Оё ҳалқаҳои лағжиш ва хасу карбон якҷоя кор карда метавонанд?

slip rings and carbon brushes

Ҳалқаҳои лағжиш ва щеткаҳои карбон ҳамчун як системаи ягона фаъолият мекунанд, ки дар он щеткаҳои карбон бар зидди ҳалқаҳои гардиши гардиш фишор медиҳанд, то тамоси доимии барқро нигоҳ доранд. Чӯткаҳо ҳангоми гардиши ҳалқаҳои лағжиш устувор мемонанд, ки имкон медиҳад, ки қувваи барқ ва интиқоли бефосилаи сигнал байни ҷузъҳои статсионарӣ ва ҳаракаткунанда дар мошинҳои барқӣ дода шавад.

Муносибати байни ҳалқаҳои слайд ва щеткаҳои карбон яке аз шарикии бунёдӣ дар муҳандисии электромеханикӣ мебошад. Ин ҷузъҳо на танҳо якҷоя кор мекунанд-онҳо ҳамчун қисмҳои иловагии як механизми интиқоли барқ махсус тарҳрезӣ шудаанд.

slip rings and carbon brushes

Ҳалқаи лағжиш аз ҳалқаи металлии ноқил иборат аст, ки дар чоҳи гардишкунанда васл карда шудааст. Маводҳои маъмул хӯлаҳои мис, биринҷӣ ё нуқраро дар бар мегиранд, ки барои гузаронандагии аълои барқи худ интихоб шудаанд. Ҳалқа бо чоҳ пайваста давр зада, қисми ҳаракаткунандаи пайвасти барқро ба вуҷуд меорад.

Чӯткаҳои карбон ҳамчун ҳамтои доимӣ хизмат мекунанд. Ин блокҳои маводи карбон дар асоси-бар рӯи ҳалқаи лағжиш тавассути механизмҳои пурбор- нигоҳ дошта мешаванд, ки фишори пайвастаи тамосро нигоҳ медоранд. Ҳангоме ки ҳалқаи лағжиш чарх мезанад, хасу дар ҳолати устувор боқӣ мемонад ва дар сатҳи ҳалқа ҳаракат мекунад ва ҳангоми интиқоли қувваи барқ байни қисмҳои гардишкунанда ва устувори система.

Алоқаи ҷисмонӣ байни ин ҷузъҳо он чизеро ба вуҷуд меорад, ки муҳандисон "интерфейси барқии лағжиш" меноманд. Сарфи назар аз ҳаракати нисбии доимӣ, ин интерфейс роҳи барқии ношикастаро нигоҳ медорад. Фишори хасу, ки маъмулан аз 150 то 400 cN/cm² аст, алоқаи боэътимодро бидуни соиши аз ҳад зиёд таъмин мекунад, ки фарсудашавиро метезонад.

Вақте ки ҳалқаи лағжиш дар зери хасу карбон давр мезанад, дар байни ду сатҳ ҳазорҳо нуқтаҳои тамоси микроскопӣ ба вуҷуд меоянд. Тадқиқот дар бораи иҷрои хасу карбон нишон медиҳад, ки ин нуқтаҳои тамос тавассути маводи хасу роҳҳои параллелӣ эҷод мекунанд. Дар як хасуи маъмулии 0,25 "x 0,25" тақрибан 4000 нуқтаҳои инфиродӣ метавонанд ҳамзамон вуҷуд дошта бошанд.

Ин меъмории алоқаи бисёр-бартариҳои зиёде фароҳам меорад. Аввалан, он ҷараёни ҷараёнро дар тамоми рӯи хасу паҳн мекунад, на мутамарказ кардани он дар як нуқта. Дуюм, агар нуқтаҳои алоқаи инфиродӣ аз сабаби ларзиш ё номунтазамии сатҳи муваққатӣ ҷудо шаванд, тамосҳои боқимонда муттасилии схемаро нигоҳ медоранд. Сеюм, намунаи алоқаи тақсимшуда муқовимати барқро дар муқоиса бо тарҳҳои тамоси ягона- коҳиш медиҳад.

Сифати сатҳи ҳалқаи лағжиш ба ин механизми тамос ба таври ҷиддӣ таъсир мерасонад. Истеҳсолкунандагон одатан қабати сатҳи рӯиро аз 0,4 то 1,6 микрометр Ra (ноҳамвории миёна) муайян мекунанд. Сатҳи хеле ҳамвор метавонад боиси тамоси ноустувор ва баланд шудани садои барқ гардад. Сатҳи аз ҳад ноҳамвор фарсудашавии хасро метезонад ва метавонад тавассути амали абразивӣ чеҳраи хасро вайрон кунад.

Интихоби мавод барои ҳалқаҳои лағжиш ва щеткаҳои карбон принсипҳои бодиққати муҳандисиро барои оптимизатсияи кори барқ, фарсудашавии механикӣ ва мӯҳлати коршоямӣ риоя мекунад. Маводҳо бояд ҳамчун як ҷуфти трибологӣ-як системаи механикӣ кор кунанд, ки дар он ду сатҳ нисбат ба ҳамдигар ҳаракат мекунанд.

