מהי טבעת החלקה?
טבעת החלקה היא מכשיר אלקטרומכני אשר בשילוב עם מברשות המאפשר להעברת כוח ואותות חשמליים ממבנה נייח למבנה מסתובב. נקרא גם מפרק חשמלי סיבוב, אספן או מסתובב חשמלי, ניתן להשתמש בטבעת החלקה בכל מערכת אלקטרומכנית הדורשת סיבוב בלתי מרוסן, לסירוגין או רציף תוך העברת אותות אנלוגיים, דיגיטליים או RF ו/או נתונים. זה יכול לשפר את הביצועים המכניים, לפשט את פעולת המערכת ולבטל חוטים המועדים לנזק משתלשלים ממפרקים הניתנים לזזה.
בעוד שהמטרה העיקרית של טבעת ההחלקה היא להעביר אותות חשמליים ואותות חשמליים, הממדים הפיזיים, סביבת ההפעלה, המהירויות הסיבוביות ואילוצים כלכליים משפיעים לרוב על סוג האריזה שיש להשתמש בהם.
דרישות הלקוח ויעדי העלות הם אלמנטים קריטיים בהנעת ההחלטות המובילות לפיתוח תכנון מצליח של טבעת החלקה. ארבעת מרכיבי המפתח הם:
■ מפרטים חשמליים
■ אריזה מכנית
■ סביבת הפעלה
■ עלות
מפרט חשמלי
טבעות החלקה משמשות להעברת אותות RF ונתונים אנלוגיים, אנלוגיים, דרך יחידה מסתובבת. מספר המעגלים, סוגי האותות ודרישות חסינות הרעש החשמלי של המערכת ממלאים תפקיד חשוב בקביעת אילוצי העיצוב הפיזי המוטלים על עיצוב טבעת ההחלקה. מעגלי כוח גבוהים, למשל, דורשים נתיבים מוליכים גדולים יותר ומרווח גדול יותר בין הנתיבים להגברת החוזק הדיאלקטרי. מעגלי אנלוגיים ונתונים, בעודם צרים יותר מבחינה פיזית ממעגלי כוח, דורשים גם טיפול בתכנון שלהם כדי למזער את ההשפעות של שיחות חוצה או הפרעות בין נתיבי האות. עבור מהירות נמוכה, יישומי זרם נמוך נמוכים ניתן להשתמש במערכת מברשת/טבעת מברשת/טבעת זהב. שילוב זה מייצר את תצורות האריזה הקטנות ביותר כפי שמוצג בטבעות קפסולות קומפקטיות של AOOD. לצורך מהירות גבוהה יותר וזרם נעשה שימוש בשילוב של מברשות גרפיט מכסף מורכב וטבעות כסף. מכלולים אלה דורשים בדרך כלל גדלי חבילה גדולים יותר ומוצגים באמצעות טבעות החלקה משועמלות. בשיטה מרבית מעגלי טבעת ההחלקה מראים שינויים בהתנגדות למוגע דינאמי של כ -10 מיליאמים.
אריזה מכנית
שיקולי האריזה בתכנון טבעת החלקה הם לרוב אינם פשוטים כמו הדרישות החשמליות. עיצובים רבים של טבעת החלקה דורשים פיר כבלים והתקנה או מדיה כדי לעבור דרך טבעת ההחלקה. דרישות אלה מכתיבות לרוב את מידות הקוטר הפנימי של היחידה. AOOD מציעים מגוון של מכלולי טבעת החלקה משעממים. עיצובים אחרים דורשים טבעת החלקה להיות קטנה במיוחד מנקודת מעמד בקוטר, או מבחינה גובה. במקרים אחרים, המרחב הזמין לטבעת ההחלקה מוגבל, המחייב את רכיבי טבעת ההחלקה להיות נפרדים, או ששילוב טבעת ההחלקה עם מנוע, חיישן מיקום, מפרק סיבוב סיביות או מפרק סיבוב RF באריזה משולבת. בהתבסס על טכנולוגיות טבעת החלקה מתוחכמות, AOOD מאפשרת את כל הדרישות המורכבות הללו ניתן לעמוד במערכת טבעת חלקה קומפקטית אחת.
סביבת הפעלה
לסביבה שטבעת ההחלקה נדרשת לפעול תחת יש השפעה על עיצוב טבעת ההחלקה במובנים רבים. מהירות סיבוב, טמפרטורה, לחץ, לחות, הלם ורטט וחשיפה לחומרים מאכלים משפיעים על בחירת הנושא, בחירת החומרים החיצוניים, תליוני אוגן ואפילו אפשרויות כבלים. כפרקטיקה סטנדרטית, AOOD מנצלת דיור אלומיניום קל משקל לטבעת ההחלקה הארוזת שלו. דיור נירוסטה הוא כבד יותר, אך הוא הכרחי לסביבה ימית, מתחת למים, מאכלים ואחרים.
כיצד לציין טבעת החלקה
טבעות החלקה הן תמיד חלק ממנגנון גדול יותר עם צורך להעביר כוח חשמלי ספציפי ומעגלי איתות דרך משטח מסתובב. המנגנון טבעת ההחלקה הוא חלק מפעילות בסביבה כמו כלי טיס או מערכת אנטנות מכ"ם. לכן, כדי ליצור עיצוב טבעת החלקה שיצליח ביישומו יש לספק שלושה קריטריונים:
1. מידות פיזיות, כולל סידור התקשרות ותכונות דה-ריצה
2. תיאור המעגלים הנדרשים, כולל זרם מקסימלי ומתח
3. סביבת הפעלה, כולל טמפרטורה, לחות, דרישות ערפל מלח, הלם, רטט
דרישות טבעת החלקה מפורטות יותר כוללות:
■התנגדות מקסימאלית בין רוטור לסטטור
■בידוד בין מעגלים
■בידוד ממקורות EMI מחוץ לדיור טבעת ההחלקה
■מומנט מתחיל וריצה
■מִשׁקָל
■תיאורי מעגלי נתונים
תכונות נוספות נוספות שניתן לשלב במכלול טבעת החלקה כוללות:
■מחברים
■Resolver
■קוֹדַאִי
■איגודי סיבוב נוזלים
■איגודי סיבוב משדל
■מפרקי סיבוב סיבים אופטיים
AOOD יעזור לך לציין את צורך טבעת ההחלקה שלך ולבחור את הדגם האופטימלי לדרישות העיצוב שלך.