滑環(huán)又稱為匯流環(huán)、集流環(huán)、旋轉關節(jié)等,用于實現相對旋轉部件間的液、電、信號的傳輸,特別是適用于無限制的連續(xù)旋轉,同時又需要從固定位置到旋轉位置傳送功率或數據的場所。目前國內,滑環(huán)已廣泛應用于安防、工業(yè)設備、風力發(fā)電、醫(yī)療、測試設備、自動化設備及軍事等領域。按傳輸介質不同,滑環(huán)可分為電滑環(huán)、液滑環(huán)和光滑環(huán)等。
我公司研制的國內首套大型輸電滑環(huán)服務于海上核動力單點系泊平臺。該套輸電滑環(huán)用于將繞單點固定樁自由旋轉的無動力浮船上發(fā)送的電能傳輸至海底固定電纜。
滑環(huán)傳輸三相電流,額定電壓功率達到35kV/36MW。滑環(huán)采用內部浸油形式,外環(huán)為轉子、內環(huán)為定子的結構。
三相電分別由三個環(huán)路單獨傳輸,每一相電流先通過對應的入端匯流排傳輸到外圈紫銅匯流環(huán)上,每個紫銅匯流環(huán)將電流分配到一圈12組共60個觸點模塊上,觸點模塊再將電流傳輸至內圈黃銅匯流環(huán),最后經過出端匯流排實現電流對外輸出。
其中每5個觸點模塊為1組,一圈共12組,每個觸點模塊相隔的角度為4°,組與組之間相隔14°。
本文根據電滑環(huán)在不同轉角下觸點電流的分配值計算出內外匯流環(huán)和觸點總電阻的比值關系。通過改變導線長度并重新測量電流分配值,得出觸點總電阻和導線電阻的比值關系。計算結果與實際測量結果一致。
在此基礎上,本文給出各觸點導線的理論長度,使滑環(huán)在轉至一特定角度時各觸點上傳遞的電流相等。