Ҳалқаҳои лағжиши мис ва биринҷӣ

Ҳалқаҳои лағжиши мисӣ, ки бо графит ё мис{0}} графит ҷуфт карда шудаанд, конфигуратсияи маъмултарин дар барномаҳои саноатӣ мебошанд. Мис гузарониши барқро тақрибан 58 MS/m (миллион симен дар як метр) бо арзиши оқилона пешниҳод мекунад. Вақте ки ҳалқаҳои лағжиши мис бо хасу графитҳои тоза кор мекунанд, хосиятҳои молидании табиии графит дар сатҳи мис як филми оксиди судмандро эҷод мекунанд, ки воқеан фарсудашавиро бо мурури замон коҳиш медиҳад.

Чӯткаҳои мисии графитӣ, ки дорои 20{2}}40% хокаи миси омехта бо графит мебошанд, иқтидори интиқоли ҷараёнро барои барномаҳои баланд-таъмин мекунанд. Масалан, генераторҳои турбинаи бодӣ, маъмулан барои коркарди ҷараёнҳои майдони беш аз 1000 ампер щеткаҳои 40 мм x 20 мм x 100 мм мис-графитро дар ҳалқаҳои мис истифода мебаранд.

slip rings and carbon brushes

Слип ҳалқаҳо нуқра ва тилло хӯлаи

Барномаҳои баландсифат-, ки ҳадди ақали садои барқро талаб мекунанд, ки ҷуфти нуқра ё ҳалқаҳои тиллоӣ-пӯшонидашуда бо чӯткаҳои нуқра-графитӣ доранд. Нуқра нисбат ба мис (63 MS/m) гузариши баландтарро пешниҳод мекунад ва сатҳи алоқаи устувортарро ташкил медиҳад. Чӯткаҳои графитии нуқра-, ки дорои 30{8}}50% хокаи нуқра мебошанд, муқовимати пасти тамосро нигоҳ медоранд ва садои ҳадди ақали барқро барои асбобҳои дақиқ ва барномаҳои интиқоли маълумот эҷод мекунанд.

Ин комбинатсияи металлҳои қиматбаҳо нисбат ба системаҳои мис-ба таври назаррас гаронтар аст. Чӯткаи графити нуқра- метавонад нисбат ба як хасу графити миси 5-10 маротиба гаронтар бошад. Аммо, дар барномаҳое, ба монанди таҷҳизоти тасвирии тиббӣ ё асбобҳои аэрокосмосӣ, сифати олии сигнал хароҷотро сафед мекунад.

Бронза ва ҳалқаҳо аз пӯлоди зангногир

Барои барномаҳое, ки муқовимат ба фарсудашавии механикии олиро талаб мекунанд, ҳалқаҳои слипи биринҷӣ ё аз пӯлоди зангногир бо щеткаҳои графитӣ- пайваст мешаванд. Ҳалқаҳои лағжиши аз пӯлоди зангногир муқовимати аъло ба зангзаниро пешниҳод мекунанд, аммо танҳо тақрибан 2-3% қувваи барқ ва мисро мегузаронанд. Ин муомилот дар муҳити баҳрӣ ё иншооти коркарди кимиёвӣ, ки зангзанӣ сатҳи мисро зуд вайрон мекунад, маъно дорад.

Чӯткаҳои металлӣ{0}}графитӣ барои ҳалқаҳои пӯлод одатан дорои хокаи мис ё биринҷӣ барои ҷуброн кардани ноқилияти пасти пӯлод мебошанд. Муқовимати умумии система дар муқоиса бо тарҳҳои миси-дар- меафзояд, аммо мӯҳлати механикӣ дар муҳити душманона ба таври назаррас дароз мешавад.

Механизми пружина, ки щеткаҳои карбонро бар зидди ҳалқаҳои лағжиш нигоҳ медорад, нисбат ба нигоҳ доштани тамос ба ҳадафи мураккабтар хизмат мекунад. Фишори баҳор мустақиман ба муқовимати барқ, фарсудашавии механикӣ ва тавлиди гармӣ дар интерфейси ҳалқа- таъсир мерасонад.

Муҳандисон маъмулан системаҳои пружинии хасро тарҳрезӣ мекунанд, то 150-400 cN/cm² (сентиневтон дар як сантиметри мураббаъ) фишори тамосро расонанд. Ин диапазон тавозуни бодиққатро ифода мекунад:

Фишори пасттар (150-200 cN/cm²): Барои интиқоли сигнали кам-мувофиқ аст, ки дар он ҷо кам кардани соиш ва фарсудашавӣ нисбат ба ҳадди аксар иқтидори ҷорӣ афзалият дорад. Таҷҳизоти тиббӣ ва асбобҳо аксар вақт дар ин диапазон кор мекунанд.

Фишори миёна (200-300 cN/cm²): Стандарт барои моторҳо ва генераторҳои умумии саноатӣ. Ин диапазони фишор алоқаи боэътимоди барқро ҳангоми нигоҳ доштани мӯҳлати оқилонаи хасу таъмин мекунад.

