סקירה כללית
בתוך אטבעת החלקה מוליכה, ישנן מספר טבעות מוליכות, המבודדות זו מזו על ידי חומרי בידוד כדי למנוע הפרעה הדדית של אותות חשמליים. רק טבעת החלקה בעלת חוזק בידוד מספק יכולה למנוע קשתות ונזקים פוטנציאליים במהלך פעולת הציוד. אז, האם אתה יודע מה קובע את חוזק הבידוד של טבעת החלקה? עכשיו, בואו נדון בזה.
מהו חוזק הבידוד של טבעת החלקה?
זה מתייחס ליכולת סובלנות המתח של חלקים וחומרים מבודדים בתוך טבעת ההחלקה. באופן כללי, ככל שערך זה גדול יותר, כך ייטב, במיוחד ליישומים עם דרישות מתח גבוה. מכיוון שלבידוד, ככל שביצועי הבידוד טובים יותר, כך יכולת המתח העומדת בפני עמידה חזקה יותר.
גורמים המשפיעים על חוזק הבידוד של טבעת החלקה
(1) תכונת בידוד של איטום
מאפיין הבידוד של איטום משפיע מאוד על חוזק הבידוד של טבעת ההחלקה. נכון לעכשיו, מרבית טבעות ההחלקה משתמשות באיטום שרף אפוקסי. רכיביה כוללים בעיקר ביספנול שרף אפוקסי כסוכן הראשי, חומרי ריפוי הידריד שונים ומילוי כמו אבקת מיקרת סיליקון או אבקת אלומינה Al2O3. בנוסף, מתווספים גם חומרי הקשרה ומאייצים שונים. לאחר שנרפא בטמפרטורה גבוהה, חומרים אלה אינם מועדים לסדקים או נזק כאשר הם נתונים לכוחות חיצוניים, תוך שמירה על בידוד אטום של טבעת ההחלקה.
(2) חומרי בידוד
חומרי בידוד מותקנים בין הטבעות המוליכות ויש להם את הפונקציות הבאות:
בידוד בידוד בין טבעות
בידוד בידוד בין הטבעת לציר המסתובב
בידוד בין המברשות ובין המברשות לדיור טבעת ההחלקה
יש להם הבדלים בקבוע דיאלקטרי, חוזק שדה חשמלי של פירוק, התנגדות נפח, טוהר, תכולת מים וכו'. ביניהם, הקבוע הדיאלקטרי של קרמיקה הוא בדרך כלל בין 8 - 10, חוזק השדה החשמלי של הפירוק יכול להיות גבוה עד { {1}} קילו וולט/מ"מ, והתנגדות עוצמת הקול גדולה מ-10^12 Ω·m. הוא יכול לעמוד במתח גבוה יחסית מבלי להתקלקל. בעוד שביצועי הבידוד של PTFE ו-POM נמוכים יחסית. בנוסף, ככל שעובי חומר הבידוד גדול יותר, חוזק הבידוד שלו גבוה יותר.
(3) קיבולת של אלמנטים מבודדים
ניתן להבין את הקיבולת כאן כיכולת אנרגיית השדה החשמלי או הצטברות המטען שיכולה לעמוד באלמנט הבידוד. כאשר טבעת ההחלקה פועלת, יופץ כמות מסוימת של חיוב על אלמנט הבידוד. אם הקיבולת של אלמנט הבידוד אינה מספיקה, כאשר המטען מצטבר במידה מסוימת, הוא עלול לגרום לעיוות שדה חשמלי מקומי, וכתוצאה מכך ירידה במתח הפירוק של חומר הבידוד.
יכולת זו קשורה גם לצורתו הגיאומטרית ולגודלה. בדרך כלל, הגדלת שטח הפנים והעובי של אלמנט הבידוד יכולה להגדיל את הקיבולת שלו.
(4) מרווח בין מעגלים סמוכים
כאשר המרווח בין מעגלים סמוכים קטן, אפקט צימוד השדה החשמלי ביניהם יוגבר. זה מוביל בקלות לחוזק שדה חשמלי לא אחיד ומוגדל מקומי, שיכול להגיע מעל 5000V/mm. זה מגדיל מאוד את הסיכון להתמוטטות בידוד. לכן, בטבעות החלקה במתח גבוה, לעתים קרובות אנו מגדילים את המרווח בין טבעות מוליכות סמוכות ל-5 - 10 מ"מ כדי לשפר את חלוקת השדה החשמלי.
