W silniku indukcyjnym pierścieniowym (z uzwojonym wirnikiem) pierścienie ślizgowe są elementem, przez który wyprowadza się prąd z uzwojeń wirnika do obwodu zewnętrznego (np. oporów rozruchowych) za pośrednictwem szczotek. Oznacza to, że pierścienie pracują w warunkach stałego kontaktu ślizgowego, a jednocześnie muszą zapewnić możliwie małe straty i stabilne przewodzenie.
Dlaczego poprawne są stopy miedzi z dodatkami?
Stopy miedzi (np. o podwyższonej twardości i odporności na ścieranie dzięki dodatkom stopowym) są powszechnie kojarzone z elementami przenoszącymi prąd w maszynach elektrycznych. W praktyce chodzi o kompromis między: przewodnością elektryczną, odpornością na zużycie, odpornością na nagrzewanie i stabilnością współpracy ze szczotkami.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- Materiały metalowo-grafitowe – takie materiały są typowe raczej dla szczotek lub wkładek stykowych, gdzie grafit poprawia własności tribologiczne (tarcie) i zmniejsza ryzyko zatarcia. Pytanie dotyczy jednak materiału pierścieni, a nie szczotek.
- Staliwo polerowane – samo wypolerowanie nie rozwiązuje kluczowego wymagania, czyli bardzo dobrego przewodnictwa i stabilnego styku prądowego w węźle ślizgowym. Staliwo ma wyraźnie gorszą przewodność niż materiały miedziane, co sprzyja większym stratom i problemom eksploatacyjnym.
- Stopy aluminium – aluminium jest przewodzące, ale w węzłach ślizgowych istotne są także: odporność powierzchni na zużycie, zachowanie w styku ze szczotką oraz problemy warstwy tlenkowej. W zastosowaniach pierścieni ślizgowych w maszynach częściej oczekuje się własności uzyskiwanych przez stopy na bazie miedzi.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawiają się materiały "grafitowe", często dotyczą one szczotek. Dla pierścieni (element przewodzący, obracający się) typowo rozważa się materiały o bardzo dobrej przewodności, czyli rozwiązania oparte o miedź i jej stopy.
