Che cos'è un anello di contatto?
Un anello di contatto è un dispositivo che consente il trasferimento di corrente elettrica o un segnale tra una fonte statica e un oggetto rotante senza l'uso di una connessione fisica cablata tra i due. Una disposizione ad anello scorrevole ottiene questo collegamento con un anello conduttivo attaccato attorno al componente rotante e una spazzola a molla o un contatto sul componente statico. Questa spazzola è a contatto con l'anello rotante e mantiene un contatto elettrico costante con esso mentre rimane statica. I dispositivi con anello di contatto hanno varie applicazioni.
Passare una corrente o un segnale tra oggetti rotanti e di cancelleria pone un enigma ingegneristico che è meglio risolvere usando un contatto scorrevole a basso attrito tra i due. In applicazioni che coinvolgono un rotore come quelle che si trovano in generatori e motori, il modo migliore per raggiungere questo obiettivo è utilizzare un anello di contatto solido. È costituito da un anello conduttivo, tipicamente realizzato in rame lucidato di alta qualità che corre attorno all'albero del rotore. Questo anello è isolato dall'albero e cablato agli avvolgimenti del rotore. Una spazzola caricata a molla che trasporta la corrente elettrica è posizionata in modo tale da mantenere una pressione costante sull'anello durante la sua corsa rotazionale in questo modo completando il circuito.
Le spazzole sono generalmente realizzate in materiale conduttivo come il carbonio, più morbido dell'anello. Questo materiale viene utilizzato per garantire che il pennello, anziché l'anello, si consuma per primo in quanto il pennello è più facile ed economico da sostituire quando si consuma. In applicazioni che richiedono una connessione a bassa resistenza, il mercurio può essere utilizzato per sostituire le spazzole di carbone. A causa della sua tossicità, tuttavia, non può essere utilizzato in industrie farmaceutiche o alimentari in cui la contaminazione da mercurio rappresenta un rischio per la salute.
L'uso di un sistema di anelli di contatto non è limitato al passaggio di corrente elettrica. Anche questo trasferimento non si limita al passaggio da statico a rotore; corrente, segnale o dati possono essere trasferiti dal componente rotante verso l'elemento statico. Finché le superfici della spazzola e dell'anello sono mantenute pulite e prive di corrosione e scheggiature, la connessione dell'anello di contatto può essere mantenuta molto "pulita" con un minimo di scintille, interferenze di dati e rumore audio. Le applicazioni degli anelli di contatto includono segnali rotanti o segnali di avvertimento, alternatori, generatori e motori elettrici ad anello di contatto e fanno uso di diversi design e materiali per anelli e contatti.