Un anillo deslizante (en términos de ingeniería eléctrica) es un método para realizar una conexión eléctrica a través de un conjunto giratorio. Los anillos rozantes, también denominados interfaces eléctricas giratorias, conectores eléctricos giratorios, colectores, eslabones giratorios o juntas eléctricas giratorias, se encuentran habitualmente en todos los sistemas giratorios con conexiones eléctricas de sensores y receptores. Son un componente común en aplicaciones terrestres y espaciales, por ejemplo, turbinas eólicas, escáneres de tomografía computerizada, matrices solares en el espacio y muchas más.


Caracterización tribológica

Una de las propiedades más importantes de un anillo colector es su buen comportamiento tribológico. Por un lado, un anillo colector no debe desgastarse, pero por otro no puede lubricarse como se desea. Los materiales de contacto también están estrictamente limitados porque deben cumplir elevados requisitos eléctricos.
Aún más limitados en cuanto a materiales y lubricación son los anillos colectores para uso en el espacio, donde debe garantizarse su correcto funcionamiento sin posibilidad de servicio. La lubricación de los anillos colectores en el espacio sigue siendo un tema poco estudiado.


Caracterización eléctrica

La otra propiedad importante es el buen comportamiento eléctrico. Las corrientes deben transferirse con las menores pérdidas. Cualquier aumento de la resistencia puede provocar el autocalentamiento del sistema de anillos colectores y, por otro lado, el aumento de la temperatura provoca un aumento de la resistencia: es una espiral de fallos.
En el espacio hay que tener aún más en cuenta que los materiales de contacto eléctrico: la desgasificación de los materiales aislantes junto a las pistas eléctricas puede degradar las superficies de contacto.


Conexiones triboeléctricas

Famosas preguntas sobre el rendimiento de los anillos colectores:
"¿Existe alguna relación entre el coeficiente de fricción y el ruido eléctrico?" - Sí, existe una relación, como ha comprobado AAC en varias pruebas realizadas con anillos deslizantes sin lubricar.
"¿Cuánto aceite es demasiado aceite en los anillos colectores lubricados?" - Esto depende en gran medida de su aplicación.
"¿Las escobillas con alta precarga hacen menos ruido pero se desgastan más rápido?" - No, esto no se encontró como regla general.


Investigación en curso en la CAA

Aún quedan muchas preguntas por responder. Nuestro objetivo es encontrar esas respuestas y no dudamos en replantearnos los métodos de ensayo y, por ejemplo, realizar un seguimiento por infrarrojos de las temperaturas de los anillos rozantes y las escobillas en vacío. La medición de fuerzas en el rango de los milinewtons es nuestra actividad diaria. Con la microscopía electrónica y la espectroscopía de rayos X de dispersión de energía se analizan los anillos colectores y las escobillas sometidos a prueba, en busca del mecanismo de fallo. La aplicación in situ de contaminantes simula la degradación debida a la desgasificación de materiales.
Con un nuevo método de ensayo, los anillos colectores pueden caracterizarse desde -50°C hasta +150°C en aire, vacío o ambiente gaseoso. La única limitación para las pruebas de anillos colectores que aceptamos es la limitación de nuestra fantasía.

Pruebas electrotribológicas en entorno espacial ofrecidas por AAC


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