Selezione del modello

Cos'è uno slip ring?

Uno slip ring è un dispositivo elettromeccanico che in combinazione con spazzole consente la trasmissione di potenza e segnali elettrici da una struttura fissa a una rotante. Chiamato anche giunto elettrico rotante, collettore o girevole elettrico, uno slip ring può essere utilizzato in qualsiasi sistema elettromeccanico che richiede una rotazione illimitata, intermittente o continua durante la trasmissione di segnali e / o dati di potenza, analogici, digitali o RF. Può migliorare le prestazioni meccaniche, semplificare il funzionamento del sistema ed eliminare i cavi soggetti a danni che penzolano dai giunti mobili.

Sebbene l'obiettivo primario dello slip ring sia trasmettere potenza ed segnali elettrici, le dimensioni fisiche, l'ambiente operativo, le velocità di rotazione e i vincoli economici spesso influenzano il tipo di imballaggio che deve essere impiegato.

I requisiti del cliente e gli obiettivi di costo sono elementi critici nel guidare le decisioni che portano allo sviluppo di un design di collettori rotanti di successo. I quattro elementi chiave sono:

■ specifiche elettriche

■ imballaggio meccanico

■ ambiente operativo

■ costo

Specifiche elettriche

Gli anelli collettori vengono utilizzati per trasmettere potenza, analogici, segnali RF e dati attraverso un'unità rotante. Il numero di circuiti, i tipi di segnali e i requisiti di immunità ai disturbi elettrici del sistema giocano un ruolo importante nella determinazione dei vincoli di progettazione fisica imposti al progetto dell'anello di contatto. I circuiti ad alta potenza, ad esempio, richiedono percorsi conduttivi più ampi e una maggiore distanza tra i percorsi per aumentare la rigidità dielettrica. I circuiti analogici e di dati, sebbene fisicamente più stretti dei circuiti di alimentazione, richiedono anche attenzione nella loro progettazione per ridurre al minimo gli effetti di diafonia o interferenza tra i percorsi del segnale. Per applicazioni a bassa velocità e bassa corrente può essere impiegato un sistema di contatto spazzole / anelli oro su oro. Questa combinazione produce le configurazioni di imballaggio più piccole, come mostrato negli anelli collettori per capsule compatte AOOD. Per una maggiore velocità e necessità di corrente, vengono utilizzati pennelli compositi in grafite d'argento e anelli d'argento. Questi gruppi normalmente richiedono confezioni di dimensioni maggiori e sono mostrati sotto gli anelli di contatto con foro passante. Utilizzando entrambi i metodi, la maggior parte dei circuiti ad anelli di scorrimento mostra variazioni nella resistenza di contatto dinamica di circa 10 milliohm.

Confezione meccanica

Le considerazioni sull'imballaggio nella progettazione di un collettore rotante spesso non sono così semplici come i requisiti elettrici. Molti progetti di collettori rotanti richiedono il cablaggio e l'installazione dell'albero o dei supporti per passare attraverso l'anello di contatto. Questi requisiti spesso determinano le dimensioni del diametro interno dell'unità. AOOD offre una varietà di gruppi di anelli collettori con foro passante. Altri progetti richiedono che un collettore rotante sia estremamente piccolo dal punto di vista del diametro o dal punto di vista dell'altezza. In altri casi, lo spazio disponibile per il collettore rotante è limitato, richiedendo che i componenti del collettore rotante siano forniti separati o che il collettore rotante sia integrato con un motore, un sensore di posizione, un giunto rotante in fibra ottica o un giunto rotante RF in un pacchetto integrato . Basato su sofisticate tecnologie di collettori rotanti, AOOD consente di soddisfare tutti questi complessi requisiti in un unico sistema compatto di collettori rotanti.

Ambiente operativo

L'ambiente in cui deve funzionare il collettore rotante ha un'influenza sul design del collettore rotante in molti modi. La velocità di rotazione, la temperatura, la pressione, l'umidità, gli urti e le vibrazioni e l'esposizione a materiali corrosivi influiscono sulla selezione dei cuscinetti, sulla scelta dei materiali esterni, sui montaggi delle flange e persino sulle scelte di cablaggio. Come pratica standard, AOOD utilizza un alloggiamento in alluminio leggero per il suo anello di contatto confezionato. L'alloggiamento in acciaio inossidabile è più pesante, ma è necessario per ambienti marini, subacquei, corrosivi e altri ambienti difficili.

Come specificare un collettore rotante

I collettori rotanti fanno sempre parte di un meccanismo più ampio con la necessità di far passare specifici circuiti elettrici e di segnale attraverso una superficie rotante. Il meccanismo di cui fa parte lo slip ring funziona in un ambiente come un aereo o un sistema di antenne radar. Pertanto, per creare un design di slip ring che abbia successo nella sua applicazione, devono essere soddisfatti tre criteri:

1. Dimensioni fisiche, inclusa la disposizione degli attacchi e le caratteristiche di de-rotazione

2. Descrizione dei circuiti richiesti, inclusa la corrente e la tensione massime

3. Ambiente operativo, inclusi temperatura, umidità, requisiti di nebbia salina, urti, vibrazioni

I requisiti più dettagliati degli slip ring includono:

■ Massima resistenza tra rotore e statore

■ Isolamento tra i circuiti

■ Isolamento da sorgenti EMI esterne all'alloggiamento dell'anello collettore

■ Coppia di avviamento e marcia

■ Peso

■ Descrizioni dei circuiti dati

Le caratteristiche extra comuni che possono essere incorporate in un gruppo di collettori rotanti includono:

■ Connettori

■ Resolver

■ Codificatore

■ Giunti rotanti fluidi

■ Giunti rotanti coassiali

■ Giunti rotanti in fibra ottica

AOOD ti aiuterà a specificare le tue necessità di collettori rotanti e selezionare il modello ottimale per le tue esigenze di progettazione.