导电滑环主要技术指标研究

时间: 2024-06-27 19:33:52 |   作者: 兆瓦级风电变浆滑环

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  ( 陕煤集团黄陵建庄矿业有限公司 陕西 黄陵 7 2 7 3 0 0 )

  [ 摘 要] 系 统分 析各技 术指 标 的特点 , 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 。 中图分 类号 : T M9 3 文 献标识 码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X( 2 0 1 4 ) 1 7 —0 1 5 6 - 0 1

  0前 言 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

  的 电容 引 起产 的 , 静 电感 应藕 合干 扰 电压 的计 算公 式如 下 一

  研 究 , 下 面 对 季 导 电 滑 环 主 要 技 术 指 标 进 行 系 统 分 析 。 对 导 蝴 环 进 行 进

  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 能选用质 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 , 为了更好的提高 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 。

  由于 静 电感应 藕合干扰对 导 电滑环 产生较大 的影响 , 应 当采 取合理措 施减 小 影响 , 比如导 电滑环 受到 高 电压 、 小 电流 干扰 时 , 所 产生 的主要 是 电干 扰 , 该 种干 扰可 以通过设 置 电场屏 蔽处理 , 即在导体 的外部 加设 屏蔽装 置 , 并且 使屏 蔽一端 接地 。 3 . 2 磁场 感应拐 合干 扰 由于 仪器 的导 线 以及滑 环之 间的距 离都很 近 , 从而在 之间有 交流 电时 , 会 在仪器 之 间产生 互感 作用 , 从 而产 生互感 电压 , 互感 电压 的计算 公 式是 :

  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8 A。 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 式结构较为复杂 , 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 。 接触 电阻 的计算 公式 如下 : 瓤= F Ⅱ ) ×1 0 式 中: l 一 导 电滑环 的接触 面 电阻 l l 【 一 与接触 面组成材料 性质 以及接触形 式的相 关系数 , 当接触 面为线接 触 或者 面 接触 时瓷可 以取0 . 0 5 " 0 . 1 4 , 当接 触 面为点 接触 时k可 以取0 . 1 5 " 0 . 1 9 l n 一与接触 面得压力 值 以及 接触 数 目相 关的系数 , 当接触 面为点接 触形 式 时可 取0 . 5 , 线 , 当接触 形式 为面 接触 时n = 0 . 8  ̄ 1 . 0 , F 一 为接 触面压 力 , 单位为 k g f 。 2 绝缘性 能

  式中: 一 静 电感 应 藕合产 生 的 电压 ; i 2 一 各滑 环间 的 电容 , ( F / m) , 0 2 G 一 受影 响 的导 体 的 电容 , ( F / m) ; 干扰 源的 角频率 ; R~受 干扰 导体 与地 之 间的 电阻值 , ) ; 干扰 源 的 电压 。

  ∞ 一干 扰源 的角 频率 ; M一环 间互感 系 数 ; 。 ~ 干 扰源 的 电流的大小 如果 导 电滑 环受 到低 电压 、 大 电流 的干扰 源干扰 时 , 可 以采用磁 场屏 蔽的

  方法进行防护 磁场屏蔽可以很大限度的防止仪器受到磁场的藕合干扰, 对于 干扰源产生的低频磁场进行屏蔽时, 应该采用铁磁材料, 该材料的特点是具有 高 的磁导 率 ; 相反, 对于高频磁 场 的屏 蔽应该 用具有低 电阻率 的材料进 行防护 。