Co to jest pierścień ślizgowy?

Pierścień ślizgowy to urządzenie, które umożliwia przesyłanie prądu elektrycznego lub sygnału między źródłem statycznym a obracającym się przedmiotem bez użycia fizycznego przewodowego połączenia między nimi. Układ pierścienia ślizgowego osiąga to połączenie za pomocą pierścienia przewodzącego przymocowanego wokół obracającego się elementu oraz sprężynowej szczotki lub styku z elementem statycznym. Szczotka opiera się o obracający się pierścień i utrzymuje z nim stały kontakt elektryczny, dopóki pozostaje on nieruchomy. Urządzenia z pierścieniem ślizgowym mają różne zastosowania.

Przekazywanie prądu lub sygnału między obiektami obrotowymi i stacjonarnymi stanowi zagadkę inżynierską, którą najlepiej rozwiązać, stosując kontakt ślizgowy o niskim tarciu. W zastosowaniach z wirnikiem, takich jak te znajdujące się w generatorach i silnikach, najlepszym sposobem na osiągnięcie tego jest użycie solidnego pierścienia ślizgowego. Składa się z przewodzącego pierścienia, zwykle wykonanego z polerowanej miedzi o wysokiej jakości, który biegnie wokół wału wirnika. Pierścień ten jest izolowany od wału i podłączony do uzwojenia wirnika. Sprężynowa szczotka przenosząca prąd elektryczny jest tak ustawiona, aby utrzymywała stały nacisk na pierścień przez cały jego ruch obrotowy w ten sposób uzupełniając obwód.

Szczotki są zwykle wykonane z materiału przewodzącego, takiego jak węgiel, który jest bardziej miękki niż pierścień. Materiał ten służy do zapewnienia, że ​​szczotka, a nie pierścień, zużywa się jako pierwsza, ponieważ wymiana szczotki jest łatwiejsza i tańsza, gdy się zużyje. W zastosowaniach wymagających połączenia o niskiej rezystancji rtęć może być stosowana do zastąpienia szczotek węglowych. Ze względu na swoją toksyczność nie można go jednak stosować w przemyśle farmaceutycznym lub spożywczym, w którym zanieczyszczenie rtęcią stanowi zagrożenie dla zdrowia.

Zastosowanie systemu pierścieni ślizgowych nie ogranicza się do przepływu prądu elektrycznego. Przeniesienie to nie ogranicza się również do przejścia statycznego do wirnika; prąd, sygnał lub dane mogą być przesyłane z elementu obrotowego do elementu statycznego. Dopóki powierzchnie szczotki i pierścienia są utrzymywane w czystości i wolne od korozji i wiórów, połączenie pierścienia ślizgowego może być utrzymywane bardzo „czyste” przy minimalnym iskrzeniu, zakłóceniach danych i hałasie. Zastosowania pierścienia ślizgowego obejmują obrotowe sygnały ostrzegawcze lub ostrzegawcze, alternatory, generatory i silniki elektryczne pierścieni ślizgowych oraz wykorzystują kilka konstrukcji i materiałów dla pierścieni i styków.