Щеточно-коллекторный узел электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области конструирования электрических машин. Цель изобретения - повышение ресурса работы щетки и стабильности ее контактирования с коллектором. Узел токосъема состоит из электроизоляционного корпуса 7 с центральным отверстием, в котором неподвижно закреплена цилиндрическая труба, состоящая из чередующихся в окружном направлении электропроводящих и электроизоляционных секторов. Щетки образованы электрически соединенными по ширине зоны коммутации электропроводными секторами трубы. При работе в цилиндрическую трубу, выполненную разъемной, помещается коллектор, все упруго деформируемые ламели которого контактируют с внутренней поверхностью трубы. Проходя под щеткой, ламели 5 не изменяют своего деформированного состояния. При этом динамические усилия в скользящем контакте отсутствуют и достигается устойчивое контактирование каждой ламели со щеткой. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н Ol R 39 40

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4646564/07 (22) 22.!1.88 (46) 07.07.91. Бюл. № 25 (71) Томский политехнический институг им. С. М. Кирова (72) О. В. Арсентьев, P. Ф. Бекишев и С. И. Качни (53) 621.3.047.5 (088.8) (56) Проектирование электрических машин. / Под ред. И. П. Копылова.— М.: 1980, с. 436.

Патент США № 4112321, кл. 310-242, l 979. (54) ШЕТОЧНО-КОЛЛЕКТОРНЫЙ УЗЕЛ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к области конструирования электрических машин. Цель изобретения— повышение ресурса работы щетки и стабильÄÄSUÄÄ 1661885 д 1 ности ее контактирования с коллектором.

Узел токосъема состоит из электроизоляционного корпуса 7 с центральным отверстием, в котором неподвижно закреплена цилиндрическая труба, состоящая из чередующихся в окружном направлении электропроводящих и электроизоляционных секторов. Щетки образованы электрически соединенными по ширине зоны коммутации электропроводными секторами трубы. При работе в цилиндрическую трубу, выполненную разъемной, помещается коллектор, все упруго деформируемые ламели которого контактируют с внутренней поверхностью трубы. Проходя под щеткой, ламели 5 не изменяют своего деформированного состояния. При этом динамические усилия в скользящем контакте отсутствуют и достигается Ж устойчивое контактирование каждой ламели со щеткой. 2 ил.

661885

50

55 з 1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области конструирования электрических машин.

Цель изобретения — повышение ресурса работы щетки и стабильности ее контактирования с коллектором.

На фиг. 1 изображен узел токосъема с коллектором, имеющим упруго деформируемые ламели, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид со стороны петушков.

Коллектор с упруго деформированными ламелями состоит из втулки 1 с фланцем 2.

Во фланце 2 равномерно по окружности запрессованы части элементов токоподвода 3, выполненных из бронзовой проволоки. На свободном конце втулки 1 размещена шайба 4, в отверстия которой входят концы элементов токоподвода 3. Части элементов токоподвода 3, расположенные между фланцем 2 и шайбой 4, выполнены вогнутыми со стороны дорожки скольжения и на них с зазором посажены ламели 5 в виде витых цилиндрических пружин из бронзовой проволоки.

Величина максимальной вогнутости элементов токоподвода 3 в средней их части равна разности между внутренним диаметром ламелей 5 и диаметром элементов токоподвода 3, что позволяет наиболее полно использовать упругие свойства ламелей 5.

Величина максимальной упругой деформации средних частей ламелей 5 коллектора равна величине максимальной вогнутости элементов токоподвода 3 в их средней части.

Втулка 1 с фланцем 2 и шайбой 4 корпуса коллектора изготовлены из пластмассы.

Коллектор напрессован на вал 6. Узел токосъема состоит из пластмассового корпуса 7 с закрепленной в нем цилиндрической трубой. Последняя состоит из электропроводящих 8 и электроизоляционных 9 секторов и щеток 10. Причем . внутренний диаметр трубы выполнен меньшим диаметра окружности, описанной вокруг несдеформированных ламелей 5 коллектора, но больше диаметра окружности, описанной вокруг максимально сдеформированных середин ламелей 5., Ширина цилиндрической трубы несколько меньше ширины ламелей 5. Своей внутренней поверхностью труба контактирует с ламелями 5, упруго деформируя их по всей окружности коллектора в направлении к его оси. Соосное расположение узла токосъема с коллектором дает равенство величин деформаций всех ламелей 5, Расстояние между электроизоляционными секторами 9 меньше, чем расстояние между линиями контактирования ламелей 5 с внутренней поверхностью трубы в ее окружном направлении. Это не позволяет ламелям 5 контактировать друг с другом. Каждая щетка О представляет собой электроизолированный сектор трубы, в котором электропроводные сектора электрически соединены

40 между собой. Электрическое соединение секторов осуществлено путем припаивания металлической пластины 1 на внешнюю поверхность трубы по всей площади щетки.

