導(dǎo)電精環(huán)技術(shù)廣泛的應(yīng)用于天文導(dǎo)航、光電跟蹤、光電測(cè)量、光電搜索和自動(dòng)化機(jī)械發(fā)動(dòng)設(shè)備上。本文結(jié)合試驗(yàn)和工程實(shí)際分析研究導(dǎo)電滑環(huán)的接觸電阻,絕緣性能上以及抗干擾問(wèn)題。導(dǎo)電滑環(huán)將靜止在設(shè)備上的各種信號(hào)傳輸給旋轉(zhuǎn)設(shè)備。其實(shí)主要技術(shù)指標(biāo)是有接觸電阻、絕緣性能、抗干擾等性能等。
1。
導(dǎo)電滑環(huán)的接觸電阻
如果導(dǎo)電滑環(huán)的接觸電阻大,電流通過(guò)時(shí)接觸處的相對(duì)溫度就會(huì)升高很多,甚至?xí)鹚⒔z和滑環(huán)的熔焊,同時(shí)接觸壓強(qiáng)增加,這些都會(huì)影響信息傳送效果。因此接觸電阻越小越好。影響接觸電阻大小的因素有:接觸部分的材料、接觸面的接觸形式和接觸時(shí)的壓力。
2。接觸部分材料的選擇
導(dǎo)電滑環(huán)由滑環(huán)和刷絲兩個(gè)主要部分組成。其主要性能是:要求材料導(dǎo)電率高,導(dǎo)熱性能好,熔點(diǎn)高,電阻溫度系數(shù)小{具有抗氧化、抗硫化、抗腐蝕性氣體等特性};具有一定的硬度、耐磨性好等特點(diǎn){抗熔焊性能好,耐電弧腐蝕和燒傷}。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),選用黃銅做導(dǎo)電滑環(huán)較好。刷絲可以選用金鎳絲,但金鎳絲價(jià)格昂貴通過(guò)對(duì)許多材料的性質(zhì)比較發(fā)現(xiàn),用鈹青銅(QBe2)做刷絲比較好。另外,還可選用黃銅,在其表面鍍一層鈀,可以滿足良好的導(dǎo)電性能,又有較好的防腐蝕的作用。
3。刷絲和滑環(huán)的接觸形式
刷絲和滑環(huán)的接觸形式有點(diǎn)接觸式和面接觸式我們生產(chǎn)的導(dǎo)電滑環(huán)都是點(diǎn)接觸式的。點(diǎn)接觸式的接觸電阻較小。由于接觸面積很小,能通過(guò)的電流也小,經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),最大電流不能超過(guò)8安培。如果導(dǎo)電滑環(huán)要傳輸10安培以上的電流,就應(yīng)該考慮采取面接觸式的。面接觸式的導(dǎo)電滑環(huán)需要徑向尺寸比較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,投資較大。一定要有足夠的空間位置方可使用。
4。刷絲對(duì)滑環(huán)的壓力
刷絲對(duì)
滑環(huán)的壓力直接影響接觸電阻的大小,壓力越大接觸電阻越小。但是壓力的增大有一定的限度,如果超過(guò)限度會(huì)增加摩擦力矩,使接觸部分磨損很大。確定此壓力的大小很重要,這個(gè)壓力要能使刷絲很好地壓在滑環(huán)上,但又不至于影響滑環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)表明.此壓力在12~l5克比較適宜。經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn),導(dǎo)電滑環(huán)的接觸電阻最小可做到為0。03~0。05Ω。
5。導(dǎo)電滑環(huán)的絕緣性能
導(dǎo)電滑環(huán)的絕緣性能要好,環(huán)間絕緣電阻要大于10MΩ,耐壓1000V而不被擊穿,例行試驗(yàn)后也應(yīng)滿足絕緣要求。導(dǎo)電滑環(huán)由許多環(huán)組成,環(huán)間距離最小1。5mm為宜。這取決于能否加工出1。5mm的槽,更主要的是經(jīng)過(guò)灌膠后能保證環(huán)間的絕緣強(qiáng)度。導(dǎo)電滑環(huán)的徑向尺寸大,灌膠容易,尺寸小灌膠難,現(xiàn)在我們可以做出外徑為12。7mm的微小導(dǎo)電滑環(huán)。導(dǎo)電滑環(huán)的絕緣強(qiáng)度主要取決于絕緣物質(zhì)的材料和灌膠的工藝過(guò)程。用我們實(shí)驗(yàn)的材料和灌膠的工藝過(guò)程,制造出的導(dǎo)電滑環(huán)環(huán)間絕緣電阻可達(dá)1000MΩ上,經(jīng)過(guò)高低溫試驗(yàn)后,絕緣電阻仍可達(dá)1000MΩ以上,耐壓1000V而不被擊穿。
