{"id":6179,"date":"2019-01-24T17:42:00","date_gmt":"2019-01-24T17:42:00","guid":{"rendered":"https:\/\/servotecnica.com\/slip-ring-elettrici-5-cose-da-sapere-su-spazzole-cali-di-tensione-e-attenuazione-del-rumore\/"},"modified":"2023-04-20T16:36:17","modified_gmt":"2023-04-20T16:36:17","slug":"slip-ring-elettrici-5-cose-da-sapere-su-spazzole-cali-di-tensione-e-attenuazione-del-rumore","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/slip-ring-elettrici-5-cose-da-sapere-su-spazzole-cali-di-tensione-e-attenuazione-del-rumore\/","title":{"rendered":"Slip Ring elettrici: 5 cose da sapere su spazzole, cali di tensione e attenuazione del rumore"},"content":{"rendered":"\n<p>In questo articolo presentiamo cinque cose da sapere sugli Slip Ring (anche detti collettori rotanti elettrici), le loro spazzole, i cali di tensione e l\u2019attenuazione del rumore.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">1. Le tre principali tecnologie impiegate per le spazzole nelle diverse varianti di collettori rotanti sono quelle monofilari (single-brush), multifilari (multi-brush) e composite.<\/h2>\n\n<p>Le spazzole composite sono realizzate in grafite di carbonio, talvolta con l\u2019aggiunta di metalli per aumentare la capacit\u00e0 di corrente. Queste spazzole sono simili a quelle impiegate nei motori elettrici a spazzole. Le spazzole composite offrono ottime prestazioni in condizioni di corrente e giri\/min pi\u00f9 elevati.<\/p>\n\n<p>Tra le altre opzioni per le spazzole vi \u00e8 il monofilamento, che si avvolge parzialmente attorno al tamburo del collettore rotante in corrispondenza di un canale ed \u00e8 realizzato in metalli preziosi come argento, oro o palladio. Questi tipi di spazzole si trovano comunemente in collettori rotanti a bassa corrente che necessitano di una trasmissione dei segnali pulita e di una resistenza di contatto minima.<\/p>\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/dettaglio-spazzole-multifilari-slip-ring.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6171\" width=\"-209\" height=\"-125\" srcset=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/dettaglio-spazzole-multifilari-slip-ring.png 1110w, https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/dettaglio-spazzole-multifilari-slip-ring-768x460.png 768w\" sizes=\"(max-width: 1110px) 100vw, 1110px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Esempio di Slip Ring (Serie SVTS E) con spazzole multi filari.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<p>Anche il multifilamento \u00e8 realizzato in metalli preziosi e si avvolge parzialmente attorno al tamburo del collettore rotante, ma comprende contatti multipli per ogni canale. Le spazzole a polifilamento presentano una resistenza di contatto e un rumore minimi, caratteristiche che le rendono adatte a trasmettere segnali analogici sensibili o dati ad alta velocit\u00e0 per il controllo in tempo reale.<\/p>\n\n<div class=\"wp-block-columns is-layout-flex wp-container-core-columns-is-layout-9d6595d7 wp-block-columns-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\"><div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"364\" height=\"184\" src=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/tipologie-di-spazzole-per-giunti-rotanti-2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6159\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>Spazzole in grafite o composite<\/em>&#13;\n<em>su un meccanismo a molla<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\"><div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"363\" height=\"184\" src=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/tipologie-di-spazzole-per-giunti-rotanti-3.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6162\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>Monofilamenti in lega<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\"><div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"370\" height=\"184\" src=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/tipologie-di-spazzole-per-giunti-rotanti-4.