Фишори баландтар (300-400 cN/cm²): Дар барномаҳои баланд-ҷорӣ истифода мешавад, ки кам кардани муқовимати тамос афзалият дорад. Бо вуҷуди ин, афзоиши фишор фарсудашавии ҳарду хасу ҳалқаҳоро метезонад.

slip rings and carbon brushes

Мисоли амалӣ ҳассосияти фишорро нишон медиҳад: Дар генераторҳои турбинаи бодӣ, агар щеткаи карбонии 300-граммӣ дар болои ҳалқаи лағжиш ва дар поёни дигар як хасу якхела ҷойгир карда шавад, қувваи ҷозиба то 30% фарқияти фишорро байни онҳо ба вуҷуд меорад. Ин асимметрия боиси тақсимоти нобаробари ҷорӣ мегардад ва метавонад дар сатҳи ҳалқаи лағжиш нуқтаҳои гармии гармиро эҷод кунад.

Ҳангоме ки ҷараёни барқ тавассути интерфейси ҳалқаи чӯб- мегузарад, дар як вақт якчанд равандҳои физикӣ ба амал меоянд. Муқовимати тамос дар интерфейс мувофиқи формулаи P=I²R гармиро тавлид мекунад, ки дар он P қувваи ҳамчун гармӣ паҳншуда, I ҷорӣ ва R муқовимати тамос мебошад.

Барои маҷмӯаи маъмулии ҳалқаи слипи саноатӣ, ки дар 200 ампер бо муқовимати умумии тамос 0,01 Ом кор мекунад, гармии тавлидшуда ба 400 ватт баробар аст. Ин гармӣ бояд тавассути бадани ҳалқаи лағжиш, ҳавои атроф ва худи хасу пошида шавад, то зарари гармиро пешгирӣ кунад.

Ҳарорати максималии бехатари корӣ барои интерфейси тамос вобаста ба мавод одатан аз 80-120 дараҷа фарқ мекунад. Системаҳои мис-графитӣ одатан нисбат ба системаҳои графити тоза ба ҳарорати баландтар таҳаммул мекунанд. Вақте ки ҳарорати интерфейс аз меъёрҳои бехатар зиёд мешавад, якчанд механизмҳои таназзул суръат мегиранд: фарсудашавии хасу зиёд, оксидшавии мис ва зарари эҳтимолии гармӣ ба маводи изолятсия.

Яке аз ҷанбаҳои ҷолиби фаъолияти хасу карбон ташаккули филми молидани микроскопӣ дар интерфейси тамос мебошад. Ҳангоме ки хасу графитҳо аз ҳалқаҳои лағжиши металлӣ ҳаракат мекунанд, таъсири механикӣ ва гармии фрикционӣ боиси ба сатҳи ҳалқаи лағжиш интиқол додани зарраҳои графит мегардад, ки одатан ғафсии 1-10 микрометрро ташкил медиҳад.

Ин филм бисёр вазифаҳоро иҷро мекунад. Он ҳамчун равғани молиданӣ амал карда, коэффисиенти соишро тақрибан аз 0,3 (метали хушк-дар-карбон) то 0,15-0,2 (бо филми мавҷуда) кам мекунад. Филм инчунин номунтазамии сатҳи микроскопиро ҳамвор мекунад ва сатҳи якхелаи алоқаи барқиро таъмин мекунад. Таҳқиқот оид ба иҷрои хасу карбон нишон медиҳанд, ки филмҳои хуб таҳияшуда ҳам умри хасу ҳам ҳалқаи лағжишро ба таври назаррас дароз мекунанд.

Ташаккули филм шароити мушаххаси муҳити зистро талаб мекунад. Рутубати нисбии байни 40-70% ба рушди оптималии филм мусоидат мекунад. Дар муҳити хушк, ки намии нисбӣ аз 30% камтар аст, плёнкаҳо метавонанд дуруст ба вуҷуд наоянд, ки боиси фарсудашавӣ ва камонҳои эҳтимолии барқ гардад. Баръакс, намии аз ҳад зиёд аз 80% метавонад олудашавии сатҳи ноқилро ба вуҷуд орад, ки ихроҷи барқро зиёд мекунад.

Шарикии ҳалқаи слип ва хасу карбон ба талаботҳои гуногуни механикӣ ва электрикӣ дар тамоми соҳаҳо мутобиқ карда мешавад. Ҳар як барнома мушкилоти беназиреро пешниҳод мекунад, ки ба тарҳрезии система ва интихоби мавод таъсир мерасонанд.

Моторҳои индуксионии ҳалқаи лағжиш, ки онро муҳаррикҳои ротори захмӣ низ меноманд, барои пайваст кардани схемаҳои муқовимати беруна ба печҳои ротор ҳалқаҳои слайд ва щеткаҳои карбонро истифода мебаранд. Ин конфигуратсия имкон медиҳад, ки суръат ва моменти баланди оғозёбӣ-бартарӣ дошта бошанд, ки дар муқоиса бо моторҳои қафаси сигор мураккабӣ ва нигоҳдории иловагиро асоснок мекунанд.

