精密導電滑環(huán)在轉(zhuǎn)動天線中的應用！

        導電滑環(huán)，又稱集電環(huán)、旋轉(zhuǎn)接頭、適配器等，是一種能在相對旋轉(zhuǎn)物體上傳遞能量、控制和通訊的信號裝置，利用滑動滑環(huán)實現(xiàn)與電刷的滑動接觸來實現(xiàn)信號傳輸。它是各種精密旋轉(zhuǎn)裝置、慣性導航裝置等設備的關鍵部件之一，尤其是360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，能夠滿足信號傳輸?shù)男枰蓮V泛應用于航空航天、軍事、裝備自動化、大型旋轉(zhuǎn)機械等領域。風力發(fā)電等設備。
    1.本單元大旋轉(zhuǎn)天線中使用的精密導電滑環(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的傳輸中心。它是旋轉(zhuǎn)天線的三個核心部件之一。本實用新型具有導電性高、接觸電阻低、磁電阻高、阻抗匹配好、精度高、噪聲低等特點。
     2.導電滑環(huán)的結構原理
       精密導電滑環(huán)由滑環(huán)體、電刷、固定支架、軸承等輔助元件組成。精密導電滑環(huán)是通過滑動接觸、靜電耦合或?qū)щ姯h(huán)的電磁耦合，在固定框架的轉(zhuǎn)動部件與滾動或滑動部件之間傳遞電能、控制、通信等信號的精密傳動裝置。滑動環(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”。整個導電滑環(huán)依靠彈性接觸研磨技術、良好的滾動研磨技術、精確的材料選擇、嚴格的密封保護水平、巧妙的結構設計等，形成穩(wěn)定可靠的旋轉(zhuǎn)傳動系統(tǒng)。通過滑動接觸將信號傳送到頂部旋轉(zhuǎn)部分，解決了由于無導電滑環(huán)引起的繞線問題，同時不影響對設備狀態(tài)的檢測和控制。
     3.轉(zhuǎn)動天線導電滑環(huán)的主要技術指標
滑環(huán)的主要技術指標有：絕緣、接觸電阻、動態(tài)接觸電阻、保護等級、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)由多個回路組成，其絕緣性能應良好。環(huán)路之間的距離過大會導致滑環(huán)的整體尺寸過長。過遠會導致絕緣和耐壓低，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，無擊穿，其電氣強度可達到功率環(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是可靠和適中的，兩種材料的材料選擇應匹配。當設備旋轉(zhuǎn)時，滑動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，當刷子材料的硬度遠遠高于環(huán)槽時，在環(huán)槽上也會發(fā)生相同的磨損，特別是在高溫環(huán)境下，容易產(chǎn)生過高的磨損，降低設備的使用壽命，給設備的維護帶來不便。
    電刷在環(huán)槽上的壓力也會影響接觸電阻，但壓力過大，不能超過摩擦力矩，接觸件磨損較大，降低了設備的使用壽命。
    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，滑動環(huán)越容易熔化。天線的滑動環(huán)由黃銅制成，表面涂有許多貴金屬。具有良好的導電性、導熱性、抗氧化性、抗硫化性、耐磨性和焊接性.設計為“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)形槽的滑動接觸來傳遞信號。旋轉(zhuǎn)天線滑動環(huán)采用的功率環(huán)為11mΩ，35mΩ，以及對控制和通信環(huán)210 mΩ的要求。
     滑環(huán)的動態(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)的直徑都會影響滑環(huán)的動態(tài)阻抗。動態(tài)接觸電阻越小，設備運行越穩(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)的保護等級
    滑環(huán)應完全屏蔽和密封，屏蔽材料為1J79，滑塊保護等級：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。為了確保良好的接觸，該點必須是平的，而不是油漆或絕緣。
     滑環(huán)的抗瞬斷能力
    瞬態(tài)斷口是表征精密導電滑環(huán)性能的重要指標，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，精密導電滑環(huán)在大電流、高功率、高頻率的條件下工作。該設備本身是一個封閉的設備，具有密集的線條和狹窄的空間。因此，各種信號之間存在互感和互容量，容易產(chǎn)生靜電感應和磁場感應。我們的設備線輸出高頻3 MHz-30 MHz，功率高達750 kW。采用保護信號的方法對信號進行保護。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，應采用電磁屏蔽，可采用導電材料作屏蔽；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）。
    
    與其他精密導電滑環(huán)相比，旋轉(zhuǎn)天線的導電滑環(huán)工作頻率高、功率大、電壓高、體積大、技術要求高、維護水平高。因此，定期進行指標測試是設備狀況良好的基本保證。