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6165\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Spazzole multifilari (o multi-brush)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">2. Anche i collettori rotanti pi\u00f9 semplici a spazzole e anelli trasmettono potenza, ma la scelta del tipo di spazzola \u00e8 fondamentale.<\/h2>\n\n<p>I parametri che indicano quale sia la scelta pi\u00f9 idonea comprendono corrente, giri\/min e temperatura.Nota: nella trasmissione di potenza occorre anche tenere in considerazione il calo di tensione lungo il collettore rotante e l\u2019effettivo flusso di corrente. Qualsiasi calo influisce sulla tensione disponibile in corrispondenza del carico&#8230; e sulla dissipazione di potenza all\u2019interno del collettore rotante. Quest\u2019ultimo si riscalda, producendo un effetto significativo sulla temperatura di esercizio.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">3. Le velocit\u00e0 dei segnali e della trasmissione dati dei collettori rotanti elettrici aumentano costantemente.<\/h2>\n\n<p>Il modo in cui le spazzole per i dati creano una variazione della resistenza elettrica durante la rotazione riduce la qualit\u00e0 della trasmissione. Questa variazione dipende dalla modalit\u00e0 di contatto delle spazzole e da forza, giri\/min e temperatura. Una soluzione per applicazioni avanzate consiste nell\u2019utilizzare contatti multipli per ciascun canale \u2013 come nel tipo di spazzole a polifilamento \u2013 per ridurre questa variazione di resistenza.<\/p>\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/Keysight-Technologies-DDR-Bus-Simulator-768x264-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6168\" width=\"-9\" height=\"-3\"\/><\/figure>\n<\/div>\n<p><em>Le espressioni del tasso di errore sui bit (Bit Error Rate \u2013 BER) quantificano il rumore e l\u2019affidabilit\u00e0 dei dati attraverso un collettore rotante. Nell\u2019immagine: Il DDR Bus Simulator di Keysight Technologies genera profili del tasso di errore sui bit (BER) per quantificare l\u2019affidabilit\u00e0.\u00a0Per approfondire questo argomento visitate il sito <a href=\"https:\/\/www.testandmeasurementtips.com\/ddr-bus-simulator-generates-ber-contours\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">testandmeasurementtips.com<\/a> o <a href=\"https:\/\/www.keysight.com\/en\/pd-2468795-pn-W2309EP\/ddr-bus-simulator?cc=IT&amp;lc=ita\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">keysight.com<\/a>\u00a0(INGLESE).<\/em><\/p>\n\n<p>Indipendentemente dalla forma delle spazzole, le velocit\u00e0 e le capacit\u00e0 sono parametri chiave nella trasmissione dei segnali dei collettori rotanti. Numerosi prodotti con connettivit\u00e0 Ethernet trasmettono segnali e dati a velocit\u00e0 fino a 10 gigabit (Gbit o semplicemente Gb) al secondo o superiori. I prodotti comunemente disponibili attualmente arrivano a 1 Gb (un riferimento abbastanza standard), anche se i collettori rotanti con questa velocit\u00e0 di trasmissione rappresentano ancora soluzioni piuttosto specializzate.<\/p>\n\n<p>Naturalmente i fornitori sottolineano che la maggior parte degli OEM non ha bisogno di 1 Gbit e che 100 megabit (Mb) al secondo sono sufficienti. Tuttavia, man mano che il numero di sensori aumenter\u00e0 e i progetti che utilizzano slip ring diverranno pi\u00f9 complessi, le velocit\u00e0 in termini di Gb \u2013 in molti casi sotto forma di Gigabit Ethernet (GbE o GigE) \u2013 rappresenteranno sempre di pi\u00f9 lo standard.<\/p>\n\n<div class=\"wp-block-columns is-layout-flex wp-container-core-columns-is-layout-9d6595d7 wp-block-columns-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-column is-vertically-aligned-center is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\" style=\"flex-basis:33.33%\"><div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/Networking-for-motion-Five-realtime-Ethernet-based-protocols.