精密導(dǎo)電滑環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)天線中的應(yīng)用！

精密導(dǎo)電滑環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)天線中的應(yīng)用！

        導(dǎo)電滑環(huán)，又稱集電環(huán)、旋轉(zhuǎn)接頭、適配器等，是一種能在相對(duì)旋轉(zhuǎn)物體上傳遞能量、控制和通訊的信號(hào)裝置，利用滑動(dòng)滑環(huán)實(shí)現(xiàn)與電刷的滑動(dòng)接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。它是各種精密旋轉(zhuǎn)裝置、慣性導(dǎo)航裝置等設(shè)備的關(guān)鍵部件之一，尤其是360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，能夠滿足信號(hào)傳輸?shù)男枰蓮V泛應(yīng)用于航空航天、軍事、裝備自動(dòng)化、大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械等領(lǐng)域。風(fēng)力發(fā)電等設(shè)備。
    1.本單元大旋轉(zhuǎn)天線中使用的精密導(dǎo)電滑環(huán)組件是旋轉(zhuǎn)天線旋轉(zhuǎn)部分組件的電源和天線控制信號(hào)的傳輸中心。它是旋轉(zhuǎn)天線的三個(gè)核心部件之一。本實(shí)用新型具有導(dǎo)電性高、接觸電阻低、磁電阻高、阻抗匹配好、精度高、噪聲低等特點(diǎn)。
     2.導(dǎo)電滑環(huán)的結(jié)構(gòu)原理
       精密導(dǎo)電滑環(huán)由滑環(huán)體、電刷、固定支架、軸承等輔助元件組成。精密導(dǎo)電滑環(huán)是通過(guò)滑動(dòng)接觸、靜電耦合或?qū)щ姯h(huán)的電磁耦合，在固定框架的轉(zhuǎn)動(dòng)部件與滾動(dòng)或滑動(dòng)部件之間傳遞電能、控制、通信等信號(hào)的精密傳動(dòng)裝置?；瑒?dòng)環(huán)通常安裝在旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸中心，由旋轉(zhuǎn)裝置部分和固定部分組成。旋轉(zhuǎn)裝置的上端與旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)部分相連并與其旋轉(zhuǎn)，因此稱為“轉(zhuǎn)子”：固定部分與旋轉(zhuǎn)裝置的底座連接，稱為“定子”。整個(gè)導(dǎo)電滑環(huán)依靠彈性接觸研磨技術(shù)、良好的滾動(dòng)研磨技術(shù)、精確的材料選擇、嚴(yán)格的密封保護(hù)水平、巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，形成穩(wěn)定可靠的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)滑動(dòng)接觸將信號(hào)傳送到頂部旋轉(zhuǎn)部分，解決了由于無(wú)導(dǎo)電滑環(huán)引起的繞線問(wèn)題，同時(shí)不影響對(duì)設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)和控制。
     3.轉(zhuǎn)動(dòng)天線導(dǎo)電滑環(huán)的主要技術(shù)指標(biāo)
滑環(huán)的主要技術(shù)指標(biāo)有：絕緣、接觸電阻、動(dòng)態(tài)接觸電阻、保護(hù)等級(jí)、瞬態(tài)斷口電阻、抗電磁干擾、摩擦力矩等。
     滑環(huán)的絕緣性
   滑環(huán)由多個(gè)回路組成，其絕緣性能應(yīng)良好。環(huán)路之間的距離過(guò)大會(huì)導(dǎo)致滑環(huán)的整體尺寸過(guò)長(zhǎng)。過(guò)遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致絕緣和耐壓低，一般取1。根據(jù)旋轉(zhuǎn)天線的要求，滑環(huán)絕緣電阻大于100 mΩ，電壓為500 V，無(wú)擊穿，其電氣強(qiáng)度可達(dá)到功率環(huán)2000 mΩ、通信控制環(huán)500 mΩ的要求。