Дар ин муҳаррикҳо се ҳалқаи лағжиш ба чоҳи ротор васл карда мешаванд, ки ҳар кадом ба як фазаи печи сефазавии ротор пайваст мешаванд. Се хасу карбон бар зидди ин ҳалқаҳо пахш карда, тавассути резисторҳои беруна пайваст мешаванд, то ҷараёни роторро назорат кунанд. Ҳангоми ба кор андохтани муҳаррик, муқовимати максималӣ ҷараёни ҷараёнро маҳдуд мекунад ва моменти оғозёбиро зиёд мекунад. Вақте ки муҳаррик суръат мебахшад, муқовимат то он даме, ки щеткаҳо аз ҳалқаҳои лағжиш барои кори муқаррарӣ бардошта шаванд, кам мешавад ва фарсудашавиро ҳангоми кори устувор- бартараф мекунад.

Соҳаҳои коркард махсусан муҳаррикҳои роторҳои захмдорро барои барномаҳое, ки оғози нарм ва назорати дақиқи суръатро талаб мекунанд, дӯст медоранд. Букакунакҳо, осиёбҳо ва мухлисони калон аз суръатбахшии ҳамвор ва каҷҳои моменти идорашавандаи ин муҳаррикҳо баҳра мебаранд. Як муҳаррики маъмулии ротори 1000 HP метавонад ҳалқаҳои лағжиши диаметри 200 мм бо андозаҳои хаси 40 мм x 25 мм x 100 мм, коркарди ҷараёни доимии 300-500 амперро истифода барад.

Турбинаҳои шамолии муосир талаботҳои махсусан серталабро барои системаҳои ҳалқаи лағжиш ва хасу карбон пешниҳод мекунанд. Маҷмӯаи ҳалқаи чархзании чоҳи асосӣ бояд қувваи тавлидшударо аз насели гардишкунанда ба системаи электрикии манораи статсионарӣ интиқол диҳад, дар ҳоле ки ба тағирёбии шадиди ҳарорат, ларзиш ва таъсири ҳаво тобовар аст.

Генератори маъмулии турбинаи бодӣ 2-3 МВт барои коркарди ҳам сигналҳои интиқоли барқ ва ҳам сигналҳои назорат аз анборҳои ҳалқаи slip бо 6-12 схема истифода мебарад. Ҳалқаҳои барқ дар 690 вольт метавонанд 1,000-2,000 ампер дошта бошанд, дар ҳоле ки ҳалқаҳои сигналҳои хурдтар маълумотро барои системаҳои назорат ва схемаҳои назорат интиқол медиҳанд. Тамоми маҷмӯа бояд дар ҳарорати аз -40 дараҷа то +80 дараҷа дар муҳити намӣ, пошидани намак ва пайдоиши эҳтимолии ях боэътимод кор кунад.

Барномаҳои турбинаи бодӣ барои ҳалқаҳои заминӣ щеткаҳои махсуси нуқрагии-графитиро бештар истифода мебаранд. Тадқиқотҳо дар бораи системаҳои заминкании чоҳҳо нишон медиҳанд, ки нокомии щеткаи заминӣ ба хисорот аз партовҳои статикӣ мусоидат мекунад. Синфи нуқра-графити K297, ки махсус барои замимаҳои заминсозии турбинаҳои бодӣ таҳия шудааст, дар муҳити намӣ ва ҳарорати паст-бартарӣ нишон медиҳад, ки дар он щеткаҳои стандартии миси графит боиси фарсудашавии аз ҳад зиёди ҳалқаҳо мегарданд.

Системаҳои радарии ҳарбӣ ва шаҳрвандӣ барои интиқоли сигналҳои қувва ва басомадҳои баланд-ба антеннаҳои пайваста чархзананда ҳалқаҳо ва щеткаҳои карбонро талаб мекунанд. Ин барномаҳо садои ҳадди ақали барқ ва интиқоли устувори сигналро талаб мекунанд, дар ҳоле ки мавҷгир дар як соат ҳазорҳо гардишро анҷом медиҳад.

Ҳалқаҳои лағжиши радарҳо одатан ҳалқаҳои нуқрагии- бо чӯткаҳои нуқрагии графитӣ-ро барои кам кардани тағирёбии муқовимати тамос истифода мебаранд. Интиқоли сигнал дар басомадҳои то якчанд гигагерт хусусиятҳои хеле устувори электрикиро талаб мекунад. Тағйирёбии муқовимати тамос то 0,001 Ом метавонад садои сигнали қабулнашавандаро дар схемаҳои ҳассоси қабулкунанда эҷод кунад.

Системаҳои пешрафтаи радарӣ метавонанд ба ҷои щеткаҳои анъанавии карбон барои схемаҳои сигнал щеткаҳои нахи металлиро истифода баранд. Ин щеткаҳо аз ҳазорҳо нахҳои металлии хеле лоғар (диаметри маъмулан 0,001-0,002") иборатанд, ки дар зери фишори рӯшноӣ бо сатҳи ҳалқаи лағжиш тамос мегиранд. Чӯткаҳои нахи металлӣ нисбат ба щеткаҳои карбон дар барномаҳои басомади баланд садои камтари барқ ва умри дарозтар доранд, гарчанде ки арзиши хеле баландтар доранд.

Сканнерҳои КТ (томографияи компютерӣ) барномаҳои серталабтарин ҳалқаи слип ва хасу карбонро нишон медиҳанд. Гантри гардиши дорои қубурҳои рентгенӣ ва детекторҳо бояд 3-4 гардиш дар як сония ҳангоми интиқоли киловатт нерӯ ба системаҳои тавлиди рентгенӣ ва гигабит дар як сония маълумот аз массивҳои детекторӣ ба компютерҳои коркарди тасвир баргардад.

