슬립 링

Slip ring
전기 모터용 슬립 링 단면 스케치. 이 예에서 슬립 링에는 브러시 리프팅 장치와 슬라이딩 접촉 바가 있어 더 이상 필요하지 않을 때 슬립 링을 단락시킬 수 있다. 예를 들어, 슬립 링 유도 모터를 시동할 때 사용할 수 있다.

슬립 링은 정지 상태에서 회전하는 구조로 전력과 전기 신호를 전송할 수 있는 전자기계 소자다. 슬립 링은 전력이나 신호를 전송하는 동안 회전이 필요한 모든 전자기계 시스템에 사용할 수 있다. 기계 성능을 향상시키고, 시스템 작동을 단순화하며, 이동식 조인트에 매달려 있는 손상되기 쉬운 와이어를 제거할 수 있다.

회전 전기 인터페이스, 회전 전기 커넥터, 수집기, 회전 또는 전기 회전 조인트라고도 불리는 이 링은 일반적으로 슬립 링 모터, 교류(AC) 시스템과 교류 발전기용 전기 발전기 및 포장 기계, 케이블 릴 및 풍력 터빈에서 발견된다. 그것들은 비행장 비콘, 회전 탱크, 동력 삽, 전파 망원경, 원격 측정 시스템, 헬리오스타트 또는 패리스 휠과 같은 데이터를 포함하여 전력, 제어 회로 또는 아날로그 또는 디지털 신호를 전송하기 위해 어떤 회전 물체에 사용될 수 있다.

슬립 링(slip ring)은 회전 어셈블리를 통해 전기 연결을 하는 방법이다. 형식적으로는 모터와 같이 두 개의 전기 회전하는 부품 사이에 에너지가 흐를 수 있도록 하는 전기 송전 장치다.

수력 발전기의 슬립 링;
A - 고정 스프링 장착 흑연 브러시,
B - 회전식 강철 접점 링,
C - 제너레이터 자기장 권선에 대한 절연 연결부,
D - 제너레이터 샤프트 상단 끝.

구성

일반적으로 슬립 링은 회전하는 금속 링의 바깥 지름을 문지르는 고정 흑연 또는 금속 접촉(브러시)으로 구성된다. 금속 링이 회전할 때, 정지된 브러시를 통해 금속 링으로 전류 또는 신호가 전달되어 연결된다. 둘 이상의 전기 회로가 필요할 경우 회전 축을 따라 링/브러시 어셈블리가 추가로 쌓인다. 브러시 또는 링이 정지해 있고 다른 구성 요소가 회전한다.[1][2] 이 간단한 디자인은 회전하는 장치에 전류를 전달하는 초보적인 방법으로 수십 년 동안 사용되어 왔다.

대체 이름 및 사용

슬립 링에 사용되는 다른 이름으로는 수집기 링, 회전 전기 접점 및 전기 슬립 링이 있다. 어떤 사람들은 또한 정류자라는 용어를 사용하지만, 정류자는 다소 다르며 DC 모터와 발전기에 사용하기 위해 특화되어 있다. 정류자가 분할되어 있는 동안, 슬립 링은 연속적이며, 용어는 교환할 수 없다. 고속이나 저마찰 환경에서는 흔히 슬립 링 대신 로터리 변압기가 사용된다.[3]

슬립 링은 일반적으로 회전 이음매라고 하는 장치와 동시에 기능하기 위해 회전 유니언 내에서 사용될 수 있다. 슬립 링은 전력과 로터리 유니언이 유체 매체에 대해 하는 신호에 대해 동일한 역할을 한다. 그것들은 회전 유니언에 통합되어 회전 유니언에서 제공하는 매체와 연계하여 회전 기계로 전력과 데이터를 송수신하는 경우가 많다.[4]

슬립 링 타입

슬립 링은 다양한 종류와 크기로 만들어진다; 예를 들어 연극 무대 조명을 위해 만들어진 하나의 장치는 100개의 도체를 가지고 있었다.[5] 슬립 링은 연결된 물체를 무제한 회전할 수 있는 반면 느슨한 케이블은 묶어서 회전을 제한하기 전에 몇 번만 비틀 수 있다.

