滑環(huán)-也稱為旋轉電氣接頭，電動旋轉接頭和集電環(huán)-是可以在固定部件和旋轉部件之間傳輸電力，電信號或數(shù)據(jù)的裝置?；h(huán)的設計將取決于其應用,例如，傳輸數(shù)據(jù)需要具有更高帶寬的滑環(huán)和比傳輸功率更好的EMI（電磁干擾）緩解.但其基本組件是旋轉環(huán)和固定刷。

▲完整的滑環(huán)組件包括端蓋，軸承和其他結構特征。但滑環(huán)的基本組成部分是環(huán)和刷子。

如果一個部件的旋轉涉及固定的轉數(shù)，則可以使用具有足夠長電纜和旋轉速度的線軸以來實現(xiàn)所需的轉數(shù)，盡管該設置中的電纜管理可能非常復雜。但是，如果一個部件連續(xù)旋轉，則在許多情況下使用電纜在旋轉部件和固定部件之間傳輸信號是不實際或不可靠的。

交流電機中的滑環(huán)

在一種稱為繞線轉子電機的AC感應電機的形式中，滑環(huán)不用于傳遞動力，而是用于將電阻插入轉子繞組中。繞線轉子電機使用三個滑環(huán)-通常由銅或銅合金制成-安裝在電機軸上（但絕緣）。每個滑環(huán)連接到三相轉子繞組中的一個。由石墨制成的滑環(huán)刷連接到電阻裝置，例如變阻器。當滑環(huán)與轉子一起轉動時，電刷與滑環(huán)保持穩(wěn)定接觸并將電阻傳遞給轉子繞組。

▲繞線轉子交流電機上的滑環(huán)。一旦電機達到運行速度，電刷就會通過彈簧提升，滑環(huán)通過滑動接觸桿短路。

增加轉子繞組的電阻會使轉子電流與定子電流同相。其結果是在相對低的電流下產(chǎn)生更高的轉矩。然而，滑環(huán)僅在啟動時使用，因為它們在完全運行速度下效率較低且扭矩下降。當電機達到其運行速度時，滑環(huán)短路，電刷失去接觸，隨之電機就像標準的AC感應（又稱“鼠籠”）電機一樣。

▲繞線轉子電機中的滑環(huán)形成次級外部電路。在該電路中插入電阻可使電機在啟動時產(chǎn)生非常高的扭矩，這對于移動具有高慣性的負載是必要的。

滑環(huán)或換向器？

您可能已經(jīng)注意到滑環(huán)的設計和功能聽起來非常類似于換向器。雖然兩者之間存在相似之處，但滑環(huán)和換向器之間存在著重要的區(qū)別。在物理上，滑環(huán)是連續(xù)的環(huán)，而換向器是分段的。在功能上，滑環(huán)提供功率，信號或數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸。尤其是在AC電機中，它們將電阻傳遞到轉子繞組。

另一方面，換向器用于直流電機以反轉電樞繞組中的電流極性。每個電樞線圈的端部連接到相隔180度的換向器條。當電樞旋轉時，電刷向換向器的相對段提供電流，并因此向相對的電樞線圈提供電流。

滑環(huán)的應用

滑環(huán)幾乎可用于任何應用，包括旋轉底座或平臺，從工業(yè)設備，如索引表，卷繞機和自動焊接機，到風力渦輪機，醫(yī)療成像機（CT，MRI），甚至包括游樂園游樂設施轉盤式操作。雖然滑環(huán)的傳統(tǒng)應用是傳輸功率，但它們也可以傳輸來自溫度傳感器或應變儀等設備的模擬和數(shù)字信號，甚至通過以太網(wǎng)或其他總線網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)。

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