Ҳалқаҳои муосири сканери CT интиқоли барқ, интиқоли сигнал ва каналҳои нахи оптикии маълумотро дар як маҷмӯаи паймон муттаҳид мекунанд. Ҳалқаҳои барқ дар 50{4}}100 киловатт дар шиддати то 800В DC кор мекунанд. Ҳалқаҳои сигнали ҳамшафати дорои маълумоти назорат ва мониторинг бояд якпорчагии сигналро сарфи назар аз дахолати электромагнитӣ аз схемаҳои пурқуввати наздик нигоҳ доранд.

Талаботи бастабандии паймон-аксар вақт бо диаметри 500-600мм-маҳдуд буда, маводи пешрафта ва истеҳсоли дақиқро талаб мекунанд. Чӯткаҳои графитии нуқра- дар ҳалқаҳои бо тиллопӯшшуда маҷмӯи зарурии садои паст, иқтидори баланди ҷараён ва умри дарозро дар ин муҳити серталаб таъмин мекунанд. Маҷмаи ҳалқаи слипи сканери КТ аз 100 000 то 300 000 доллар арзиш дорад, ки мураккабии муҳандисиро инъикос мекунад.

Фаҳмидани механизмҳои фарсудашавӣ ва татбиқи расмиёти нигоҳубини дуруст ба эътимоднокӣ ва давомнокии системаи ҳалқаи лағжиш ва хасу карбон мустақиман таъсир мерасонад.

Чӯткаҳои карбон ҷузъҳои истеъмолшаванда мебошанд, ки барои тадриҷан пӯшидан ҳангоми нигоҳ доштани ҳалқаҳои қиматбаҳо пешбинӣ шудаанд. Дар системаҳои дуруст коркунанда, щеткаҳо дар рӯи тамоси худ яксон мепӯшанд ва дар тӯли тамоми мӯҳлати хидматашон тамоси пурраи рӯиро бо ҳалқаи лағжиш нигоҳ медоранд.

Меъёри маъмулии фарсудашавии хасу аз 0,1 то 1,0 миллиметр барои 1000 соати кор вобаста ба зичии ҷорӣ, суръати периферӣ, интихоби мавод ва шароити муҳити зистро ташкил медиҳад. Чӯткаи дорои 50 мм дарозии қобили истифода метавонад то 10,000-50,000 соат хидматро пеш аз талаб кардани иваз таъмин кунад.

Ҳангоми дуруст ҷуфт кардани маводҳо, фарсудашавии ҳалқаи лағжиш нисбат ба фарсудашавии хасу сусттар ба амал меояд. Ҳалқаҳои лағжиши мис метавонанд дар 1000 соат 0,01{4}}0,05 мм дар шароити муқаррарӣ фарсуда шаванд - тақрибан 5-10% суръати фарсудашавии хас. Ин тавозуни фарсудашавӣ кафолат медиҳад, ки щеткаҳо пеш аз таъмири ҳалқаҳои лағжиш чанд маротиба иваз карданро талаб мекунанд.

Якчанд шартҳо мушкилотеро нишон медиҳанд, ки диққати фаврӣ талаб мекунанд:

Риштакашӣ: Чуқурҳо ё харошидаҳое, ки дар атрофи сатҳи ҳалқаи лағжиш спирал мешаванд, зарраҳои абразивиро нишон медиҳанд, ки дар чеҳраҳои хасу ҷойгир шудаанд. Зарраҳои металлӣ аз оксидшавии ҳалқа ё ифлосшавии беруна метавонанд дар чеҳраи хасу сахт шаванд ва дар ҳалқаи лағжиш чуқурҳо буранд. Вақте ки ришта оғоз меёбад, он босуръат суръат мегирад, зеро чуқурҳо зарраҳои бештарро ба дом меоранд ва фарсудашавии консентратсия мекунанд.

Гузариш: Чуқурҳои амиқи гирду атроф, ки ба ҳалқаи лағжиш гузошта шудаанд, нишон медиҳанд, ки фишори аз ҳад зиёди хасу, номувофиқӣ ё ҷуфтшавии нодурусти маводро нишон медиҳанд. Чуқурҳо майдони муассири тамосро коҳиш медиҳанд ва зичии ҷараёнро зиёд мекунанд, ки эҳтимолан ба аз ҳад зиёд гармшавӣ ва камонҳои барқӣ оварда мерасонад.

Гап задан: Ҷаҳиш ё ларзиши хасу дар рӯи ҳалқаи лағжиш аломатҳои фарқкунанда эҷод мекунад ва мушкилотро бо фишори пружина, ҳамвор кардани дорандаи хас ё рафъи ҳалқаи лағжиш нишон медиҳад. Чатгирӣ боиси тамоси фосилавии барқӣ мегардад, ки садои барқро ба вуҷуд меорад ва фарсудашавии хасу ҳалқаро метезонад.

Шарора: Шарораҳои намоён дар интерфейси ҳалқаи лағжиш- нишон медиҳанд, ки муқовимати аз ҳад зиёди тамос, ҷойгиршавии бади хас ё изофабори барқ. Шарораи бардавом ҳарду ҷузъро зуд вайрон мекунад ва метавонад чанги карбонро, ки дар васила ҷамъ шудааст, оташ занад.

