Elektrische aansluitring: Wat is het?
Wat is een Slip Ring?
Een slip ring is gedefinieerd als een elektromechanisch apparaat dat wordt gebruikt om een stationair systeem te verbinden met een draaiend systeem. Het wordt gebruikt in toepassingen waarbij rotatie nodig is terwijl stroom of elektrische signalen worden overgebracht.
De slip ring staat ook bekend als een elektrische roterende verbinding, draaiende elektrische connector of elektrische swivels. Het wordt gebruikt in verschillende elektrische machines om de mechanische prestaties te verbeteren en de bediening te vereenvoudigen.
Als een apparaat gedurende een vast aantal omwentelingen roteert, kan het mogelijk zijn om een voedingskabel met voldoende lengte te gebruiken. Dit is echter een vrij complexe opstelling. En het is onmogelijk als componenten continu roteren. Deze opstelling is niet praktisch en betrouwbaar voor dit type toepassing.
Hoe werkt een Slip Ring?
Slip rings bestaan uit twee hoofdcomponenten; metalen ring en borstelcontact. Afhankelijk van de toepassing en ontwerp van de machine, worden het aantal ringen en borstels bepaald.
De borstels zijn gemaakt van grafiet of fosfor-brons. Grafiet is een economische optie, maar fosfor-brons heeft een goede geleidbaarheid en een langere levensduur.
Afhankelijk van de toerental (omwentelingen per minuut) zijn de borstels vastgezet met de roterende ringen, of de ringen roteren met vaste borstels. In beide opstellingen houden de borstels contact met de ring door druk van de veeren.
Over het algemeen zijn de ringen gemonteerd op de rotor en roteren ze. En de borstels zijn vast en gemonteerd op het borstelhuis.
De ringen zijn gemaakt van geleidend metaal zoals messing en zilver. Ze zijn gemonteerd op de as, maar geïsoleerd van de centrale as. De ringen zijn geïsoleerd van elkaar door nylon of plastic.
Terwijl de ringen roteren, wordt de elektrische stroom geleid door de borstels. Hierdoor wordt er een continue verbinding gemaakt tussen de ringen (roterend systeem) en de borstels (vast systeem).
Slip ring vs Commutator
Zowel de slip ring als de commutator worden gebruikt om een verbinding te onderhouden tussen het roterende systeem en het elektrische systeem. Maar de functie van beide arrangementen is anders. Zowel de slip ring als de commutator zijn gemaakt van geleidend materiaal.
In de onderstaande tabel hebben we de verschillen tussen de slip ring en de commutator samengevat.
Soorten Slip Rings
Slip rings worden ingedeeld in verschillende soorten, afhankelijk van constructie en grootte. De soorten slip rings worden hieronder uitgelegd.
Pancake Slip Ring
Bij dit type slip ring zijn de leiders op een plat schijf gerangschikt. Dit type concentrische schijf is geplaatst in het midden van een roterende as. De vorm van deze slip is plat. Daarom wordt hij ook wel een platte slip ring of platter slip ring genoemd.
Het zal de axiale lengte verminderen. Daarom is dit type slip ring ontworpen voor ruimtekritische toepassingen. Deze opstelling heeft meer gewicht en volume. Het heeft grotere capaciteit en grotere borstelslijtage.
Pancake Slip Ring
Kwik Contact Slip Ring
Bij dit type slip ring wordt kwikcontact gebruikt als geleidend medium. Onder normale temperatuurcondities kan het stroom en elektrische signalen overbrengen door vloeibaar metaal.
De kwik contact slip ring kenmerkt zich door sterke stabiliteit en minder ruis. En het biedt de meest wetenschappelijke en economische optie voor toepassingen in de industrie.
Maar het gebruik van kwik creëert een veiligheidszorg. Omdat het een giftige stof is. Het is erg gevaarlijk om dit type slip ring te gebruiken in toepassingen zoals voedselproductie of -verwerking en farmaceutica. Dit komt omdat het het product kan bederven als er een kwiklek optreedt.
Kwik Contact Slip Ring
Through Hole Slip Rings
Dit type slip ring heeft een gat in het midden van de slip ring. Het wordt gebruikt in apparaten waarbij stroom of signaal moet worden overgebracht bij 360˚ rotatie.
Dit type slip rings is ontworpen om te installeren met een flens op een mouwbracket. Het heeft vrije ruimte in het midden voor het aansluiten van de as van een machine zonder de kabel te beïnvloeden terwijl deze roteert.
Het heeft een lange levensduur en biedt weinig ruis en onderhoud. Dit type slip ring wordt gebruikt voor het routen van hydraulische luchtgeleidingen en kan worden geïntegreerd met hoog-frequente verbindingen.
Through Hole Slip Rings
Ethernet Slip Ring
Dit type slip ring is ontwikkeld om betrouwbare producten te leveren die het overbrengen van het ethernet-protocol via een roterend systeem mogelijk maken.
Bij het kiezen van een ethernet slip ring voor communicatie zijn er drie belangrijke parameters die moeten worden overwogen; Return Loss, Insertion Loss en Crosstalk.
Ethernet slip rings zijn ontworpen om aan de eisen te voldoen van matching impedantie, verminderde verliezen en crosstalk-controle.
Ethernet Slip Ring
Miniature Slip Rings
Dit type slip ring is zeer klein van formaat en is ontworpen voor kleine apparaten om signalen of stroom over te brengen van een roterend apparaat.