כיצד לבדוק את חוזק הבידוד של טבעת החלקה?
אנו משתמשים בבודק מתח עמידה של בידוד של 500V או 250V כדי למדוד את חוזק מתח העמידות של המבודד שצוין. כאשר המתח המופעל על אובייקט הבדיקה חורג מגבול מסוים, המבודד יתקלקל ויאבד את ביצועי הבידוד שלו. שלבי הבדיקה הספציפיים הם כדלקמן:
שלב 1
השתמש במולטימטר כדי למצוא את הקטבים החיוביים והשליליים של טבעת ההחלקה המוליכה. כמה ספקי טבעות החלקה מוליכים יסמנו אותם ללקוחות כאשר המוצר עוזב את המפעל.
שלב 2
חבר את הבידוד עמד במד מתח לאספקת החשמל וחבר את הקטבים החיוביים והשליליים של טבעת ההחלקה לבידוד עומד במד מתח בהתאמה.
שלב 3
התאם את המתח על הבידוד עומד בבוחן המתח לבדיקה, התאם את המתח העמידה הנדרש ובדוק את חוזק המתח העמידה של טבעת ההחלקה המוליכה. אם טבעת ההחלקה לא יכולה לעמוד בה, הבידוד עומד במד מתח יתבהל.
מדדים לשיפור חוזק הבידוד של טבעת החלקה
(1) ייעול חומרי בידוד
בחר חומרי בידוד עם חוזק דיאלקטרי גבוה, התנגדות גבוהה ועמידות חום טובה בהתאם לסביבת העבודה והפרמטרים החשמליים של טבעת ההחלקה, כמו קרמיקה או פולימיד. הם צריכים להיות תואמים היטב את הטבעות המוליכות ומברשות טבעת ההחלקה.
(2) לשפר את תהליכי הייצור
עיבוד דיוק גבוה יכול להבטיח התאמה הדוקה ואחידה בין שכבת הבידוד לטבעת המוליכה, ולהפחית את נוכחותם של פערי אוויר ופגמים. כמו כן, נוכל לבצע טיפול אשפרה וטיפול משטח על חומרי הבידוד, כגון ציפוי בציפוי גומי סיליקון עמיד בפני רטיבות, אנטי עכירות ואנטי קורוזיה או ציפוי פלואורוקרבון. זה יכול למנוע את ירידה בהתנגדות הבידוד עקב חדירת מים.
(3) אופטימיזציה של מבנה טבעת ההחלקה
הגדל את מרחק הבידוד בין טבעות מוליכות סמוכות ובין הטבעת המוליכה לבית של טבעת ההחלקה. על פי תיאוריית חלוקת השדה החשמלי, הדבר מפחית את התרחשות ריכוז השדה החשמלי ומשפר את חוזק הבידוד. לחילופין, אנו יכולים להכניס שכבת מיגון מתכת למבנה הטבעת ההחלקה ולטחון אותה. זה עוזר להנחות את אותות ההפרעות האלקטרומגנטיות החיצוניות לתוך האדמה דרך שכבת המיגון, ומפחית את עוצמת השדה החשמלי על חומר הבידוד.
(4) חזקו את התחזוקה של טבעת ההחלקה
שמור על סביבת העבודה של טבעת ההחלקה נקייה והימנע מהשפעות של טמפרטורה גבוהה, לחות גבוהה, שדות אלקטרומגנטיים חזקים וזיהום כימי. אם מתגלה ירידה בהתנגדות הבידוד, ייתכן שהדבר נובע מזיהום פני השטח של חומר הבידוד. בשלב זה, ניתן לשחזר אותו על ידי טיפול ייבוש או ניקוי פני השטח של שכבת הבידוד.
מַסְקָנָה
לסיכום, חוזק הבידוד של טבעת החלקה מושפע מגורמים מרובים. רק על ידי הבנה עמוקה של גורמים אלה ונקיטת אמצעים ממוקדים במהלך התכנון, הייצור והשימוש בטבעת ההחלקה, ניתן לשמור על הפעולה היציבה של כל המערכת המסתובבת. אם עדיין יש לך ספקות נוספים לגבי זה או שאתה רוצההתאמה אישית של טבעות החלקה בעלות בידוד גבוה, אנא אל תהסס לפנות אלינו!