Барномаҳои саноатӣ маъмулан се{0}}равиши нигоҳдории сатҳро амалӣ мекунанд:

Санҷиши мунтазам (ҳар моҳ то семоҳа): Санҷиши визуалӣ бидуни ҷудокунӣ барои тафтиши шарораҳои ғайримуқаррарӣ, садои ғайриоддӣ, гармии аз ҳад зиёд ё ҷамъшавии ғубори карбон. Андозаи дарозии хасу барои пешгӯии вақти иваз.

Нигоҳдории пешгирикунанда (ҳар сол ё ҳар 2,000-5,000 соат): Тоза кардани сатҳҳои ҳалқаи лағжиш ва дорандагони щетка, тафтиши пружинаҳо ва пайвастҳои барқӣ, ченкунии ҷараёни ҳалқаи лағжиш ва ҳолати рӯизаминӣ, иваз кардани щеткаҳо, ки ба ҳадди ақали дарозии қобили қабул наздик мешаванд.

Таъмири асосӣ (Ҳар 5-10 сол ё 20,000-50,000 соат): Таҷҳизоти пурра, барқароркунии сатҳи ҳалқаи лағжиш ё иваз, иваз кардани ҳама щеткаҳо ва пружинаҳо, санҷиши ҳамоҳангӣ, санҷиши барқ.

Тартиби тозакунӣ эҳтиётро талаб мекунад, то зарар нарасонад. Ҳалқаҳои лағжиш бояд бо матои озод- ва ҳалкунандаҳои мувофиқ (одатан спирти изопропилӣ барои ҳалқаҳои мис) тоза карда шаванд. Усулҳои тозакунии абразивӣ хатари осеб дидани филмҳои оксиди судмандро, ки дар ҳалқаҳои слайдҳои дуруст кор мекунанд, эҷод мекунанд. Пас аз тоза кардан ва иваз кардани хасу, системаҳо маъмулан барои барқарор кардани шароити дурусти рӯизаминӣ муддати чанд соат кор карданро талаб мекунанд.

Ҳангоме ки ҳалқаҳо ва щеткаҳои карбон интиқоли боэътимоди барқро дар системаҳои гардиш таъмин мекунанд, онҳо бо маҳдудиятҳои хосе рӯбарӯ мешаванд, ки ба рушди технологияҳои алтернативӣ мусоидат мекунанд.

Фарсудашавӣ ва нигоҳдорӣ: Механизми алоқаи лағжанда ногузир зарраҳои фарсудашударо ба вуҷуд меорад, ки ивазкунии давра ба давра ҷузъҳои масрафшавандаро талаб мекунанд. Ҳатто системаҳои хуб нигоҳ дошташуда-ғубори карбонро ҷамъ мекунанд, ки боиси олудашавӣ дар муҳити тоза ба монанди лабораторияҳо ё истеҳсоли нимноқилҳо мегардад.

Маҳдудиятҳои суръат: Суръати зиёда аз 30{3}}40 метр дар як сония барои системаҳои анъанавии хасу карбон мушкилот эҷод мекунад. Дар суръати баланд қувваҳои марказгурез, эффектҳои аэродинамикӣ ва гармшавии фрикционӣ ҳама зиёд мешаванд. Баъзе генераторҳои турбинаи баландсуръат аз ин маҳдудиятҳо зиёдтаранд, ки тарҳҳои махсус ё технологияҳои алтернативӣ талаб мекунанд.

Сифати интиқоли сигнал: Чӯткаҳои карбон садои барқро тавассути тағирёбии муқовимати тамос ва камонҳои микро- ба вуҷуд меоранд. Сигналҳои басомади баланд-боло аз 100 МГс ва сигналҳои ҳассоси аналогӣ, ки тавассути интерфейсҳои ҳалқаи щетка- мегузарад, таназзул мегиранд. Талаботи муосири иртиботи додаҳо аксар вақт аз он чизе, ки тарҳҳои анъанавӣ қодиранд, зиёдтаранд.

Ҳассосияти муҳити зист: Ҳароратҳои шадид, атмосфераҳои зангзананда, муҳити тарканда ва шароити вакуумӣ ҳама ба системаҳои анъанавии ҳалқаи лағжиш ва хасу карбон дучор меоянд. Ҳар як ҳолати фавқулодда мавод ва тарҳҳои махсусро талаб мекунад, ки хароҷот ва мураккабиро зиёд мекунанд.

Интиқоли барқи бесим: Системаҳои пайвасти индуктивӣ ва пайвасти магнитии резонанси қувваро тавассути интерфейсҳои гардиш бидуни тамоси ҷисмонӣ интиқол медиҳанд. Ин системаҳо чархҳои гардишкунанда ва статсионариро истифода мебаранд, ки ба ҳам наздик ҷойгир шудаанд, то қувваи барқро тавассути майдонҳои магнитӣ интиқол диҳанд. Системаҳои тиҷоратӣ ҳоло то чанд киловатт дар фосилаҳои ҳавоии 5-20мм кор мекунанд. Аммо, самаранокии маъмулан 85-95% -ро ташкил медиҳад ва технология бо барномаҳои пуриқтидори зиёда аз 50-100 киловатт мубориза мебарад.

