טבעות החלקה נקראות גם מחברים חשמליים מסתובבים. הם מעבירים כוח מהסטטור למעגל חיצוני כדי להתחיל ולשלוט בזרם. זה הופך אותם לנפוצים במחוללי AC שונים, כגון מנופים ומנופים. אז אתה יכול לשאול, איך טבעות החלקה עובדות במחוללי AC?
מהו עקרון העבודה?
העיקרון הבסיסי של מחולל AC ליצירת AC הוא העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית. הסטטור הוא החלק הקבוע של הגנרטור, עם סליל בפנים. הרוטור הוא החלק המסתובב, שיוצר שדה מגנטי כשהוא מסתובב, ובכך גורם למתח בסליל הסטטור. טבעת ההחלקה משמשת כערוץ להעברת אנרגיה ואותות, כדי לספק אותות כוח חיצוניים ובקרה לחלקי המנוע המסתובבים.
איך הרכיב שלו עובד?
טבעות החלקה מורכבות בדרך כלל מטבעות מוליכות, מברשות וחומרי בידוד.
טבעת מוליכה
הטבעת המוליכה היא עגולה, במגע הזזה עם המברשת הקבועה, ומותקנת על ציר הרוטור. הוא מחובר לסיבוב הרוטור של המנוע כדי להוליך זרם למעגל החיצוני או למכשיר הבקרה. זה יכול גם להיות מחובר למעגלים חיצוניים שונים, לשנות את ערך ההתנגדות של מעגל הרוטור או להתחבר לממיר התדר כדי להתאים את מהירות המנוע.
מִברֶשֶׁת
המברשת עשויה מחומר פחמן, במגע הדוק עם הטבעת המוליכה, ומעבירה זרם באמצעות חיכוך משטח קבוע. זה נפוץ שהוא מקבל צורה של מגע הזזה כדי לפזר באופן שווה את הלחץ על פני הטבעת המוליכה ולהפחית בלאי מקומי.
חומר בידוד
בחירה נפוצה של חומר בידוד היא POM. זה יכול לעזור לטבעת ההחלקה לשמור על בידוד חשמלי ולמנוע קצרים ודליפות זרם. זה גם שומר על המעגלים בכל ערוץ זרם עצמאי, כך שההפרעה בין האותות מצטמצמת.
טבעות החלקה מקלות על חיבור האבזור המסתובב של גנרטור AC למעגל חיצוני ללא שימוש בכבלים ארוכים. בעת השימוש, האבזור של הגנרטור יוצר באופן טבעי מתח AC, המופיע גם על טבעות ההחלקה. כפי שמוצג באיור, ישנן שתי טבעות מתכת קואקסיאליות R1 ו-R2, המסתובבות עם הסליל. קצה אחד של הסליל מחובר לטבעת ההחלקה R1, והקצה השני של הסליל מחובר לטבעת ההחלקה R2. כל טבעת מחליקה כנגד מברשת קבועה. שתי מברשות פחמן B1 ו-B2 לוחצות קלות על טבעות ההחלקה R1 ו-R2 בהתאמה. הקצה השני של המברשות משמש כמסוף של הגנרטור למעגל החיצוני. המעגל החיצוני, כלומר העומס, מחובר בין הקצוות האחרים של המברשות. מברשות B1 ו-B2 אינן מסתובבות עם הסליל וטבעות ההחלקה.
היתרונות של שימוש בטבעות החלקה במחוללי AC
סיבוב מתמשך
טבעות החלקה מאפשרות לרוטור של מחולל AC להסתובב בחופשיות ללא הגבלות פיזיות או הסתבכות חוטים. במקביל, הרוטור שומר על חיבור חשמלי קבוע עם המברשות או המגעים של טבעת ההחלקה, כך שהזרם יכול לזרום ברציפות.
ייצור חשמל רב פאזי
בכמה מערכות חשמל גדולות, מחוללי AC רב-פאזיים יכולים לספק אספקת חשמל יציבה וחזקה יותר. טבעות החלקה יכולות לשדר ולהפיץ זרמים חד-פאזיים ורב-פאזיים ולהפחית את חוסר האיזון של הזרם באמצעות עיצובי טבעות מוליכות רב-ערוציות או מורכבות.
התנגדות נמוכה
כאשר טבעות החלקה משתמשות בחומרים מוליכים מאוד, מבנה הגביש בחומרים אלו יציב ותכולת הטומאה נמוכה. לכן, כאשר טבעת ההחלקה מוליכה זרם, היא יכולה לשמור על התנגדות נמוכה ולהפחית את החום הנוצר מהתנגדות מוגזמת.
מפרט גמיש
ניתן להתאים טבעות החלקה לפי דגמים שונים של מחוללי AC, כגון מספר המברשות, מספר ערוצי המעגל והחומר. זה גם תואם לשיטות הרכבה שונות, כגון הרכבת אוגן, הרכבת פיר וכו', כדי לעמוד במגבלות החלל הפנימיות של הגנרטור.
מַסְקָנָה
כעת למדנו את עקרון העבודה והיתרונות של טבעות החלקה במחוללי AC. הוא מעביר חשמל, וגם מייצר ומפיץ כוח AC ביישומים שונים, כולל תחנות כוח לגנראטורים ניידים. אם אתה רוצה לדעת יותר על טבעות החלקה, ByTune כאן בשבילך.