6。導(dǎo)電滑環(huán)的抗干擾性
導(dǎo)電滑環(huán)傳輸幾十種不同的電信號(hào),有高頻的交流電,有高電壓的交流電,有大電流的交流電,有弱小的直流小信號(hào),由于導(dǎo)電滑環(huán)環(huán)間距離很近,各種信號(hào)在傳輸過(guò)程中互相產(chǎn)生干擾.各種干擾嚴(yán)重地影響了信息傳輸?shù)木?。信?hào)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的干擾有靜電感應(yīng)耦合,磁場(chǎng)感應(yīng)耦合和電磁場(chǎng)感應(yīng)耦合。
靜電感應(yīng)耦合引起的干擾
此種干擾是由于導(dǎo)線之間的電容及環(huán)與環(huán)之間的分布電容引起的,產(chǎn)生的靜電感應(yīng)電壓與干擾源的頻率和上述兩種電容的大小有關(guān)。當(dāng)干擾源是高電壓、小電流時(shí),主要是電干擾,可采用電場(chǎng)屏蔽來(lái)減少該干擾。具體可在干擾導(dǎo)體外加屏蔽,使屏蔽一端接地。
磁場(chǎng)感應(yīng)耦合產(chǎn)生的干擾
因?yàn)閷?dǎo)電滑環(huán)的導(dǎo)線距離很近,環(huán)與環(huán)距離也很近。當(dāng)有交流電通過(guò)時(shí),互感作用使鄰近的導(dǎo)線和環(huán)中產(chǎn)生互感電壓.既干擾電壓。當(dāng)干擾源是低電壓、大電流時(shí),磁干擾應(yīng)采用磁場(chǎng)屏蔽。磁場(chǎng)屏蔽主要抑制磁場(chǎng)的耦合干擾,低頻磁場(chǎng)的屏蔽常采用高磁導(dǎo)率的鐵磁材料。高頻磁場(chǎng)的屏蔽可采用低電阻率的良導(dǎo)體材料,且在屏蔽導(dǎo)體的兩端同時(shí)接地。
電磁場(chǎng)干擾/電場(chǎng)與磁場(chǎng)的混合干擾
當(dāng)干擾源電壓較高,頻率較高時(shí),易采用電磁屏蔽,可甩導(dǎo)電材料做屏蔽,這樣可以對(duì)電干擾和磁干擾同時(shí)起到屏蔽的作用。“無(wú)干擾信息傳輸裝置”就是采用導(dǎo)電材料來(lái)做導(dǎo)電滑環(huán)的屏蔽。我們將通過(guò)能產(chǎn)生干擾源的信號(hào)的環(huán)用屏蔽環(huán)加以屏蔽。同時(shí)將通過(guò)怕干擾的小信號(hào)的環(huán)也用屏蔽環(huán)屏蔽起來(lái),滑環(huán)的輸出導(dǎo)線用屏蔽導(dǎo)線,刷架的輸入導(dǎo)線也用屏蔽導(dǎo)線,且把所有的屏蔽線分別通過(guò)刷架和地相接。采用加裝屏蔽的形式來(lái)減少干擾,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,體積大,在空間允許的情況下應(yīng)盡量在主要產(chǎn)生干擾源的環(huán)的上下加裝屏蔽環(huán)。
電流電壓突變引起干擾
輸入信號(hào)在輸入線的開(kāi)關(guān)過(guò)程中,因電流電壓突變,引起干擾。要減少此種干擾可在開(kāi)關(guān)附近加裝濾波器,盡量減少干擾電壓進(jìn)入滑環(huán)的引線。
電流電壓值波動(dòng)產(chǎn)生干擾
當(dāng)傳輸大電流或大電壓時(shí),因電流電壓值有±lO的波動(dòng),在導(dǎo)線中形成突波,從而產(chǎn)生干擾。突波引起的干擾可采用突渡抑制器來(lái)減少。采取上述措施,均可以減少導(dǎo)電滑環(huán)間的電磁干擾。