных токосъемных кольцах не используется метод трения углерода и металлической щетки для выработки тока, как в других, упомянутых выше. В этом случае вы можете создавать данные и энергию без какого-либо контакта, и это происходит за счет использования магнитного поля.

Стационарный передатчик и вращающийся приемник генерируют магнитное поле. Беспроводные токосъемные кольца представляют собой усовершенствование других контактных колец, поскольку отсутствие механических вращающихся частей означает, что они могут эффективно работать в суровых условиях по сравнению с традиционными контактными кольцами. Единственным недостатком беспроводных контактных колец является то, что мощность, передаваемая между катушками, ниже по сравнению с традиционными контактными кольцами.

Последние мысли:

Интересно, что такое коммутатор с контактным кольцом? Но с этим руководством у вас есть все ответы, которые вам нужны, включая различные типы коммутаторов с контактными кольцами.

Коллекторы с контактными кольцами Moflon находят применение во многих аспектах нашей жизни и подходят практически для любого применения. Оставляйте любые вопросы или комментарии ниже.