Une bague collectrice (en termes d'ingénierie électrique) est une méthode permettant d'établir une connexion électrique par l'intermédiaire d'un assemblage rotatif. Les bagues collectrices, également appelées interfaces électriques rotatives, connecteurs électriques rotatifs, collecteurs, pivots ou joints électriques rotatifs, sont couramment utilisées dans tous les systèmes rotatifs comportant des connexions électriques de capteurs et de récepteurs. Elles constituent un élément de construction courant dans les applications terrestres et spatiales, par exemple les éoliennes, les scanners de tomographie par ordinateur, les panneaux solaires dans l'espace et bien d'autres encore.

Caractérisation tribologique

L'une des propriétés les plus importantes d'une bague collectrice est son bon comportement tribologique. D'une part, une bague collectrice ne doit pas s'user, mais d'autre part, elle ne peut pas être lubrifiée comme on le souhaite. Les matériaux de contact sont également très limités car ils doivent répondre à des exigences électriques élevées.
Les bagues collectrices destinées à être utilisées dans l'espace, dont le bon fonctionnement doit être garanti sans possibilité d'entretien, sont encore plus limitées en termes de matériaux et de lubrification. La lubrification des bagues collectrices dans l'espace est un sujet encore peu étudié.

Caractérisation électrique

L'autre propriété importante est le bon comportement électrique. Les courants doivent être transférés avec les pertes les plus faibles. Toute augmentation de la résistance peut entraîner un auto-échauffement du système de bagues collectrices et une augmentation de la température entraîne une augmentation de la résistance - c'est une spirale de défaillance.
Dans l'espace, les matériaux de contact électrique ne sont pas les seuls à devoir être pris en compte : le dégazage des matériaux d'isolation à côté des pistes électriques peut dégrader les surfaces de contact.

Tribo-connexions électriques

Questions célèbres concernant la performance des ressorts :
"Y a-t-il un lien entre le coefficient de frottement et le bruit électrique ? - Oui, il y a un lien, comme l'a constaté l'AAC lors de plusieurs essais sur des bagues à glissement non lubrifiées.
"Quelle quantité d'huile est trop importante dans les boîtes à glissement lubrifiées ? - Cela dépend fortement de votre application !
"Les balais fortement préchargés sont-ils moins bruyants mais s'usent-ils plus vite ? - Non, ce n'est pas une règle générale.

Recherche en cours à l'AAC

Il y a encore beaucoup de questions auxquelles il faut répondre ! Nous nous efforçons de trouver ces réponses et n'hésitons pas à repenser les méthodes d'essai et, par exemple, à effectuer un contrôle par infrarouge de la température des bagues et des brosses dans le vide. La mesure de la force dans la gamme des millinewtons est notre activité quotidienne. La microscopie électronique et la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie permettent d'analyser les bagues collectrices et les balais testés - à la recherche du mécanisme de défaillance. L'application ciblée de contaminants in situ simule la dégradation due au dégazage des matériaux.
Grâce à une nouvelle méthode d'essai, les bagues collectrices peuvent être caractérisées de -50°C à +150°C dans l'air, le vide ou un environnement gazeux. La seule limite que nous acceptons pour les essais de bagues collectrices est la limite de notre imagination.

Tests électrotribologiques dans l'environnement spatial proposés par AAC

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