¿Qué es un anillo colector?

Un anillo deslizante es un dispositivo que permite la transferencia de corriente eléctrica o una señal entre una fuente estática y un objeto giratorio sin el uso de una conexión física por cable entre los dos. Una disposición de anillo deslizante logra esta conexión con un anillo conductor unido alrededor del componente giratorio y un cepillo o contacto con resorte en el componente estático. Este cepillo se apoya contra el anillo giratorio y mantiene un contacto eléctrico constante con él mientras permanece estático. Los dispositivos de anillos colectores tienen varias aplicaciones.

El paso de una corriente o señal entre objetos giratorios y fijos plantea un enigma de ingeniería que se resuelve mejor mediante el uso de un contacto deslizante de baja fricción entre los dos. En aplicaciones que involucran un rotor como las que se encuentran en generadores y motores, la mejor manera de lograrlo es usar un anillo deslizante sólido. Consiste en un anillo conductor, típicamente hecho de cobre pulido de alta calidad que se extiende alrededor del eje del rotor. Este anillo está aislado del eje y conectado a los devanados del rotor. Un cepillo con resorte que transporta la corriente eléctrica se coloca de modo que mantenga una presión constante sobre el anillo a lo largo de su recorrido de rotación completando así el circuito.

Los cepillos suelen estar hechos de un material conductor, como el carbono, que es más blando que el anillo. Este material se utiliza para garantizar que el cepillo, en lugar del anillo, se use primero, ya que el cepillo es más fácil y económico de reemplazar cuando se desgasta. En aplicaciones que requieren una conexión de baja resistencia, se puede usar mercurio para reemplazar las escobillas de carbón. Sin embargo, debido a su toxicidad, no se puede usar en industrias farmacéuticas o relacionadas con alimentos donde la contaminación por mercurio representa un riesgo para la salud.

El uso de un sistema de anillos colectores no se limita al paso de corriente eléctrica. Esta transferencia tampoco se limita a un pasaje estático al rotor; la corriente, la señal o los datos se pueden transferir desde el componente giratorio hacia el elemento estático. Siempre que las superficies del cepillo y el anillo se mantengan limpias y libres de corrosión y astillas, la conexión del anillo deslizante se puede mantener muy «limpia» con un mínimo de chispas, interferencia de datos y ruido de audio. Las aplicaciones de anillos deslizantes incluyen balizas rotativas de señalización o advertencia, alternadores, generadores y motores de anillos deslizantes eléctricos y utilizan varios diseños y materiales para los anillos y contactos.