Щеточно-контактное устройство электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к функционалышм узлам электрических машин. Целью изоб ретения является повышение надежности работы путем снижения величины кинематической связи между элементами устройства. Устройство содержит коллектор 1, щеткодержатель 2, в котором установлена щетка 5, рулонную пружину , установленную в щеткодержателе с возможностью контактирования со щеткой в точке пересечения под прямым углом двух образуюп пс, одна из которых принадлежит выпуклой цилиндрической опбрной поверхности щетки, другая - поверхности рулона пружины, ось которого установлена в плоскости вращения коллектора. Упругий-компенсатор 4 выполнен двухзвенным, звенья которого установлены с возможностью контакта с боковьв4и граняьж щетки. 3 ил. W Т1 к fpuz.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) 1511 4 H 01 R 39/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4003831/24-07 (22) 09.01.86 (46) 23.02.88. Бюл. У 7 (72) В.В.Коханович, Л.Н.Кравчук,, Д.М.Малкин и А.С.Чудинова (53) 621.3.047(088.8) (56) Заявка ФРГ В 3142879, кл. Н 01 В 39/40, 1983.

Заявка ФРГ У 2460959 ° кл. Н 02 К 5/14, 1976 °

Щеткодержатель электрической машины постоянного и переменного тока.

Конструкция и.размеры. Минэлектротехпром. OCT 16.0684. 418-84. (54) ЩЕТОЧНО-КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к функциональным узлам электрических мапын. Целью изобретения является повышение надежности работы путем снижения величины кннематической связи между элементами устройства. Устройство содержит коллектор 1, щеткодержатель 2, в котором установлена щетка 5, рулонную пружину, установленную в щеткодержателе с возможностью контактирования со щеткой в точке пересечения под пряьым углом двух образующих, одна из которых принадлежит выпуклой цилиндрической опорной поверхности щетки, другая - поверхности рулона пружины, ось которого установлена в плоскости вращения коллектора. Упругий компенсатор 4 выполнен двухзвенным, звенья которого установлены с возможностью контакта с боковыми гранями щетки, З.ил. 1376158

Изобретение относится к области электротехники, в частности к функциональным узлам электрических машин.

Целью изобретения является повыше5 ние надежности работы путем снижения величины кинематической связи между элементаья устройства.

На фиг.1-3 представлена конструкция предложенного устройства.

Устройство содержит коллектор 1 (контактные кольца) ротора электрической машины, щеткодержатель 2 с налимным механизмом 3 и упругим компенсатором 4, а также щетку 5 с выпук- 15 лой цилиндрической опорной поверхностью 6, двумя боковыми гранями 7 и контактной поверхностью 8.

Нажимной механизм, имеющий опорную пластину 9 с присоединенной к ее 20 нижней части рулонной пружиной 10, размещен в корпусе щеткодержателя так, что образующие рулона 11 перпендикулярны образующим опорной поверхности 12 щетки, à его ось 13 распола- 25 гается в плоскости, параллельной плоскости вращения коллектора 14. Компенсатор в предлагаемой конструкции выполнен двухзвенным. При этом идентичные звенья компенсатора, представ- ЗО ляющие собой, например, две упругие пластины, расположенные симметрично плоскости, проходящей через продольную ось 15 .щетки и ось вращения коллектора 1, способны с предварительным натягом удерживать размещенную между ними щетку за ее боковые гра0

В процессе работы устройства взаимодействие свернутой части 16 рулон- 4О ной.пружины и опорной поверхности 6 щетки осуществляется в точке 17 пересечения под прямым углом образующих

11 и 12, принадлежащих соответственно цилиндрическим поверхностям двух 45 указанных элементов. В этом случае опрокидывающий момент от тангенциально направленных нагрузок, в том числе нагрузки от пиковых тангенциальных возмущений, сопровождается разв тором цилиндрической опорной поверхности щетки под свернутой частью рулонной пружины, практически не вызы- ": вающим сколь либо заметной деформации ее переходной части 18. Это объясняется прежде всего тем, что при указан- ном расположении сопрягающихся элементов изгибающему моменту противодействует ширина (в известных устройствах — толщина) поперечного сечения ленты рулонной пружины, имеющая значительно большую жесткость, чем ее толщина. Таким образом, нажимной механизм 3 практически не участвует в демпфировании тенгенциальных нагрузок (кинематически развязан с упругим компенсатором} и выполняет лишь собственные функции создания постоянного давления на щетку. При стационарном режиме работа упругого компенсатора 4 сводится к противодействию постоянному по величине тангенциально направленному усилию трения щетки о коллектор. Оно обеспечивается прогибом до упора о корпус щеткодержателя 2 нижнего конца 19 одной из двух (в зависимости от направления вращения коллектора) упругих пластин с одновременной деформацией петли 20 верхнего конца соответствующей пластины. При кратковременном нарушении стационарного режима (резком возрастании усилия трения, например, при прохождении под щеткой загрязненного участка коллектора) боковые грани 7 щетки разворачиваются вместе с обеими пластинами упругого компенсатора, пружинная деформация которых позволяет демпфировать пиковые тангенциапьные нагрузки и возвратить щетку в положение, соответствующее стационарному режиму.

Симметричность конструкции двухзвенного компенсатора и кинематическая его развязка с нажимным механизмом позволяют обеспечить одинаковую работу компенсатора при смене направления вращения коллектора машины.

Таким образом, поставленная цель в предложенном щеточно-контактном устройстве достигается перенесением места установки нажимного механизма на нерабочую .боковую поверхность корпуса щеткодержателя, что по сравнению с известным устройством облегчает возможность симметричного размещения двухзвенного компенсатора по обеим сторонам боковых граней щетки; размещением пружины нажимного механизма так, что ось рулона пружины лежит в плоскости, параллельной ппоскости вращения коллектора, что по сравнению с известным устройством заметно увеличивает сопротивление рабочего сечения ее переходной части изгибающему моменту на величину, пропорциональную отношению ширины к толщине ленты; выбором формы опорной по1376158 верхности щетки и ее размещением в окне щеткодержателя так, чтобы сопряжение с рулонной пружиной постоянного давления осуществлялось в точке пересечения под прямым углом двух образующих, принадлежащих выпуклой цилиндрической поверхности и ципиндрической опорной поверхности свернутой в рулон части ленты, что в сравнении с известным устройством существенно сокращает площадь взаимодействия этих элементов.

Формула изобретения

Щеточно-контактное устройство электрической машины, содержащее коллектор, щетку, установленную в щеткодержателе, снабженном рулонной пружи» gg ной постоянного давления и упругим компенсатором, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы путем снижения величины кинематической связи между элементами устройства, рулонная пружина установлена в щеткодержателе с возможностью контактирования со щеткой в точке пересечения под прямым углом двух образующих, одна из которых принадлежит выпуклой, цилиндрической опорной поверхности щетки другая— поверхности рулона пружины, ось ко торогд установлена в плоскости вращения коллектора, а упругий компенсатор выполнен двухзвенным, звенья которого расположены симметрично rmocкости, проходящей через продольную ось щетки и ось вращения коллектора, с возможностью контакта с боковыми гранями щетки.