Передать питание на вращающийся контакт

[Maxmg]

Всем добрый день.
Прошу помочь разобраться, как подвести питание к вращающемуся ТЭНу (примерно схему набросал на картинке). На самом деле ТЭН жестко закреплен в трубе, труба в двух подшипниковых узлах, соответственно она постоянно вращается. Скорость вращения до 200 об/минуту. Питание - 220В, Мощность ТЭНа - 1кВт. Сам контакт представляет из себя болтик с резьбой и гайками на нем.
P.S.: сильных знаний в электрике не имею, поэтому буду благодарен за понятные и простые решения.

[elalex]

Стандартно подводят питание к валу через кольца и щетки, как в фазном роторе асинхронного мотора.

[Maxmg]

Болтик на которое подается питание очень маленький, 4 мм диаметром. Представляю как выглядит коллектор по которому бегают щетки. Будет ли работать если в качестве такого коллектора будет выступать надетая на этот болтик медная трубка, и по ней соответственно уже бегает щетка ?
И можно брать любую щетку или нужно подбирать по характеристикам ? (учитывая что напряжение 220В, мощность ТЭНа 1кВт)

[elalex]

1.Кольца - это не коллектор. На каждом кольце - одна щётка.
2.За материал колец не знаю, но думаю - не медь: должна быть износоустойчивой.
3.Щетки я подбирал к электроинструменту, там совсем другие условия работы, чем на кольцах. Думаю, передать 5А - не проблема для щеток.
По идее, щетки не должны быть тверже колец.

[ПАВ]

Предлагаю обратить внимание на токосъемные кольца автомобильных генераторов- ток там до 5 А на кольце+щетке, щетки графитовые, изоляция колец приличная, при намного больших оборотах- до 10000 в мин. служат годами. При желании кольца и щетки на торцах можно и запараллелить.
И щетки, и кольца должны быть примерной одной твердости.

[Maxmg]

Спасибо.
Завтра посмотрю в магазине токосъемные кольца и щетки от автомобильного генератора. Осталось только придумать как их ровно и симметрично посадить на такой маленький сердечник (болт 4мм), чтобы не били при вращении.

[Rumato]

Maxmg,
И если не сложно, опишите потом, для чего это нужно.

[ПАВ]

Источник цитаты Спасибо.
Завтра посмотрю в магазине токосъемные кольца и щетки от автомобильного генератора. Осталось только придумать как их ровно и симметрично посадить на такой маленький сердечник (болт 4мм), чтобы не били при вращении.

Втулки из нормального текстолита, гетинакса не есть проблема для почти трезвого токаря, я тАк думаю? Обычно там около 10 мм диаметр вала. Садите на трубку ТЭНа, а гайками только придавите, ну совсем не проблема при таких оборотах. Сделал бы за 15 мин. с пиффом. С пиффом и деффками- дольше.
А если честно- зачем ТЭН вращать, если он греет по всей длине и окружности?

[elalex]

Maxmg:
1.Насколько понимаю, токосьемные кольца - не запчасть, и в магазине не продается.
2.А слепить Вашу штуку - все равно, что на коленке слепить фазный ротор. Я не слишком большой слесарь и вообще не токарь, но не поверю, что такое можно сделать в кустарных условиях.
3.И действительно, зачем нужен вращающийся ТЭН? Чем хуже неподвижный, вокруг которого вращается какая-то труба?

[ПАВ]

Нисколько не понимаете!!! Продаются, разные и разных диаметров. Это всегда был расходник для генераторов авто, ну так, последние лет....,со времен появления ФИАТ-124=ВАЗ-2101. До этого был коллекторные узлы, ТОЖЕ сменные.
Поиск занял 5 секунд, как пример: https://prom.ua/p612228164-kontaktnye-k ... a;all.html

[Maxmg]

Изначально рассматривал более простую схему, когда тэн стоит "намертво", а вращается вокруг него труба. Но на практике что-то не получилось так выставить. Диаметр ТЭНа 13мм, внутренний диаметр трубы 20мм. Вроде есть зазор, и при тесте получалось все, но на практике все равно "шкрябает" внутри трубы. Может из-за нагрева немного расширяется или перекосы какие-то появляются. А под эту трубу уже приобретены высокотемпературные подшипниковые узлы, и переигрывать диаметр нет возможности, да и не влезет она, места не хватит.
Труба вращается, чтобы к ней не прилипал и равномерно проходил материал который по ней протаскивается и греется (плавится).
Сейчас начал читать про щетки, там они тоже оказывается под разные напряжения. И от автомобиля наверное не подойдут для передачи 220В Нужно либо другие видимо искать, либо как-то по-другому передавать питание.
Еще и датчик (термопару) нужно на поверхность вала вращающегося как-то воткнуть. Через проставку наверное медно-графитовую нужно пробовать. Даже патент чего-то подобного нашел http://www.findpatent.ru/img_show/5819856.html

[Maxmg]

Поправьте по напряжению 220В и щеток от генератора автомобильного, может все же нормально будет работать ?

[ПАВ]

Почему автомобильные щетки не подойдут под 220, что там особенного? А щетки коллекторных моторов пылесосов, стиралок, дрелей перфораторов и проч. чем от этих отличаются? Боитесь за эти, берите другие, их- как грязи, только и про щеточные узлы( ЩУ) не забывайте. К автомобильным есть готовые тоже. Сходите на автобазар, посмотрите на кольца, их тоже полно, ЩУ, прикиньте.
Шкрябает от того, что длинный ТЭН неизбежно прогнется при нагреве. Какая там температура? Не исключено, что стоит надеть кольца из фторопласта, если темература известна и допустима для него.

[Maxmg]

Рабочая температура до 200 градусов доходит, при этом сам ТЭН в пике до 600 может нагреваться, но не уверен что он в пике много работать будет, так как питание на него идет через твердотельное реле и ПИД регулятор, т.е. он будет включаться только для поддержания температуры.
Про щетки, буду пробовать обычные автомобильные, они самые доступные и искать бегать не надо.

[Maxmg]

А щеточки все же отличаются.
Вот, например: http://rusvolt.su/elektroshchetki
Внизу, где описаны модели меднографитовых щеток, есть области их применения...и там на строго написаны ограничения по рабочему диапазону напряжения.

[ПАВ]

А зачем вам меднографитовые, у вас там стартер с диким током или другая аццкая машина? Впрочем, как хотите.

[Maxmg]

Купил коллектор от генератора ВАЗ 2110 и щетки в электроинструменте, чтоб на 220В были рассчитаны на всякий пожарный случай.
Буду пробовать.

[ПАВ]

А в чем этот расчет, если не секрет? У щетки минимальная передаточная функция- пропустить через себя и гибкий вывод, или без него, ток, не превышающий ее возможности щетки при минимальных потерях на внутреннем сопротивлении. И только. Какими боком тут напряжение, пока не понял. Это- предельное напряжение, больше относится к изоляции щеточного узла на пробой. И само собой- термостойкость материала изоляции.

[elalex]

Maxmg:
1.Ну Вы хоть посмотрели, как устроен мотор с фазным ротором?
2.Теперь будете искать щеткодержатели, или сделаете их сами?
3.Как понимаю, весь ваш ротор и все вокруг него будут работать в адской температуре, на которую не рассчитаны никакие щеточные узлы. Вы должны сделать уникальное изделие, параметры которого не имеют аналогов в мире. Думаете, справитесь?

[ПАВ]

Зачем ему ваши теории фазных роторов, если у него ТЭН, открытая и разнесенная конструкция?