Libistusrõngas – kuidas see töötab ja kuidas valida

Mis on libistusrõngas?

Libistusrõngas koosneb rootorist ja staatorist. Rootoril on messingist või vasest rõngad, mis on sageli kaetud kulla või hõbedaga. Staatoris on harjad, mis suruvad vastu rõngaid. Iga rõngas ja hari moodustavad ühe ahela, nii et 12 rõngaga libistusrõngas suudab edastada 12 eraldi juhti.

Kuni liikumine piirdub mõne pöördega edasi-tagasi, piisab sageli kaabliketist või kaablitrumlist. Kui midagi peab pöörlema pidevalt, näiteks pöördlaud, kaamera või tuuleturbiini rumm, on vaja libistusrõngast. Seda nimetatakse ka pöörlevaks elektriühenduseks või elektriliseks pöördliiteks.

Signaalide jaoks on harjad sageli väärismetallist, suurte voolude jaoks hõbegrafiidist. Kiudharjad ehk peenikestest metalltraatidest kimbud annavad igale rõngale mitu kontaktpunkti, vähem kulumist ja väiksema müra.

Milliseid libistusrõngaid on olemas?

Mida libistusrõnga valikul jälgida?

• Ahelate arv – loe toite-, signaali- ja andmeahelad eraldi kokku ning lisa mõni varuahel.
• Vool ja pinge ahela kohta – suurte voolude jaoks saab mitu rõngast paralleelselt ühendada.
• Signaalitüüp – nõrgad analoogsignaalid, näiteks koormusanduritelt, vajavad kuld-kuld-kontakte ja varjestust. Ethernet ja väljasiinid vajavad nende jaoks projekteeritud ahelaid.
• Pöörlemiskiirus – antakse pööretes minutis. Minilibistusrõngas võib taluda mõnesadat p/min, tuuleturbiini libistusrõngas on aga ehitatud väikesele kiirusele ja pikale tööeale.
• Tööiga – antakse pöörete arvuna ja see sõltub kiirusest, voolust ja kontaktmaterjalist.
• Elektriline müra – kontakttakistuse kõikumine rõnga pöörlemisel, antakse milliomides. Oluline andurisignaalide puhul.
• Töökeskkond – IP-kaitseaste, temperatuur, vibratsioon, sool ja kondensaat. Siseruumides piisab IP40-st, õues ja tuuleturbiinides nõutakse sageli IP65.

Kus libistusrõngaid kasutatakse?

• Tuuleenergia – gondli ja rummu vaheline libistusrõngas edastab toidet labanurga mootoritele ning signaale ja CAN-siini labade juhtsüsteemile.
• Pakendamine ja toiduainetööstus – karussell-täite- ja etiketeerimismasinad, sageli koos suruõhu pöördliitega.
• Robotid ja automaatika – robotiliigendid, pöördlauad ja pöörleva pealisosaga automaatsõidukid.
• Liikurmasinad – kraanad ja ekskavaatorid, mille pealisehitus saab piiramatult pöörelda.
• Kaamerad ja valve – PTZ-kaamerad, mis pöörlevad peatumata 360° ja edastavad samal ajal videot.
• Kaitsetööstus ja radarid – radariantennid, sensortornid ja antennipositsioneerijad koaksiaalsete RF-pöördliidete ja kiudoptikaga.
• Meditsiinitehnika – kompuutertomograafid, kus röntgentoru ja detektorid pöörlevad pidevalt ümber patsiendi.

Viis levinud viga

1. Ethernet tavaliste signaalirõngaste kaudu. Laual võib see töötada, kuid töös hakkavad paketid kaduma. Vali libistusrõngas, mis on spetsifitseeritud vastavale protokollile ja andmeedastuskiirusele.
2. Staatori jäik kinnitamine. Kui nii rootor kui ka staator on jäigalt kinnitatud, koormab väikseimgi joondusviga laagreid. Hoia staatorit pöörlemistõkkega, mis lubab veidi liikumist.
3. Vale kontaktmaterjal. Nõrgad signaalid vajavad kulda. Suured voolud vajavad materjali, mis talub soojust, näiteks hõbegrafiiti.
4. Toite- ja signaaliahelate segamine. Mootoriahelate häired võivad kanduda andurisignaalidesse. Eralda ja varjesta need.
5. Töökeskkond unustatakse. IP40 libistusrõngas ei pea õues vastu. Arvesta kondensaadi, tolmu, soola ja temperatuuriga.

Libistusrõngad SCN-ilt

Meie valikus on Jinpati libistusrõngad: mini- ja lamelibistusrõngad, libistusrõngad servosüsteemidele ja tuuleturbiinidele, variandid USB, HDMI ja SDI jaoks, koaksiaalsed RF-pöördliited ja pneumaatilised pöördliited. Libistusrõngaid tuleb sageli kohandada, seega alusta nõuete loetelust: ahelad, vool, signaalid, kiirus, töökeskkond ja mõõtmed.

Näited meie valikust

Korduma kippuvad küsimused

Mis vahe on libistusrõngal ja kommutaatoril?

Libistusrõngal on terved rõngad ja see edastab voolu muutmata kujul. Kommutaatoril on segmendid, mis muudavad rootori pöörlemisel voolu suunda, nagu harjadega alalisvoolumootoris.

Kas libistusrõnga kaudu saab Etherneti edastada?

Jah, Etherneti jaoks projekteeritud libistusrõngaga. Kontrolli, millisele andmeedastuskiirusele see on spetsifitseeritud, näiteks 100 Mbit/s või 1 Gbit/s.

Kui kaua libistusrõngas vastu peab?

Tööiga antakse pöörete arvuna ja see sõltub kiirusest, voolust, kontaktmaterjalist ja töökeskkonnast. Kiudharjad ja väärismetallid pikendavad seda.

Mis on faasirootoriga mootor?

Asünkroonmootor, mille rootorimähis on libistusrõngaste kaudu ühendatud välistakistitega. See annab suure käivitusmomendi ja väikese käivitusvoolu ning seda kasutatakse näiteks kraanades ja purustites.

Kas on olemas kontaktivabu libistusrõngaid?

Jah. Need edastavad toidet ja andmeid induktiivselt, mahtuvuslikult või optiliselt, ilma kuluvate harjadeta. Neid kasutatakse muu hulgas kompuutertomograafides.