     滑環(huán)的接觸電阻
   滑環(huán)槽與電刷之間的接觸應(yīng)是可靠和適中的，兩種材料的材料選擇應(yīng)匹配。當(dāng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑動(dòng)面的線速度是電刷線速度的幾十至數(shù)千倍，刷子更容易磨損；然而，當(dāng)刷子材料的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)槽時(shí)，在環(huán)槽上也會(huì)發(fā)生相同的磨損，特別是在高溫環(huán)境下，容易產(chǎn)生過(guò)高的磨損，降低設(shè)備的使用壽命，給設(shè)備的維護(hù)帶來(lái)不便。
    電刷在環(huán)槽上的壓力也會(huì)影響接觸電阻，但壓力過(guò)大，不能超過(guò)摩擦力矩，接觸件磨損較大，降低了設(shè)備的使用壽命。
    滑環(huán)接觸電阻越大，信息傳遞效果越差，接觸壓降越大，溫度越高，滑動(dòng)環(huán)越容易熔化。天線的滑動(dòng)環(huán)由黃銅制成，表面涂有許多貴金屬。具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗氧化性、抗硫化性、耐磨性和焊接性.設(shè)計(jì)為“II”型，方便刷子與環(huán)槽的雙重接觸。用電刷的彈性壓力和環(huán)形槽的滑動(dòng)接觸來(lái)傳遞信號(hào)。旋轉(zhuǎn)天線滑動(dòng)環(huán)采用的功率環(huán)為11mΩ，35mΩ，以及對(duì)控制和通信環(huán)210 mΩ的要求。
     滑環(huán)的動(dòng)態(tài)接觸電阻
    滑環(huán)的表面光滑度、滑環(huán)的轉(zhuǎn)速和滑環(huán)的直徑都會(huì)影響滑環(huán)的動(dòng)態(tài)阻抗。動(dòng)態(tài)接觸電阻越小，設(shè)備運(yùn)行越穩(wěn)定。旋轉(zhuǎn)天線滑環(huán)的電源回路分別為5米和10米。控制和通信回路的要求為15米。
     滑環(huán)的保護(hù)等級(jí)
    滑環(huán)應(yīng)完全屏蔽和密封，屏蔽材料為1J79，滑塊保護(hù)等級(jí)：63A和16A滑環(huán)接地必須鉚接在定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)，以保證接地的連續(xù)性。外部定子和轉(zhuǎn)子需要有50 mm2的接地點(diǎn)。為了確保良好的接觸，該點(diǎn)必須是平的，而不是油漆或絕緣。
     滑環(huán)的抗瞬斷能力
    瞬態(tài)斷口是表征精密導(dǎo)電滑環(huán)性能的重要指標(biāo)，一般要求小于10 ms。
     滑環(huán)的抗電磁干擾性能
        在本裝置的大型旋轉(zhuǎn)裝置中，精密導(dǎo)電滑環(huán)在大電流、高功率、高頻率的條件下工作。該設(shè)備本身是一個(gè)封閉的設(shè)備，具有密集的線條和狹窄的空間。因此，各種信號(hào)之間存在互感和互容量，容易產(chǎn)生靜電感應(yīng)和磁場(chǎng)感應(yīng)。我們的設(shè)備線輸出高頻3 MHz-30 MHz，功率高達(dá)750 kW。采用保護(hù)信號(hào)的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行保護(hù)。所述干擾源本身被屏蔽以減弱所述干擾，所述屏蔽層被接地。干擾源電壓高、頻率高時(shí)，應(yīng)采用電磁屏蔽，可采用導(dǎo)電材料作屏蔽；旋轉(zhuǎn)天線滑環(huán)的電氣噪聲性能為10、20（1KHz，UV/MA），控制和通信環(huán)的要求為30（1KHz，UV/MA）。
    
    與其他精密導(dǎo)電滑環(huán)相比，旋轉(zhuǎn)天線的導(dǎo)電滑環(huán)工作頻率高、功率大、電壓高、體積大、技術(shù)要求高、維護(hù)水平高。因此，定期進(jìn)行指標(biāo)測(cè)試是設(shè)備狀況良好的基本保證。