Пайвастшавии иқтидор: Интиқоли қувваи иқтидорӣ барои интиқоли қувваи барқ на майдони магнитӣ, на аз майдонҳои магнитӣ, плитаҳои металлии бо холигоҳҳои изолятсионӣ ҷудошударо истифода мебарад. Ин равиш дар баъзе барномаҳо бартариҳоро пешниҳод мекунад, аммо маъмулан нисбат ба системаҳои индуктивӣ қувваи камтарро интиқол медиҳад ва назорати дақиқи андозаҳои холигии ҳаворо талаб мекунад.

Буғумҳои гардиши нахи оптикӣ: Барои интиқоли маълумот-суръати баланд, пайвастагиҳои гардиши нахи оптикӣ (FORJs) барои интиқоли сигналҳои рӯшноӣ дар байни интерфейсҳои даврзананда нахҳои оптикӣ ё системаҳои линзаи дақиқро истифода мебаранд. FORJ-ҳои муосир суръати маълумоти чанд-гигабит дар як сонияро бидуни дахолати барқ ва ҳеҷ нигаронии фарсудашавӣ дастгирӣ мекунанд. Бо вуҷуди ин, онҳо наметавонанд қувваи барқро интиқол диҳанд ва барои нигоҳ доштани пайвасти оптикӣ ҳамоҳангсозии дақиқро талаб мекунанд.

Трансформаторҳои гардишкунанда: Барои интиқоли нерӯи AC, трансформаторҳои гардишкунанда пайвасти индуктивиро дар байни катҳои статсионарӣ ва гардишкунанда барои интиқоли қувваи бе контактҳои лағжиш истифода мебаранд. Ин дастгоҳҳо дар алтернаторҳои бесус ва баъзе тарҳҳои махсуси моторӣ маъмуланд. Ҷузъи гардишкунанда ҳоло ҳам коммутатор ва щеткаҳоро талаб мекунад, то аз AC ба DC барои печҳои ротор ислоҳ кунад, аз ин рӯ технология щеткаҳоро комилан нест намекунад.

Интихоби байни ҳалқаҳои анъанавии слип бо чӯбҳои карбон ва технологияҳои пайдошудаи тамос аз талаботи мушаххаси барнома вобаста аст:

Ҳалқаҳои анъанавии лағжиш бо хасуҳои карбон барои беҳтарин боқӣ мемонанд: High-power transmission (>50 кВт), занҷирҳои барқи доимӣ, барномаҳои бисёрсоҳирӣ, ки ҳам қувва ва ҳам сигналро талаб мекунанд, барномаҳои ҳассос-ва системаҳое, ки эътимоднокии собитшуда аз бартараф кардани нигоҳдорӣ муҳимтар аст.

Алтернативаҳои бидуни тамос барои онҳо маъно доранд: Муҳити тозае, ки чанги карбон қобили қабул нест, барномаҳои баланд{0}}суръат аз меъёрҳои муқаррарии суръати хасу зиёд зиёданд, системаҳое, ки садои хеле пасти барқро талаб мекунанд, барномаҳое, ки дастрасии нигоҳдорӣ ниҳоят мушкил ё гарон аст (ба монанди системаҳои мӯҳрдор ё насбҳои зериобӣ).

Бисёре аз системаҳои муосир равишҳои гибридиро истифода мебаранд, ки интиқоли қувваи барқро барои схемаи асосии барқ бо истифода аз ҳалқаҳои анъанавии слип ва щеткаҳои карбон барои схемаҳои назорат ва мониторинги камтар-бардоранд, ки эътимоднокии собитшуда ва арзиши пасти технологияи анъанавӣ бартариҳоро пешкаш мекунад.

Карбон ва графит маҷмӯи беназири хосиятҳоро пешниҳод мекунанд, ки онҳоро барои барномаҳои хасу беҳтарин мегардонанд. Онҳо қувваи барқро ба таври кофӣ мегузаронанд, дар ҳоле ки молидани табииро таъмин мекунанд, ки соиш ва фарсудашавии ҳам дар хасу ҳам ҳалқаи лағжишро коҳиш медиҳад. Карбон ба ҳарорати то 400 дараҷа бе гудохта тобовар аст, ба камонҳои электрикӣ, ки баъзан дар интерфейси тамос рух медиҳад, таҳаммул мекунад ва арзиши он нисбат ба металлҳои қиматбаҳо хеле камтар аст. Вақте ки карбони холис ноқилияти кофӣ намедиҳад, истеҳсолкунандагон онро бо хокаҳои мис ё нуқра омехта мекунанд, то қобилияти интиқоли ҷараён-ро баланд бардошта, хосиятҳои муфиди механикии карбонро нигоҳ доранд.

