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Come funziona un anello di sicurezza?

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Sappiamo che i collettori rotanti trasferiscono la potenza e i dati tra una superficie stazionaria e una superficie rotante a 360°. Ma come avviene questo? Come funziona un collettore rotante?

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A livello elementare, un anello di scorrimento è costituito da due componenti principali: un anello metallico e un contatto a spazzola. Con basse velocità di rotazione di 150 giri/min o meno non fa differenza se gli anelli ruotano e le spazzole sono ferme o se le spazzole ruotano e gli anelli rimangono fermi. Il numero di anelli e spazzole che si trovano in un gruppo di anelli di scorrimento varia a seconda delle esigenze del dispositivo. Altre combinazioni di anelli e spazzole sono impilate lungo l'albero o l'asse del collettore rotante. Molti anelli di scorrimento sono contenuti all'interno di alloggiamenti per proteggerli dalla polvere, dall'umidità e da altri elementi che possono causarne il malfunzionamento.

I contatti a spazzola, che sono sempre in coppia, sono realizzati in metallo sinterizzato di rame grafite o argento grafite e sfregano contro l'esterno dell'anello metallico rotante. Essi mantengono un collegamento elettrico continuo mentre una parte dell'insieme ruota. Le spazzole sono rivettate su bracci in nylon e possono ruotare in corrispondenza del rivetto. I bracci delle spazzole fanno perno anche sui perni delle spazzole. Con entrambe le spazzole e i bracci che possono ruotare, il contatto completo tra l'anello e le spazzole è assicurato in ogni momento. Anche se tipicamente una coppia di spazzole per anello, i requisiti di amperaggio possono richiedere l'uso di quattro o anche più coppie per circuito.

L'anello è fatto di metallo elettricamente conduttivo, di solito ottone, ma può anche essere placcato in argento o argento a moneta, ed è di solito montato su, ma isolato da, un albero centrale. Il materiale isolante tra gli anelli e tra l'anello e l'albero è fatto di nylon, plastica fenolica o altro materiale non conduttivo. Quando l'anello gira, la corrente elettrica viene condotta attraverso la spazzola fino al collegamento dell'anello.

I conduttori delle spazzole e degli anelli sono collegati ai circuiti elettrici. Questo è il modo in cui funziona un anello di scorrimento.