К пластине 11 через отверстие в корпусе 7 подведен и припаян токоподвод 12. Электроизоляционный сектор, 9 между электропроводными секторами 10 по ширине в окружном направлении меньше ширины зоны контактирования ламели 5 со щеткой в окружном направлении. Это необходимо для того, чтобы при прохождении ламели 5 в зоне коммутации через электроизоляционный сектор 9, протекание тока в контакте между щеткой и ламелью 5 не прерывалось.

Узел токосъема состоит из полуцилиндров, которые соединены по линии 13 накладками 14 с крепежными винтами 15. Это необходимо для постановки его в рабочее положение на ламели 5 коллектора. К корпусу электрической машины 16 узел токосъема крепится центрами 17, входящими в конусные выборки, сделанные в корпусе 7 диаметрально.

Конструктивное выполнение цилиндрической трубы может быть и другим.

Труба выполнена полностью из электроизоляционного материала со вставками в зонах коммутации электропроводящих щеток-секторов 10. При этом в щетке электроизоляционные сектора 9 между электропроводящими секторами 8 отсутствуют, а в остальных частях трубы ширина электропроводящих секторов 8 равна нулю и эти части будут полностью электроизоляционными секторами 9.

Такая конструкция цилиндрической трубы снимает ограничения по ширине электроизоляционных секторов 9 в зоне коммутации и расстоя ии между электроизоляционными секторами 9 н .астях трубы, не являющихся щеткам и, н: > дон ол нительно выдвигает требования но равснству ((простей износа материалов щеток и Остальных частей цилиндрической трубы.

Узел работает следующим обра(ом.

При вращении коллекгора намели 5 наХОДЯТСЯ В ОДИНаКОВОМ IIO CPBiIHPНИЮ ДРУГ с другом упруго деформированном состоянии. Величина упругой д(формации ламелей 5 задается внутренним диаметром цилиндрической трубы. При движении ламелей 5 по окружности коллектора их деформированное состояние не изменяется. Проходя под щеткой, ламели 5, контактирующие со щетками-секторами 10, электрически соединяются друг с другом. Происходит процесс коммутации. Так как изменения величины упругой деформации ламелей 5 при работе узла токосъема не происходит, то отсутствуют и динамические усилия, ухудшающие условие контактирования ламелей 5 со щетками и увеличивающие износ щеток и ламелей 5.

661885

Формула изобретения ф/; ) Составитель В. Чср:<)», Редактор Е. Папп Техред А. Кравчук Кор1и > T<)f) А > р

Заказ 2131 Тираж 326 1!о <нп. п<к

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретении)> и <>тк< >.: „s ): «; <> i i 11Г I

1! 3035, Москва, 7К вЂ” 35, Раугпск >и ппб, л

Производственно-издательский комбинат «Пат< >IT >, I .. >,лг .

Устранение динамических усилий в контакте повышает ресурс работы щеток и стабильность контактирования щеток с ламелями 5.

Щеточно-коллекторный узел электрической машины, содержащий коллектор с упругодеформированными ламелями, щеткодержатель, в котором установлены щетки с токоподводами, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы щетки и стабильности ее контактирования с коллектором, щеткодержатель содержит электб роизоляционный корпус, вы>п>,:,>«>ный >, цилиндрической трубы, и ) нну реп <.ч) метру которой уста)1он,:, < ) <цеi кп и l<)ll<>. нительно введенные чередующиес я меж.1у собой проводящие и непроводящие секторы, которые вместе со щетками образуют трубу. внутренний диаметр которой меньше диаметра окружности, описанной вокруг несдеформированных ламелей, но больше диаметра окружности, описанной вокруг максимально сдеформированных ламелей, причем расстояние между электрическими секторами выбрано меньше расстояния между ламелями по внутренней поверхности цилиндрической трубы.