Давомнокии умри хасу вобаста ба шароити корӣ ба таври назаррас фарқ мекунад. Барномаҳои сабук-бо зичии пасти ҷорӣ ва суръати мӯътадил метавонанд ба 20,000-50,000 соатҳои корӣ бирасанд. Моторҳои саноатии вазнин бо сарбории баланд одатан ҳар 2,000-10,000 соат иваз кардани хасро талаб мекунанд. Генераторҳои турбинаи шамолӣ, ки дар шароити сахти муҳити зист кор мекунанд, метавонанд ҳар сол ё ҳар 5,000-8,000 соат иваз кардани хасро талаб кунанд. Истеҳсолкунандагон щеткаҳоро бо нишондиҳандаҳои фарсудашавии визуалӣ тарроҳӣ мекунанд ва аксари барномаҳои нигоҳдорӣ щеткаҳоро ҳангоми фарсуда шудани онҳо то 30-40% дарозии аслӣ иваз мекунанд, то аз талафоти фишори баҳор ва мушкилоти тамос бо барқ пешгирӣ кунанд.

Бале, маҷмӯаҳои ҳалқаи чанд-слипи мунтазам интиқоли барқ ва схемаҳои сигналро дар як бастаи механикӣ муттаҳид мекунанд. Ҳалқаҳои калон интиқоли барқро идора мекунанд (аксаран 50-1,000+ ампер), дар ҳоле ки ҳалқаҳои диаметри хурдтар дар як маҷмӯаи чоҳ сигналҳои идоракунӣ, маълумоти сенсорӣ ва сигналҳои алоқаро интиқол медиҳанд. Тарҳрезии дуруст схемаҳои барқ ва сигналро барои кам кардани дахолати электромагнитӣ ҷудо мекунад. Ҳалқаҳои сигналии муҳофизатшуда ва амалияи бодиққат ба заминсозӣ имкон медиҳанд, ки ҳамзамон интиқоли сигналҳои сатҳи мегават{7}}қувваи барқ ва суръати гигабит- тавассути як маҷмӯаи ҳалқаи слипҳо интиқол дода шаванд. Системаҳои пешрафта метавонанд пайвастагиҳои гардиши нахи оптикиро дар баробари ҳалқаҳои слипҳои анъанавӣ муттаҳид созанд, то маълумоти хеле баландсуръатро ҳангоми нигоҳ доштани интиқоли нерӯи барқ тавассути щеткаҳои анъанавии карбон дастгирӣ кунанд.

Якчанд нишондиҳандаҳо мушкилотеро нишон медиҳанд, ки диққати худро талаб мекунанд: шарораҳои намоён ҳангоми кор сигналҳои алоқаи бади барқӣ ё шароити изофабориро нишон медиҳанд; садои ғайриоддӣ, ба монанди чақидан ё чирҷил аз мушкилоти механикӣ бо фишори баҳор ё ҳамворкунӣ шаҳодат медиҳад; гармии аз ҳад зиёд (сатҳҳо барои ламс хеле гарм) нишон медиҳанд, ки муқовимати баланди тамос ё хунуккунии нокифоя; фарсудашавии босуръати хасу дар муқоиса бо таҷрибаи қаблӣ ба ифлосшавӣ, номувофиқӣ ё интихоби нодурусти мавод ишора мекунад; ранги торик ё чуқурӣ дар сатҳи ҳалқаи лағжиш аз ҳад зиёд гармшавӣ ё камонҳои барқро нишон медиҳад; ба ҷои чанги карбон сиёҳ ҷамъ шудани чанги мис-ро нишон медиҳад, ки на фарсудашавии муқаррарии хасу. Ҳар яке аз ин нишонаҳо барои пешгирӣ кардани нокомии фалокатбор ва бекористии гаронбаҳо тафтиши фаврӣ доранд.

Муносибати кории байни ҳалқаҳои лағжиш ва щеткаҳои карбон як технологияи баркамолест, ки дар тӯли зиёда аз садсолаи рушди муҳандисӣ такмил дода шудааст. Ин ҷузъҳо ҳамчун як системаи ҳамгирошудаи электромеханикӣ фаъолият мекунанд, ки махсус барои нигоҳ доштани пайвастҳои боэътимоди барқ дар интерфейсҳои гардишкунанда тарҳрезӣ шудаанд. Тавассути интихоби бодиққати мавод, тарҳи дақиқи механикӣ ва нигоҳубини мувофиқ, ҳалқаи лағжиш ва анборҳои хасу карбон дар барномаҳои гуногун аз турбинаҳои шамол то таҷҳизоти тасвирии тиббӣ иҷрои боэътимодро таъмин мекунанд.

Дар ҳоле ки технологияҳои бе тамос пайдошаванда баъзе маҳдудиятҳои тарҳҳои анъанавиро ҳал мекунанд, бартариҳои асосии ҳалқаҳо ва щеткаҳои карбонӣ -иқтидори баланди барқ, қобилияти чанд{1}}соҳибӣ, эътимоднокии собитшуда-самарнокӣ ва хароҷот- кафолат медиҳанд, ки онҳо барои барномаҳои серталаби саноатӣ мувофиқ боқӣ мемонанд. Фаҳмидани он ки чӣ тавр ин ҷузъҳо якҷоя кор мекунанд, ба муҳандисон ва мутахассисони нигоҳдорӣ имкон медиҳад, ки кори системаро оптимизатсия кунанд ва мӯҳлати коршоямиро дар мошинҳои гардиши электрикӣ ҳадди аксар афзоиш диҳанд.

ҳалқаҳои лағжиш ва хасу карбон