Униполярная машина со щеточным токосъемом

 

ОПИСА

ИЗОБРЕТ

779

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИД (61) Дополнительное к авт. с (22) Заявлено 17.01.79 (21) 2

K 31/02 с присоединением заявки

ССС,Р по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 07.11.80. Б (45) Дата опубликования опис

1.313.2

88.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

В. Л. Орлов

Московский ордена Ленина авиационный институт имени Серго Орджоникидзе (54) УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА СО ЩЕТОЧНЫМ

ТОКОСЪЕМОМ

ГосУдарственнык комитеТ (23) П ио „,, Изобретение относится к электрическим машинам, в особенности к униполярным машинам со сверхпроводниковой обмоткой возбуждения. Область применения — генераторы, двигатели большой мощности. 5

Известны униполярные машины со щеточным токосъемом и сверхпроводниковой обмоткой возбуждения (1). Эти машины имеют углеволокнистые щетки и щеткодержатели обычного типа с прижимными пру- 10 жинами. Эта конструкция достаточно сложна.

Известна также униполярная машина со щеточным токосъемом, содержащая якорь, индуктор, скользящие щетки, щеткодержа- 15 тели и прижимные рычаги с осями (2).

Здесь щетки прижимаются к контактной поверхности рычагами, на которые действует пружина.

Конструкция щеткодержателя при этом 20 достаточно сложна, трудоемок процесс сборки и относительно высока стоимость пружин, выполненных из специальных сплавов.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение технико-экономических показателей машины.

Для достижения этой цели на плечах прижимных рычагов, контактирующих со щеткой, установлены ферромагнитные пла- 30 стины, причем оси прижимных рычагов расположены в плоскостях, перпендикулярных оси машины, по касательным к окружностям, концентричным относительно катушек индуктора. При этом нажатие на щетку осуществляется за счет электромагнитного воздействия ферромагнитной пластины и поля индуктора машины. Необходимость в использовании механической пружины отпадает.

На чертеже изображена униполярная машина со щеточным токосъемом, общий вид.

В криостате 1 размещены две встречно включенные осесимметричные катушки 2 и

3, представляющие собой индуктор машины. Охлаждение катушек производится жидким гелием. Во внутренней полости криостата 1 установлен якорь 4, вращающийся в подшипниках 5 и 6. К контактной поверхности якоря 4 посредством прижимных рычагов 7 и 8, поворачивающихся в осях 9 и 10, прижимаются щетки 11 и 12, которые могут перемещаться по направляющим щеткодержателя 13, 14. Оси 9 — 10 расположены в плоскости, перпендикулярной оси симметрии индуктора, и ориентированы по касательным к окружности с центром на этой оси. На рычагах 7 и 8 эксцентрично относительно их осей установлены

777779

Составитель А. Трепутнева

5 ферромагнитные пластины 15 и 16. Рычаги

7 и 8 также могут выполняться из ферромагнетика.

Работает машина следующим образом.

Катушки 2 и 3 индуктора запктыва1отся постоянным током. На ферромагнитные пластины 15 и 16 со стороны индуктора действует сила, стремящаяся переместить эти пластины в область более сильного поля, в результате чего пластины давят на рычаги 7 и 8. Ввиду эксцентричного размещения пластин относительно осей вращения рычагов давление передается на оси 9 и 10, прижимающиеся к контактным поверхностям якоря 4. Так как сила действует в плоскости, проходящей вдоль оси симметрии индуктора через центр ферромагнитной пластины, то расположение оси вращения рычага перпендикулярно этой плоскости позволяет избежать перекоса оси рычага и ее заклинивания.

При работе машины в двигательном режиме на внешние зажимы, электрически соединенные со щетками, подается ток и якорь приходит во вращение. При работе в генераторном режиме якорь 4 вращается от внешнего привода, в якоре индуцируется

ЭДС и при подключении нагрузки через щетки отводится ток.

В рассматриваемом устройстве для поджатия щеток не применяются дополнительные автономные источники с запасенной энергией (например механические пружины), а используется энергия магнитного поля индуктора. Это обстоятельство позволяет упростить конструкцию щеткодержателя за счет устранения системы пружин, действующих на прижимные рычаги и замены их на ферромагнитные пластины. Такая замена обеспечивает более простую технологию изготовления и использование более дешевых материалов. Кроме того, повышается использование индуктора, так как при тех же параметрах он, создавая магнитный поток через якорь, обеспечивает поджатие щеток к контактной поверхности.

Формула изобретения

Униполярная машина со щеточным токосъемом, содержащая якорь-индуктор, скользящие щетки, щеткодержатели и прижимные рычаги, установленные на осях, отлич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения

20 конструкции и повышения технико-экономических показателей, на плечах прижимных рычагов, контактирующих со щеткой, установлены ферромагнитные пластины, причем оси прижимных рычагов расположе25 ны в плоскостях, перпендикулярных оси машины, по касательным к окружностям, концентричным относительно катушек индуктора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фонер С. и др. Сверхпроводящие машины и устройства, М., «Мир», 1977, с. 30, 2. Патент Англии № 1165538, кл. Н 02А, 35 1968 (прототип) .

Редактор Г. Петрова Техред В. Серякова

Корректор В, Борисова

Заказ 2538/4 Изд, Ив 580

Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2