ABB模块DI801EA

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滑环-也称为旋转电气接头，电动旋转接头和集电环-是可以在固定部件和旋转部件之间传输电力，电信号或数据的装置。滑环的设计将取决于其应用,例如，传输数据需要具有更高带宽的滑环和比传输功率更好的EMI（电磁干扰）缓解.但其基本组件是旋转环和固定刷。

▲完整的滑环组件包括端盖，轴承和其他结构特征。但滑环的基本组成部分是环和刷子。

如果一个部件的旋转涉及固定的转数，则可以使用具有足够长电缆和旋转速度的线轴以来实现所需的转数，尽管该设置中的电缆管理可能非常复杂。但是，如果一个部件连续旋转，则在许多情况下使用电缆在旋转部件和固定部件之间传输信号是不实际或不可靠的。

交流电机中的滑环

在一种称为绕线转子电机的AC感应电机的形式中，滑环不用于传递动力，而是用于将电阻插入转子绕组中。绕线转子电机使用三个滑环-通常由铜或铜合金制成-安装在电机轴上（但绝缘）。每个滑环连接到三相转子绕组中的一个。由石墨制成的滑环刷连接到电阻装置，例如变阻器。当滑环与转子一起转动时，电刷与滑环保持稳定接触并将电阻传递给转子绕组。

▲绕线转子交流电机上的滑环。一旦电机达到运行速度，电刷就会通过弹簧提升，滑环通过滑动接触杆短路。

增加转子绕组的电阻会使转子电流与定子电流同相。其结果是在相对低的电流下产生更高的转矩。然而，滑环仅在启动时使用，因为它们在*运行速度下效率较低且扭矩下降。当电机达到其运行速度时，滑环短路，电刷失去接触，随之电机就像标准的AC感应（又称“鼠笼”）电机一样。

▲绕线转子电机中的滑环形成次级外部电路。在该电路中插入电阻可使电机在启动时产生非常高的扭矩，这对于移动具有高惯性的负载是必要的。

滑环或换向器？

您可能已经注意到滑环的设计和功能听起来非常类似于换向器。虽然两者之间存在相似之处，但滑环和换向器之间存在着重要的区别。在物理上，滑环是连续的环，而换向器是分段的。在功能上，滑环提供功率，信号或数据的连续传输。尤其是在AC电机中，它们将电阻传递到转子绕组。

另一方面，换向器用于直流电机以反转电枢绕组中的电流极性。每个电枢线圈的端部连接到相隔180度的换向器条。当电枢旋转时，电刷向换向器的相对段提供电流，并因此向相对的电枢线圈提供电流。

滑环的应用

滑环几乎可用于任何应用，包括旋转底座或平台，从工业设备，如索引表，卷绕机和自动焊接机，到风力涡轮机，医疗成像机（CT，MRI），甚至包括游乐园游乐设施转盘式操作。虽然滑环的传统应用是传输功率，但它们也可以传输来自温度传感器或应变仪等设备的模拟和数字信号，甚至通过以太网或其他总线网络传输数据。