수은 침식 슬립 링

낮은 저항과 안정적인 연결로 유명한 수은 침전 슬립 링은 슬라이딩 브러시 접점을 접점에 분자로 접착된 액체 금속 풀로 대체하는 다른 원리를 사용한다.[6] 회전하는 동안 액체 금속은 고정 접점과 회전 접점 사이의 전기 연결을 유지한다. 그러나 수은의 사용은 독성 물질이기 때문에 안전에 대한 우려를 제기한다. 슬립 링 어플리케이션에 식품 제조 또는 가공, 제약 장비 또는 오염이 심각한 위협이 될 수 있는 기타 용도가 포함된 경우, 선택은 소중한 금속 접점이 되어야 한다. 수은의 누출과 그에 따른 오염은 극도로 심각할 수 있다. 슬립 링 장치도 수은이 약 -40 °C에서 응고되기 때문에 온도에 의해 제한된다.[7]

팬케이크 슬립 링

팬케이크 슬립 링은 도체를 회전 축을 중심으로 한 동심 링으로 평평한 디스크에 배열한다. 이 구성은 동일한 회로에 대한 무게와 부피가 더 크고, 캐패시턴스와 크로스스토크가 더 크고, 브러시 마모가 더 크고, 수직 축의 마모 이물질을 더 쉽게 수집한다. 단, 팬케이크는 회로 수에 대해 축 길이를 줄일 수 있으므로 일부 용도에 적합할 수 있다.

무선 슬립 링

주요기사 : 회전변압기

무선 슬립 링은 위에서 탐구한 것과 같이 슬립 링이 발명된 이후 슬립 링에 의해 채택된 일반적인 마찰 기반 금속 및 탄소 브러시 접촉 방법에 의존하지 않는다. 대신 회전 수신기에 놓인 코일과 정지 송신기에 의해 생성되는 자기장을 통해 전력과 데이터를 무선으로 전송한다.[9] 무선 슬립 링은 기존의 슬립 링에서 업그레이드된 것으로 간주되는데, 이는 표준 기계식 회전 부품이 부족하기 때문에 가혹한 작동 환경에서 일반적으로 더 탄력적이고 유지관리가 덜 필요하기 때문이다. 그러나 코일 간에 전송할 수 있는 전력량은 제한적이다. 일반적으로 전통적인 접촉식 슬립 링은 동일한 부피에서 더 큰 전력의 주문을 전송할 수 있다.

참조

  1. ^ "Cobham plc :: Aerospace and Security, Aerospace Communications, Annemasse". Cobham.com. 2011-02-13. Retrieved 2011-09-02.
  2. ^ "how slip rings work". Uea-inc.com. Retrieved 2011-09-02.
  3. ^ "Slip Ring Glossary". PeterLaper. Retrieved 2013-01-24.
  4. ^ "Slip Ring definition". Retrieved 2013-03-01.
  5. ^ Alan Hendrickson, Colin Buckhurst Mechanical design for stage Focus Press, 2008 ISBN 0-240-80631-X, 379페이지에 팬케이크와 드럼형 슬립링 삽화가 있다.
  6. ^ "mercotac".
  7. ^ "Frequently Asked Slip Ring Questions". Moog.com. 2009-06-23. Retrieved 2011-09-02.
  8. ^ 피터 W. Fortescue, John Stark, Graham Swinerd 우주선 시스템 엔지니어링 John Wiley and Sons, 2003 ISBN 0-470-85102-3페이지
  9. ^ "Slip Rings How Does a Slip Ring Work • PowerbyProxi". PowerbyProxi. Retrieved 2016-11-24.

외부 링크