اسلیپ رینگ Slip Ring یا روتاری کانکتور چیست؟

اسلیپ رینگ یک موتور الکترومکانیکی است که می توان از آن برای اتصال یک سیستم چرخان به یک سیستم ایستا

برای انتقال قدرت، نیرو و سیگنال استفاده کرد که در واقع همانند یک پل ارتباطی عمل میکند.

اسلیپ رینگ ها را می توان در هر سیستمی که برای انتقال سیگنال، قدرت یا نیرو نیاز به چرخش دارد استفاده کرد.

با استفاده از اسلیپ رینگ می توان از آویزان شدن سیم ها و پیچش آن ها حول محور دورانی و ایجاد اختلال برای

قطعات دیگرجلوگیری کرد، همچنین اسلیپ رینگ ها باعث ساده سازی عملکرد مکانیکی سیستم ها می شوند و به

عنوان یکی از اجزای اصلی در سیستم های الکترونیکی والکتریکی شناخته می شوند.

انواع اسلیپ رینگ:

اسلیپ رینگ ها با توجه به کاری که انجام می دهند به انواع مختلفی تقسیم بندی و در اندازه های متنوع تولید میشوند:

1.اسلیپ رینگ کپسولی

2.اسلیپ رینگ هالو شفت (سوراخ دار)

3.اسلیپ رینگ جیوه ای

4.اسلیپ رینگ پنوماتیک

5.اسلیپ رینگ فیبرنوری

6.اسلیپ رینگ فرکانس بالا

7.اسلیپ رینگ باس صنعتی

8.اسلیپ رینگ شبکه

9. اسلیپ رینگ USB

10.اسلیپ رینگ سرو موتور

11.اسلیپ رینگ پنکیک

12.اسلیپ رینگ ضدآب و ضد گرد وغبار

13. اسلیپ رینگ PCB

که در زیر به توضیح چند مورد می پردازیم:

اسلیپ رینگ کپسولی: در اسلیپ رینگ های کپسولی حلقه های لغزنده کپسول فشرده و بدون سوراخ طراحی شده اند.

از این اسلیپ رینگ ها می توان برای انتقال داده ها و سیگنال های ترکیبی تجهیزات کوچک و متوسط مثل اسباب بازی های هوشمند کودکان ، پروژکتور های سر متحرک، سیستم های نظارت تصویری،بسته بندی و سیستم های کنترل و... استفاده کرد.

اسلیپ رینگ هالو شفت(سوراخ دار):

اسلیپ رینگ سوراخ دار همان طور که از اسمش پیداست ویژگی اصلی آن داشتن شفت خالی در مرکز می باشد.

از این اسلیپ رینگ برای انتقال برق از یک قسمت چرخشی به یک قسمت دیگر بدون نیاز به کابل های متحرک و اطلاعات مثل سیگنال های دیجیتال یا آنالوگ بین دو بخش چرخشی استفاده می شود.شفت خالی که در مرکز این اسلیپ رینگ قرار دارد باعث می شود که اسلیپ رینگ به راحتی روی یک شفت چرخشی قرار بگبرد و امکان عبور کابل های برق فراهم شود.

اسلیپ رینگ جیوه ای: این اسلیپ رینگ ها دارای مخزن جیوه می باشند که این جیوه با سطح تماس پیوند مولکولی دارد و در مدتی که اسلیپ رینگ در حال چرخش هست این مایع باعث اتصال پایه های ثابت و چرخشی می شود.در اسلیپ رینگ های جیوه ای به دلیل انتقال ولتاژ پایین تعداد طبقات کم هست ونسبت به سایر نمونه ها قابلیت اطمینان بالا تری داشته.

این کانکتور چرخشی برای انتقال انواع سیگنال های صوتی، دیجیتال ، سیگنال های تصویری وتجهیزات با ولتاژ پایین مناسب می باشد.

اسلیپ رینگ فیبر نوری: این کانکتور چرخشی با نام های، رابط چرخشی فیبرالکتریک یا رابط فیبر نوری هم شناخته

می شوند.

این اسلیپ رینگ های فیبر نوری برای انتقال سیگنال های نوری مانند سیستم های نظارت تصویری و رادار،تجهیزات

پزشکی،ماکروویو و ... بسیار مناسب هستند.

اسلیپ رینگ فرکانس بالا: این کانکتور چرخشی برای انتقال سیگنال های فرکانس بالا که 360 درجه چرخش دارند

و سرعت انتقال آن تا 40 گیگا هرتز می رسد همانند آنتن ماهواره ، وسیله نقلیه، رادارو...استفاده می شوند.

قطعات اصلی تشکیل دهنده ی اسلیپ رینگ ها:

اسلیپ رینگ ها با توجه به انواع و کابردشان از دو قطعه اصلی رینگ فلزی و برس (Brush) تشکیل میشوند.

نحوه ی کار اسلیپ رینگ:

کار رینگ در کانکتور های چرخشی هدایت کننده ی جریان و چرخیدن با سرعت ثابت هست که متناسب با مدار الکتریکی تعداد رینگ ها در اسلیپ رینگ متفاوت می باشد. رینگ ها می توانند چند یا یک مسیر را در مدار تشکیل دهند.

برس و رینگ در یک امتداد کنار هم قرار گرفتند و معمولا برس که جنس آن گرافیت یا فلز هست برای ایجاد تماس با یک سیم از انتها به رینگ متصل شده.زمانی که رینگ شروع به چرخیدن می کند برس با قطر خارجی آن تماس پیدا می کند و جریان به سمت رینگ هدایت میشود.

مزایای اسلیپ رینگ:

اسلیپ رینگ ها به دلیل اینکه با فناوری های جدید و پیشرفته تولید شدند طول عمر خوبی دارند و میتوان تایم زیادی و به صورت مستمر ازآن ها استفاده کرد. با کم کردن نویز و کم کردن تداخل در ارسال سیگنال ها باعث بالا رفتن کیفیت و دقت سیستم های عملگرا میشود. کانکتور های چرخشی مصرف برق بسیار پایینی دارند و دارای گشتاور های بسیار بالایی می باشند.

همچنین به دلیل طراحی که دارن به کمترین نگهداری نیاز دارن و باعث بهبود اقتصادی سیستم ها میشوند.

معایب اسلیپ رینگ ها:

اسلیپ رینگ ها بخاطر داشتن ابعاد بزرگ، برای نصب و کنترل احتیاج به مکان و فضای نسبتا بزرگی دارند.

قیمت های نسبتا بالایی دارند. همچنین ساختارهای پیچیده ای دارند و معمولا دارای استهلاک در طولانی مدت هستند.

کاربرد های اسلیپ رینگ:

اسلیپ رینگ ها با توجه به کابرد های گسترده ای که دارند می توان آن ها را در زمینه های زیر استفاده کرد:

1.سیستم های پزشکی

2.داروسازی

3.نیروهای دریایی برای چرخاندن توربین ها و تجهیزات

4.صنایع پتروشیمی برای چرخاندن تجهیزات پمپاژ

5.تجهیزات حمل و نقل مانند جرثقیل

6.صنایع معدنی و استخراجی