導(dǎo)電滑環(huán)是實現(xiàn)兩個相對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)間信號、電流傳輸?shù)难b置,廣泛的應(yīng)用于海、陸、空、天等領(lǐng)域以及其他民用和工業(yè)設(shè)備。為了對導(dǎo)電滑環(huán)進行進一步研究,下面對導(dǎo)電滑環(huán)主要技術(shù)指標(biāo)進行系統(tǒng)分析。
1接觸電阻
導(dǎo)電滑環(huán)接觸電阻大小直接影響到其工作性能,如果電阻過大,則會在接觸面產(chǎn)生高溫破壞設(shè)備,降低儀器的穩(wěn)定性。接觸電阻主要受到制作材料、接觸形式以及接觸壓力的影響。
1.1制作材料
導(dǎo)電滑環(huán)的主要構(gòu)件是
滑環(huán)和刷絲。對于此構(gòu)件的制作材料要求有很高導(dǎo)電率,同時有很好的導(dǎo)熱性能。此外制作材料要有熔點高,電阻溫度系數(shù)小等特點,同要有一定的抗氧化、抗硫化、抗腐蝕性氣體等特性。此外還要求硬度高、比較耐磨損等。經(jīng)過試驗,選用黃銅做導(dǎo)電滑環(huán)較好。經(jīng)過現(xiàn)場的工程實際及實驗研究,金合金能夠滿足上述要求,同時也可以選用質(zhì)量上乘、加工精細的黃銅做為滑環(huán)的制作材料。在應(yīng)用后者時,為了提高材料的各方面指標(biāo),可以在材料上鍍一層金、銠、鈀、鎳等金屬,從而有效提高構(gòu)件的導(dǎo)電性及耐腐蝕性能。刷絲的制作材料可以是金鎳絲,還可以用表面鍍鈀的黃銅代替,這兩種材料都具有很好的導(dǎo)電性能及防腐蝕作用,滿足儀器要求。
1.2接觸形式
刷絲與滑環(huán)的可以分為點接觸式和面接觸式兩種。其中以點接觸式應(yīng)用比較廣泛,該形式也具備許多優(yōu)點。由于點接觸式的接觸面積相對較小,所以允許通過的電流亦相對較小,一般不能超過8A。當(dāng)通過電流超過點接觸所允許的最大值,則應(yīng)考慮選擇面接觸式設(shè)計。面接觸式導(dǎo)電滑環(huán)相對點接觸式結(jié)構(gòu)復(fù)雜,從而體積較大,成本較高。
1.3接觸壓力
接觸壓力是影響導(dǎo)電滑環(huán)性能的重要參數(shù),這是由于接觸壓力與刷絲與滑環(huán)之間的接觸電阻壓力成反比例關(guān)系,即接觸壓力的大小直接影響到了接觸電阻的大小。但是兩者的接觸壓力應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),一面過大引起過大的摩擦力矩,加大接觸面的磨損程度。理想的接觸壓力應(yīng)該是保證刷絲與滑環(huán)充分而有效地接觸,與此同時不會產(chǎn)生過大的接觸壓力而對接觸面造成破壞,甚至影響儀器的正常工作。
2絕緣性能
為了保證導(dǎo)電滑環(huán)的正常工作,應(yīng)對其絕緣性提出較高要求,其中導(dǎo)電滑環(huán)的環(huán)間絕緣電阻應(yīng)該不得小于10M,儀器耐壓應(yīng)該保證在1000V電壓作用不被擊穿。
導(dǎo)電滑環(huán)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各構(gòu)件的環(huán)間距離應(yīng)控制在1。5mm為宜左右。其決定因素是對連接槽的加工工藝,而且應(yīng)該保證在完成灌膠程序后能夠保證結(jié)構(gòu)有足夠的絕緣性能。
3抗干擾性
通過導(dǎo)電滑環(huán)可以傳輸高頻的交流電,高電壓的交流電,大電流的交流電,弱小的直流小信號等多種電信號,但是由儀器之間的距離有限,在如此短的距離內(nèi)傳輸多種電信號,難免造成不同信號之間的相互干擾作用,從而發(fā)生靜電感應(yīng)耦合,磁場感應(yīng)藕合和電磁場感應(yīng)藕合的干擾形式,如果不進行有效地控制,不僅可以影響到儀器的正常工作,影響其傳輸?shù)臏?zhǔn)確度,更嚴(yán)重的可能發(fā)生安全危險。所以應(yīng)盡可能的提高儀器的抗干擾性能,保證信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確及工作安全。
3.3電磁場干擾
當(dāng)導(dǎo)電滑環(huán)受到高電壓,高頻率的信號干擾時,可以產(chǎn)生電干擾和磁干擾,這是應(yīng)該采用電磁屏蔽進行防護,防護材料可以采用導(dǎo)電材料,采用這種防護措施能夠?qū)煞N干擾形式同時進行屏蔽。
應(yīng)用裝屏蔽裝置進行儀器防護時,由于防護裝置較復(fù)雜,對儀器的正常工作也有一定影響,在實際操作中,可以減少裝置的安置位置,只在有效合理的位置進行安裝,達到最大的效果。
3.4信號突變產(chǎn)生干擾
在信號傳遞過程中,由于經(jīng)過開關(guān)時會發(fā)生突變,這種突變對導(dǎo)電滑環(huán)引起一定的干擾作用。為了使信號能夠穩(wěn)定的傳輸,可以采取一定措施進行防護,常用的防護措施是在干擾源附近設(shè)置濾波裝置,從而有效地防止干擾信號的干擾作用。
3.5電壓不穩(wěn)引起干擾
如果導(dǎo)電滑環(huán)所傳輸?shù)男盘枮榇箅娏骱痛箅妷旱臅r候,其值會有明顯的浮動,從而引起了信號的變異,形成突波信號,進而對儀器有明顯的干擾作用。該形式的干擾一般可以設(shè)置突波抑制器進行處理,從而減少對儀器的傳輸信號的影響。
4結(jié)論
本文通過系統(tǒng)分析,研究了影響導(dǎo)電滑環(huán)各技術(shù)指標(biāo)的特點,通過對不同的技術(shù)指標(biāo)的原理進行分析,總結(jié)各指標(biāo)的影響特點及對應(yīng)的防護特點,對導(dǎo)電滑環(huán)進行進一步研究優(yōu)化及工程應(yīng)用有重要的指導(dǎo)意義。