Rueda colectora eléctrica: ¿Qué es?
¿Qué es un colector de anillos deslizantes?
Un colector de anillos deslizantes se define como un dispositivo electromecánico que se utiliza para conectar un sistema estacionario a un sistema rotatorio. Se utiliza en aplicaciones que requieren rotación mientras se transmite potencia o señales eléctricas.
El colector de anillos deslizantes también se conoce como junta rotatoria eléctrica, conector eléctrico rotativo o giratorios eléctricos. Se utiliza en diversas máquinas eléctricas para mejorar el rendimiento mecánico y simplificar la operación.
Si un dispositivo rota un número fijo de revoluciones, puede ser posible usar un cable de potencia con suficiente longitud. Sin embargo, es una configuración bastante compleja. Y es imposible si los componentes rotan continuamente. Esta configuración no es práctica ni confiable para este tipo de aplicación.
¿Cómo funciona un colector de anillos deslizantes?
Los colectores de anillos deslizantes constan de dos componentes principales: un anillo metálico y un contacto de cepillo. Según la aplicación y el diseño de la máquina, se decide el número de anillos y cepillos.
Los cepillos están hechos de grafito o bronce fosforoso. El grafito es una opción económica, pero el bronce fosforoso tiene buena conductividad y mayor durabilidad.
Dependiendo de las RPM (revoluciones por minuto), los cepillos se fijan con anillos rotativos, o los anillos rotan con cepillos fijos. En ambos casos, los cepillos mantienen el contacto con el anillo mediante la presión de los resortes.
Generalmente, los anillos se montan en el rotor y este rota. Los cepillos, en cambio, están fijos y montados en la casa de cepillos.
Los anillos están hechos de metal conductor como latón y plata. Se montan en el eje, pero están aislados del eje central. Los anillos están aislados entre sí por nylon o plástico.
A medida que los anillos rotan, la corriente eléctrica se conduce a través de los cepillos. Por lo tanto, se mantiene una conexión continua entre los anillos (sistema rotatorio) y los cepillos (sistema fijo).
Colector de anillos deslizantes vs Comutador
Tanto el colector de anillos deslizantes como el comutador se utilizan para mantener una conexión entre el sistema rotatorio y el sistema eléctrico. Sin embargo, la función de ambas disposiciones es diferente. Tanto el colector de anillos deslizantes como el comutador están hechos de material conductor.
En la tabla a continuación, resumimos las diferencias entre el colector de anillos deslizantes y el comutador.
Tipos de colectores de anillos deslizantes
Los colectores de anillos deslizantes se clasifican en varios tipos según su construcción y tamaño. A continuación, se explican los tipos de colectores de anillos deslizantes.
Colector de anillos deslizantes tipo panqueque
En este tipo de colector de anillos deslizantes, los conductores están dispuestos en un disco plano. Este tipo de disco concéntrico se coloca en el centro de un eje rotatorio. La forma de este colector es plana. Por lo tanto, también se conoce como colector de anillos deslizantes plano o de plato.
Reduce la longitud axial. Por lo tanto, este tipo de colector de anillos deslizantes está diseñado para aplicaciones críticas en cuanto al espacio. Esta disposición tiene más peso y volumen. Tiene mayor capacitancia y mayor desgaste de los cepillos.
Colector de anillos deslizantes tipo panqueque
Colector de anillos deslizantes de contacto de mercurio
En este tipo de colector de anillos deslizantes, se utiliza el contacto de mercurio como medio conductor. Bajo condiciones normales de temperatura, puede transferir corriente y señales eléctricas mediante metal líquido.
El colector de anillos deslizantes de contacto de mercurio presenta una fuerte estabilidad y menos ruido. Y proporciona la opción más científica y económica para aplicaciones en industrias.
Sin embargo, el uso de mercurio crea una preocupación de seguridad. Ya que es una sustancia tóxica. Es muy peligroso utilizar este tipo de colector de anillos deslizantes en aplicaciones como la fabricación o procesamiento de alimentos y la farmacéutica. Esto se debe a que puede contaminar el producto si hay una fuga de mercurio.
Colector de anillos deslizantes de contacto de mercurio
Colectores de anillos deslizantes con agujero central
Este tipo de colector de anillos deslizantes tiene un agujero en el centro del colector. Se utiliza en dispositivos donde se requiere transmitir potencia o señal cuando se necesita rotación de 360˚.
Este tipo de colectores de anillos deslizantes está diseñado para instalarse con un flange en un soporte de manga. Tiene espacio libre en el centro para conectar el eje de una máquina sin afectar el cable mientras gira.
Tiene una larga vida útil y ofrece bajo ruido y mantenimiento. Este tipo de colector de anillos deslizantes se utiliza para enrutar pasajes hidráulicos neumáticos y se puede integrar con juntas de alta-frecuencia .
Colectores de anillos deslizantes con agujero central
Colector de anillos deslizantes Ethernet
Este tipo de colector de anillos deslizantes se ha desarrollado para proporcionar productos confiables que permitan la transferencia del protocolo Ethernet a través de un sistema rotatorio.
Al elegir un colector de anillos deslizantes Ethernet para la comunicación, hay tres parámetros importantes que deben considerarse: Pérdida de retorno, Pérdida de inserción y Cruce de señales.
Los colectores de anillos deslizantes Ethernet están diseñados para cumplir con los requisitos de impedancia coincidente, reducción de pérdidas y control de crosstalk.
Colector de anillos deslizantes Ethernet
Colectores de anillos deslizantes miniatura
Este tipo de colector de anillos deslizantes es muy pequeño y está diseñado para pequeños dispositivos para transferir señales o potencia desde un dispositivo rotatorio.
