- Schleifring
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komplette Schleifringeinheit eines Elektromotors
Funktionsprinzip einer Bürstenabhebevorrichtung mit Kurzschluss des Rotors
Schleifringe und Kohlebürsten auf dem Rotor eines Synchrongenerators im Kraftwerk AmstegDer Schleifring ist ein Bauteil der Elektromechanik und bildet zusammen mit der sogenannten Bürste einen Gleitkontakt. Er ermöglicht eine Strom- oder Signalübertragung von einem festen zu einem rotierenden Gegenstand.
Allgemeines
Als Schleifringmaterial kommen verschiedene Werkstoffe zum Einsatz. Zu den wichtigsten zählen Messing, Bronze, Edelstahl, Edelmetalle und Kohle, auch Sintermaterialien sind möglich. Während die metallischen Schleifringe in erster Linie zur Hochstromübertragung geeignet sind, bieten Schleifringe auf Kohlenstoffbasis Vorteile bei der Übertragung kleiner elektrischer Leistungen. Sie sind verschleißärmer und widerstandsfähiger. Durch Gold wird dies noch weiter erhöht. Neben den allgemeinen Anforderungen wie Verschleißarmut und Kontaktgüte spielen die konkreten Einsatzbedingungen und geforderten Übertragungsleistungen für die Auslegung eine große Rolle.
Anwendungen
Schleifringe sind in vielen elektrischen Maschinen zu finden: Im Kleinen dienen sie zur Signal- und Energieübertragung etwa in Radarsystemen, der Medizintechnik (z. B. Computertomographie). Das Spektrum reicht bis hin zur Übertragung hoher elektrische Ströme und Spannungen. In der galvanischen Industrie fließen beispielsweise beim Verchromen oder Verzinken von Oberflächen bis zu 20.000 Ampère über die Schleifkontakte. Bei diesen hohen Übertragungsleistungen herrschen extreme Bedingungen: Die Bäder sind stark sauer oder basisch und die Reaktionen finden bei erhöhten Temperaturen statt. Ähnlich raue Bedingungen herrschen bei Windkrafträdern. Meist in Küstennähe oder auf hoher See aufgestellt, sind sie stark korrosiver, salzhaltiger Luft ausgesetzt. Auch hier müssen die Schleifringsysteme hohe Leistungen übertragen. Erschwerend wirken hier die zum Teil starken Vibrationen ein. Trotzdem müssen solche Schleifringsysteme einen zuverlässigen Kontakt halten. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich bei Schleifringen in Raumfahrtanwendungen (z.B. in Stellantrieben für Solarzellenausleger) durch das Vakuum, den großen Temperaturbereich und die hohen Zuverlässigkeitsanforderungen. Des Weiteren findet man Schleifringe in elektromagnetischen Kupplungen. Diese versorgen die Spule mit Strom und ermöglichen so das Schalten.
Komplexe Schleifring-Systeme werden auch als „Schleifringübertrager“ oder „Schleifringkörper“ bezeichnet.
Literatur
- A. Senner: Fachkunde Elektrotechnik. 4.Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, 1965
- Gregor D. Häberle, Heinz O. Häberle: Transformatoren und Elektrische Maschinen in Anlagen der Energietechnik. 2. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 1990, ISBN 3-8085-5002-3
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