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导电滑环主要技术指标研究

时间:2015-05-09 来源:
  导电滑环是实现两个相对旋转机构间信号、电流传输的装置,广泛的应用于海、陆、空、天等领域以及其他民用和工业设备。为了对导电滑环进行进一步研究,下面对导电滑环主要技术指标进行系统分析。

  1接触电阻

  导电滑环接触电阻大小直接影响到其工作性能,如果电阻过大,则会在接触面产生高温破坏设备,降低仪器的稳定性。接触电阻主要受到制作材料、接触形式以及接触压力的影响。

  1.1制作材料

  导电滑环的主要构件是滑环和刷丝。对于此构件的制作材料要求有很高导电率,同时有很好的导热性能。此外制作材料要有熔点高,电阻温度系数小等特点,同要有一定的抗氧化、抗硫化、抗腐蚀性气体等特性。此外还要求硬度高、比较耐磨损等。经过试验,选用黄铜做导电滑环较好。经过现场的工程实际及实验研究,金合金能够满足上述要求,同时也可以选用质量上乘、加工精细的黄铜做为滑环的制作材料。在应用后者时,为了提高材料的各方面指标,可以在材料上镀一层金、铑、钯、镍等金属,从而有效提高构件的导电性及耐腐蚀性能。刷丝的制作材料可以是金镍丝,还可以用表面镀钯的黄铜代替,这两种材料都具有很好的导电性能及防腐蚀作用,满足仪器要求。

  1.2接触形式

  刷丝与滑环的可以分为点接触式和面接触式两种。其中以点接触式应用比较广泛,该形式也具备许多优点。由于点接触式的接触面积相对较小,所以允许通过的电流亦相对较小,一般不能超过8A。当通过电流超过点接触所允许的最大值,则应考虑选择面接触式设计。面接触式导电滑环相对点接触式结构复杂,从而体积较大,成本较高。

  1.3接触压力

  接触压力是影响导电滑环性能的重要参数,这是由于接触压力与刷丝与滑环之间的接触电阻压力成反比例关系,即接触压力的大小直接影响到了接触电阻的大小。但是两者的接触压力应控制在一定范围内,一面过大引起过大的摩擦力矩,加大接触面的磨损程度。理想的接触压力应该是保证刷丝与滑环充分而有效地接触,与此同时不会产生过大的接触压力而对接触面造成破坏,甚至影响仪器的正常工作。

  2绝缘性能

  为了保证导电滑环的正常工作,应对其绝缘性提出较高要求,其中导电滑环的环间绝缘电阻应该不得小于10M,仪器耐压应该保证在1000V电压作用不被击穿。

  导电滑环的结构复杂,各构件的环间距离应控制在1。5mm为宜左右。其决定因素是对连接槽的加工工艺,而且应该保证在完成灌胶程序后能够保证结构有足够的绝缘性能。

  3抗干扰性

  通过导电滑环可以传输高频的交流电,高电压的交流电,大电流的交流电,弱小的直流小信号等多种电信号,但是由仪器之间的距离有限,在如此短的距离内传输多种电信号,难免造成不同信号之间的相互干扰作用,从而发生静电感应耦合,磁场感应藕合和电磁场感应藕合的干扰形式,如果不进行有效地控制,不仅可以影响到仪器的正常工作,影响其传输的准确度,更严重的可能发生安全危险。所以应尽可能的提高仪器的抗干扰性能,保证信号传输的准确及工作安全。

  3.3电磁场干扰

  当导电滑环受到高电压,高频率的信号干扰时,可以产生电干扰和磁干扰,这是应该采用电磁屏蔽进行防护,防护材料可以采用导电材料,采用这种防护措施能够对两种干扰形式同时进行屏蔽。

  应用装屏蔽装置进行仪器防护时,由于防护装置较复杂,对仪器的正常工作也有一定影响,在实际操作中,可以减少装置的安置位置,只在有效合理的位置进行安装,达到最大的效果。

  3.4信号突变产生干扰

  在信号传递过程中,由于经过开关时会发生突变,这种突变对导电滑环引起一定的干扰作用。为了使信号能够稳定的传输,可以采取一定措施进行防护,常用的防护措施是在干扰源附近设置滤波装置,从而有效地防止干扰信号的干扰作用。

  3.5电压不稳引起干扰

  如果导电滑环所传输的信号为大电流和大电压的时候,其值会有明显的浮动,从而引起了信号的变异,形成突波信号,进而对仪器有明显的干扰作用。该形式的干扰一般可以设置突波抑制器进行处理,从而减少对仪器的传输信号的影响。

  4结论

  本文通过系统分析,研究了影响导电滑环各技术指标的特点,通过对不同的技术指标的原理进行分析,总结各指标的影响特点及对应的防护特点,对导电滑环进行进一步研究优化及工程应用有重要的指导意义。