滑环由旋转金属环和固定电刷组成,存在明显缺点:磨损、维护成本高以及有限的数据传输速率。一种解决方案是采用非接触式技术,通过气隙进行能量和数据交换。这种方法不仅可用于旋转连接,还可用于其他非接触式通信场景,从而提供多样化的应用选项。例如,Phoenix Contact的非接触式Ezi‑Transfer技术,通过气隙传输能量和数据,支持高达1 Gb的以太网数据速率,同时实现了全双工操作。相比之下,WLAN在以太网通信时的延迟约为10~20 m/s,而 NearFi 的延迟仅为 1 m/s,甚至可低至1 µ/s,且能以每秒发送多个数据包。此外,NearFi还支持NearField Ethernet传输,其数据速率可达100 M。

借助 NearFi技术,可降低成本并提高可用性
协议无关的传输
近场数据通信通过两条独立链路实现一条上行链路和一条下行链路,并行频率高达60 GHz。这使得NearFi系统能够在共存的现有无线技术,如 WLAN或蓝牙中并行运行,而不会产生干扰。工业频谱也可通过NearFi技术无缝集成。
该技术首次应用于新的NearFi Kopplern系列产品中,这些设备可通过气隙传输50 W能量以及实时以太网数据。由于气隙中仅存在极小的距离,因此不会对周围环境产生干扰。此外,坚固的IP65外壳和M12连接器使NearFi连接器能够在恶劣环境中使用。
能量通过Base‑Koppler中的线圈产生磁场,Remote‑Koppler中的线圈感应出电流。调节始终是最佳参数,以实现通信效率。这不仅减少了维护需求,还使工作负载保持在50 W恒定水平。集成的 I/O 站可通过开关自动配置,无需额外的编程工作。
数据传输至少需要两台设备:一个Base‑Koppler和一个Remote‑Koppler。Base‑Koppler可灵活组合多个Remote‑Koppler。通过集成的对准辅助装置,可确保设备最佳连接。发光的连接器指示灯显示连接状态,且可灵活调整方向,便于在旋转环境中安装。此外,用户可通过精确设置角度,将机械偏差对系统的影响降至最低。
技术应用中的众多实例
旋转轴可实现工件在加工工位之间的精准定位和高效传输,非常适合用于检测站的监控和质量控制。在旋转轴上可靠传输能量和数据,是确保这些过程稳定的关键。传统滑环在这些应用中会迅速磨损,而NearFi技术提供了替代方案。每个站的传感器可检测机器速度和工件位置。安装在旋转轴上的Profinet I/O
模块通过NearFi连接器直接与控制系统通信,包括能量供应。
对于需要灵活定位工件的高效曲面加工,旋转轴上的集成摆动单元支持通过Grob从一个工位传输到下一个工位。标准滑环会导致旋转轴磨损,而NearFi连接器提供了无磨损、免维护的传输方案。例如,风扇的能量和数据通过气隙传输,实现了精确的Pitch‑Regelung。在风力发电机中,稳定、免维护的数据传输至关重要,传统滑环系统在高负载下表现出严重的故障和磨损。安装在转子上的Base‑Koppler与旁边的Remote‑Koppler进行非接触式通信。以太网数据通过气隙无延迟传输,为恶劣环境提供了稳健、高效的解决方案。
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