Anel Coletor Elétrico: O que é?

O que é um anel coletor?

Um anel coletor é definido como um dispositivo eletromecânico usado para conectar um sistema estacionário a um sistema rotativo. É utilizado em aplicações que requerem rotação enquanto transmite energia ou sinais elétricos.

O anel coletor também é conhecido como junção elétrica rotativa, conector elétrico rotativo ou giratório. É usado em várias máquinas elétricas para melhorar o desempenho mecânico e simplificar a operação.

Se um dispositivo gira por um número fixo de revoluções, pode ser possível usar um cabo de alimentação com comprimento suficiente. Mas é uma configuração bastante complexa. E é impossível se os componentes giram continuamente. Essa configuração não é prática e confiável para esse tipo de aplicação.

Como funciona um anel coletor?

Os anéis coletores consistem em dois componentes principais: anel metálico e contato de escova. De acordo com a aplicação e o design da máquina, o número de anéis e escovas é decidido.

As escovas são feitas de grafite ou bronze fosforoso. O grafite é uma opção econômica, mas o bronze fosforoso tem boa condutividade e maior durabilidade.

Dependendo das RPM (rotações por minuto), as escovas são fixadas com anéis rotativos, ou os anéis estão rotativos com escovas fixas. Em ambas essas configurações, as escovas mantêm contato com o anel pela pressão das molas.

Geralmente, os anéis são montados no rotor e estão girando. E as escovas são fixas e montadas na casa de escovas.

Os anéis são feitos de metal condutor, como latão e prata. Eles são montados no eixo, mas isolados com o eixo central. Os anéis são isolados uns dos outros por nylon ou plástico.

À medida que os anéis giram, a corrente elétrica é conduzida através das escovas. Portanto, isso faz uma conexão contínua entre os anéis (sistema rotativo) e as escovas (sistema fixo).

Anel coletor vs Comutador

O anel coletor e o comutador são usados para manter uma conexão entre o sistema rotativo e o sistema elétrico. Mas a função de ambos os arranjos é diferente. Tanto o anel coletor quanto o comutador são feitos de material condutor.

Na tabela abaixo, resumimos as diferenças entre o anel coletor e o comutador.

Tipos de anéis coletores

Os anéis coletores são classificados em vários tipos de acordo com a construção e o tamanho. Os tipos de anéis coletores são explicados abaixo.

Anel coletor tipo panqueca

Nesse tipo de anel coletor, os condutores são dispostos em um disco plano. Esse tipo de disco concêntrico é colocado no centro de um eixo rotativo. A forma desse anel é plana. Por isso, também é conhecido como anel coletor plano ou anel coletor tipo prato.

Isso reduz o comprimento axial. Portanto, esse tipo de anel coletor é projetado para aplicações críticas de espaço. Essa configuração tem mais peso e volume. Tem maior capacitância e maior desgaste das escovas.

Anel coletor tipo panqueca

Anel coletor de contato de mercúrio

Nesse tipo de anel coletor, o contato de mercúrio é usado como meio condutor. Sob condições normais de temperatura, ele pode transferir corrente e sinais elétricos por meio de metal líquido.

O anel coletor de contato de mercúrio apresenta forte estabilidade e menos ruído. E fornece a opção mais científica e econômica para aplicações em indústrias.

Mas o uso de mercúrio cria uma preocupação de segurança. Porque é uma substância tóxica. É muito perigoso usar esse tipo de anel coletor em aplicações como fabricação ou processamento de alimentos e farmacêutica. Isso porque pode corromper o produto se houver vazamento de mercúrio.

Anel coletor de contato de mercúrio

Anéis coletores com furo central

Esse tipo de anel coletor tem um furo no centro do anel coletor. É usado em dispositivos que requerem transmissão de energia ou sinal quando é necessário rotação de 360˚.

Esse tipo de anéis coletores é projetado para instalação com uma flange em um suporte de mangote. Tem espaço livre no centro para conectar o eixo de uma máquina sem afetar o cabo enquanto está girando.

Tem longa vida útil e oferece baixo ruído e manutenção. Esse tipo de anel coletor é usado para roteamento de passagens hidráulicas e pneumáticas e pode ser integrado com juntas de alta-frequência .

Anéis coletores com furo central

Anel coletor Ethernet

Esse tipo de anel coletor foi desenvolvido para fornecer produtos confiáveis que permitem a transferência do protocolo Ethernet através de um sistema rotativo.

Ao escolher um anel coletor Ethernet para comunicação, há três parâmetros importantes que devem ser considerados: Perda de Retorno, Perda de Inserção e Crosstalk.

Os anéis coletores Ethernet são projetados para atender aos requisitos de impedância compatível, redução de perdas e controle de crosstalk.

Anel coletor Ethernet

Anéis coletores miniatura

Esse tipo de anel coletor é muito pequeno e é projetado para dispositivos pequenos para transferir sinais ou energia de um dispositivo rotativo.

Anéis coletores miniatura são ideais para dispositivos elétricos como