Anello rotante elettrico: Cos'è?

Cos'è un anello di scorrimento?

Un anello di scorrimento è definito come un dispositivo elettromeccanico utilizzato per connettere un sistema stazionario a un sistema rotante. Viene utilizzato in applicazioni che richiedono la rotazione mentre si trasmette energia o segnali elettrici.

L'anello di scorrimento è anche noto come giunto elettrico rotante, connettore elettrico rotante o swivel elettrico. Viene utilizzato in vari macchinari elettrici per migliorare le prestazioni meccaniche e semplificare l'operazione.

Se un dispositivo ruota per un numero fisso di rivoluzioni, potrebbe essere possibile utilizzare un cavo di alimentazione di sufficiente lunghezza. Tuttavia, si tratta di una configurazione piuttosto complessa. E se i componenti ruotano in modo continuo, questa configurazione non è pratica né affidabile per questo tipo di applicazione.

Come funziona un anello di scorrimento?

Gli anelli di scorrimento sono costituiti da due componenti principali: un anello metallico e un contatto a spazzola. A seconda dell'applicazione e del design della macchina, viene deciso il numero di anelli e spazzole.

Le spazzole sono realizzate in grafite o bronzo fosforoso. La grafite è un'opzione economica, ma il bronzo fosforoso ha una buona conduttività e una maggiore durata.

A seconda delle RPM (rotazioni al minuto), le spazzole sono fisse con gli anelli rotanti, oppure gli anelli sono rotanti con spazzole fisse. In entrambe queste disposizioni, le spazzole mantengono il contatto con l'anello grazie alla pressione delle molle.

In generale, gli anelli sono montati sul rotore e ruotano. Le spazzole sono fisse e montate sulla casa delle spazzole.

Gli anelli sono realizzati con metalli conduttori come ottone e argento. Sono montati su un albero ma isolati dallo stesso. Gli anelli sono isolati tra loro da nylon o plastica.

Mentre gli anelli ruotano, la corrente elettrica è condotta attraverso le spazzole. Quindi, crea una connessione continua tra gli anelli (sistema rotante) e le spazzole (sistema fisso).

Anello di scorrimento vs Commutatore

L'anello di scorrimento e il commutatore vengono entrambi utilizzati per mantenere una connessione tra il sistema rotante e il sistema elettrico. Tuttavia, la funzione di entrambe queste disposizioni è diversa. Entrambi l'anello di scorrimento e il commutatore sono realizzati con materiale conduttore.

Nella tabella sottostante, abbiamo riassunto le differenze tra l'anello di scorrimento e il commutatore.

Tipi di anelli di scorrimento

Gli anelli di scorrimento sono classificati in vari tipi a seconda della costruzione e delle dimensioni. I tipi di anelli di scorrimento sono spiegati di seguito.

Anello di scorrimento a pancake

In questo tipo di anello di scorrimento, i conduttori sono disposti su un disco piatto. Questo tipo di disco concentrico è posizionato al centro di un albero rotante. La forma di questo anello è piatta. Pertanto, è anche noto come anello di scorrimento piatto o a platter.

Riduce la lunghezza assiale. Quindi, questo tipo di anello di scorrimento è progettato per applicazioni critiche nello spazio. Questa disposizione ha un peso e un volume maggiori. Ha una capacità maggiore e un maggior usura delle spazzole.

Anello di scorrimento a pancake

Anello di scorrimento a contatto mercurio

In questo tipo di anello di scorrimento, viene utilizzato il contatto mercurio come mezzo conduttivo. Nelle condizioni normali di temperatura, può trasferire corrente e segnali elettrici tramite un metallo liquido.

L'anello di scorrimento a contatto mercurio presenta una forte stabilità e meno rumore. Fornisce l'opzione più scientifica ed economica per le applicazioni industriali.

Tuttavia, l'uso del mercurio crea un problema di sicurezza. Poiché è una sostanza tossica, è molto pericoloso utilizzare questo tipo di anello di scorrimento in applicazioni come la produzione o la lavorazione di alimenti e farmaceutici, poiché potrebbe contaminare il prodotto in caso di fuoriuscita di mercurio.

Anello di scorrimento a contatto mercurio

Anelli di scorrimento a foro centrale

Questo tipo di anello di scorrimento ha un foro al centro. Viene utilizzato in dispositivi dove è necessario trasmettere energia o segnali durante una rotazione di 360˚.

Questo tipo di anelli di scorrimento è progettato per essere installato con una flangia su un supporto a manico. Ha spazio libero al centro per collegare l'albero di una macchina senza influire sul cavo durante la rotazione.

Ha una lunga durata e offre basso rumore e manutenzione. Questo tipo di anello di scorrimento è utilizzato per il routing di passaggi idraulici pneumatici e può integrarsi con giunti ad alta frequenza.

Anelli di scorrimento a foro centrale

Anello di scorrimento ethernet

Questo tipo di anello di scorrimento è sviluppato per fornire prodotti affidabili che permettono il trasferimento del protocollo ethernet attraverso un sistema rotante.

Scegliendo un anello di scorrimento ethernet per la comunicazione, ci sono tre parametri importanti da considerare: perdita di ritorno, perdita d'inserimento e crosstalk.

Gli anelli di scorrimento ethernet sono progettati per soddisfare i requisiti di impedenza, riduzione delle perdite e controllo del crosstalk.

Anello di scorrimento ethernet

Anelli di scorrimento miniaturizzati

Questo tipo di anello di scorrimento è molto piccolo e progettato per piccoli dispositivi per trasferire segnali o energia da un dispositivo rotante.