Кольцо скольжения волокнасоставляют почти 10 процентов от общего количества контактных колец двигателей на рынке, которые требуют лишь небольшого обслуживания. И почти 60 процентов контактных колец, как проводящего компонента, состоят из композитных металлических щеток и обычно спечены металлом и графитом. Даже несмотря на то, что контактные кольца с композитной металлической щеткой обрабатываются со сроком службы 7500 миллионов оборотов и производятся их поставщиком, их также необходимо часто обслуживать. Остальные 30 процентов контактного кольца двигателя изготовлены из однопроволочной щетки из драгоценного металла (обычно изготовленной из золота). Объем регулярного обслуживания контактного кольца с композитной металлической щеткой и одинарной-проволочной щеткой намного больше, чем у токосъёмного кольца из волокна.
Причина в том, что конструкция композитной щетки предпочтительно изнашивается, чтобы избежать износа контактного кольца. Щетка должна быть достаточно длинной, чтобы в значительной степени продлить цикл ее замены. В области высокой мощности и высокой надежности контактных колец этот материал сталкивается с тремя-проблемами:
1) В процессе эксплуатации абразивную пыль необходимо регулярно очищать, так как пыль порошкообразная, токопроводящая и абразивная.
2) Материал щетки чувствителен к влажности. Если относительная влажность ниже 15% или выше 85%, материал будет изнашиваться несбалансированно.
3) В цепи уровня сигнала- эти составные щетки будут занимать больше места.
По сравнению с контактным кольцом с композитной щеткой, конструктивными преимуществами контактного кольца с однопроволочной металлической щеткой являются меньшее количество абразивной пыли и более высокая пропускная способность его сигнальной цепи. Однако в системе однопроволочной металлической щетки также имеются следующие дефекты:
1) меньший размер одиночной щетки означает отсутствие достаточной проводящей способности.
2) Например: большая часть точек контакта между золотом требует соответствующей смазки. Однако трудно обеспечить длительную-долговечную и достаточную смазку.
В настоящее время в новой-конструкции контактных колец используются графитовые или металлические щетки, а их сигнальная цепь предназначена для контактных колец с одинарной золотой-проволочной щеткой. В области меньших оборотов узла контактных колец «смешанное применение» может удовлетворить требованиям. Но в условиях той же сборки щетка с «смесь графита и металла» и стиль с «-золотым-контактом--золотым» снизят надежность работы двигателя. Графит/металлическая абразивная пыль загрязняет золотой сигнальный контакт и образует абразивный металлический порошок, особенно в процессе смазки точки контакта-; его сигнальная цепь преждевременно выйдет из строя.
Конструкция волоконной щетки заключается в том, что множество металлических волоконных проволок связаны компактной мульти-волоконной «щеткой». Как правило, эти волокна эквивалентны однопроволочным материалам из драгоценных металлов. Кроме того, контактное кольцо в процессе работы щетки также будет покрыто драгоценным металлом. Использование драгоценного металла предотвратит образование оксидного и защитного слоя, обеспечивая чрезвычайно малое контактное усилие. Небольшое контактное усилие увеличивает скорость износа, поэтому абразивную пыль, образуемую щеткой, можно практически игнорировать. Кроме того, несколько металлических волокон могут обеспечить превосходную электропроводность и более высокую плотность тока. Таким образом, инженер может применить вышеупомянутое-упомянутое также в области силовых и сигнальных цепей.
