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导电滑环的设计和材料选型

来源:开发部 发布时间:2013-3-28 20:44:55
     导电滑环属于电接触应用,通常有两种大的分类:
     一种属于旋转电接触,即导电滑环,导电环,电气旋转关节;
     另外一种属于直线滑动的电接触,最广泛的应用即电机机车的受电弓,受电弓是综合摩擦学,液压,气动及张力控制的复杂机械电气系统。目前在电力火车、动车及高铁上有着极为广泛的应用。
    在
导电滑环的设计和制造上面,很多因素需要考虑,导电滑环是一种摩擦电接触,最初摩擦的是碳刷,后来出现了耐磨金属片材及水银等,目前,越来越流行的是贵金属丝的多触点结构,源于美国的工程师Norries在上世纪80年代的发明专利。
   与传统的碳刷和水银滑环相比,电滑环在复杂系统中有着极为重要的应用和明显的优点,导电滑环又称电刷,汇流环或者集电环,在实际应用中,一个非常重要的问题是滑环的工作寿命,影响滑环工作寿命有如下几个因素:导电滑环的结构,不同的结构寿命相差数十或者数百倍,导电滑环的材质,滑环的装配工艺,导电滑环的工作转速,导电滑环在设计和选型时,必须考虑到:滑环周围的环境问题、滑环本身的转速及轴承温升、滑环电接触点的的焦耳效应以及内部导线发热;由于温度升高会影响滑环工作的可靠性,因此,在设计和选型时,一定还要考虑到温度的影响。
导电滑环的材料选择的要点:
   在实际应用中,需要注意材料选型的几个要点: 
1.滑环安装的实际工况 
2.有无振动或者加速度的估计值 
3.滑环的工作速度及耐磨性 
4.导电滑环的绝缘特性
  导电滑环在选型时,如下要点需注意到,否则可能导致选型不当而影响客户的使用:滑环的现场工作状况: 转速,温度,环境水汽含量, 现场的线缆的走向, 现场的动力及信号的电流,电压如何提高贵金属丝导电滑环可靠性;要提供贵金属丝导电滑环的可靠性,必须从以下几个方面入手:贵金属丝导电滑环与水银滑环相比,有如下特点: 
     1.水银滑环含有毒金属汞,不环保,可维护性差。
    2.水银滑环与贵金属丝滑环相比,电磁干扰难以解决 
    3.在回路多时,比如数十个回路,水银滑环无法解决一般而言,回路数少而且电流大时,水银滑环会有一些优点 

1.导电滑环的结构设计必须合理,必须依据现场应用情况来定型 
2. 导电滑环的选材要得当 
3. 滑环的生产工艺必须完善 
4. 滑环的安装使用必须合理 5. 滑动的定期维护
目前,一些
滑环厂家仅给客户提供一个外观相似的产品给用户,而忽视了滑环的选型,设计,制造,安装,维护等重要环节,用户的体验不好。包括一些进口的产品也有类似问题。胜途电子结合多年开发高可靠性导电滑环的经验和为多行业客户服务的经验,能够为用户提供一个最合适的的解决方案
  与碳刷相比,贵金属滑环有以下几个特点: 
  1.接触可靠。贵金属多刷丝(过孔系列)为典型的多触点接触,与碳刷相比,触点为几何倍数关系。
   2.耐磨性好。 
  3.磨屑更少,磨屑在应用实践中极容易引起导电环之间的短路,安全系数高。
导电滑环壳体材料的选择
导电滑环壳体材料的选择有以下几个原则: 
   1.必须满足现场工作环境的需要,如:高温环境下,有腐蚀的环境下等
   2.必须考虑到工作转速及材料强度 如果工作转速高,会产生较大的震动及离心力,必须有足够强度的材料来做壳体。 
   3 必须考虑到可制造性
   4.必须考虑生产成本,结合最接近的型材。

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