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6174\" width=\"234\" height=\"126\"\/><\/figure>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-column is-vertically-aligned-center is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\" style=\"flex-basis:66.66%\">\n<p><em><strong>Nota:<\/strong> oltre alla trasmissione dei segnali vi \u00e8 il movimento dei dati attraverso un collettore rotante, un comune tratto distintivo tra produttori. Questo movimento dei dati consiste nell\u2019invio di informazioni ad alta frequenza per controlli e funzioni operative di livello superiore&#8230; spesso tramite Ethernet o uno dei protocolli derivati, come PROFINET o EtherCAT.<\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n<p>Molti di questi protocolli consentono il controllo di vari sottosistemi delle macchine, supportano la funzionalit\u00e0 IIoT e consentono di utilizzare tutti i dati originati dai sensori che proliferano sulle macchine. Alla fine la loro diffusione necessiter\u00e0 di una maggiore (e pi\u00f9 veloce) trasmissione dati attraverso collettori rotanti.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">4. La trasmissione dati attraverso gli slip ring elettrici richiede la schermatura e l\u2019attenuazione delle interferenze elettromagnetiche (EMI) e del rumore.<\/h2>\n\n<p>L\u2019attenuazione delle EMI \u00e8 talvolta espressa come compatibilit\u00e0 elettromagnetica o EMC. La trasmissione dei dati necessita di collettori rotanti con una maggiore larghezza di banda e una migliore attenuazione delle EMI rispetto alla trasmissione di potenza. Spesso le EMI viaggiano attraverso la conduzione e l\u2019irradiazione. La prima assume la forma di alte frequenze dannose che si manifestano lungo l\u2019alimentazione della linea elettrica o il segnale. Per contro, le EMI irradiate propagano il rumore elettromagnetico attraverso lo spazio alle apparecchiature vicine. La schermatura delle connessioni dei collettori rotanti contro tali EMI \u00e8 di importanza fondamentale.Nota: la schermatura delle radiofrequenze (RF) \u00e8 un\u2019altra caratteristica comune nelle connessioni dei collettori rotanti. Si noti che, anche se sono utilizzati in modo intercambiabile, i termini EMI e RFI hanno significati diversi. Pi\u00f9 precisamente, le EMI rappresentano il rumore elettrico di qualsiasi frequenza, mentre le RFI quello compreso tra 20 kHz e circa 300 GHz.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">5. La trasmissione dati attraverso collettori rotanti elettrici richiede anche la messa a terra.<\/h2>\n\n<p>Supponiamo che un progettista o un OEM abbia un grosso motore elettrico che fa ruotare l&#8217;asse di una macchina. Questo motore avr\u00e0 una trasmissione, come un VFD, che genera una grande quantit\u00e0 di rumore elettrico. Se vi sono collettori rotanti vicini privi di una corretta messa a terra, questo rumore influir\u00e0 su di essi; le interferenze originate dalla trasmissione del motore si accoppieranno alle tracce dei collettori rotanti e introdurranno interferenze sulle comunicazioni o sulle linee dei segnali.<\/p>\n\n<p>Per progetti in cui la EMC \u00e8 un obiettivo della progettazione, una scatola completamente metallica con una messa a terra dedicata, insieme a cavi solo schermati, \u00e8 in grado di attenuare la maggior parte delle EMI.Nota: queste misure preventive assumono un\u2019importanza pi\u00f9 critica man mano che aumentano le velocit\u00e0 dei dati. Questo perch\u00e9, con l\u2019aumentare delle frequenze, a un certo punto i segnali dei dati sui fili provenienti dai collettori rotanti divengono a loro volta emittenti.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In questo articolo presentiamo cinque cose da sapere sugli Slip Ring (anche detti collettori rotanti elettrici), le loro spazzole, i cali di tensione e l\u2019attenuazione del [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12181,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[987],"tags":[],"class_list":["post-6179","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-motion-blog-it"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v26.6 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Slip Ring elettrici: 5 cose da sapere su spazzole, cali di tensione e attenuazione del rumore - 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