Щетка для электрических машин

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик („)902158

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.04.80 (21) 2919383/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М, К., Н 02 К 13/10

Государственный комитет по делам нэооретений и открытий

Опубликовано 30.01.82. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 05.02.82 (53) УДК 621.3. .047.45 (088,8) С. Г. Ломов, Б. А. Егоров, Е. Т. Минаев, . А. и В. С. Бондаренко

),", и, t.,: °

Харьковский ордена Ленина политехничес ий институт " "" им. В. И. Ленина 4г) Т „:g (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЩЕТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах постоянного тока средней и большой мощности.

Известна разрезная щетка для электрической машины, сбегающая часть которой изолирована от основного тела щетки и снабжена демпфирующим элементом в виде короткозамкнутого винта. При такой конструкции щетки резко увеличивается реактивное сопротивление коммутационному току в сбегающей части щетки и, следовательно, уменьшается искрообразование при работе щеточно-коллекторного устройства (1).

Недостаток такой конструкции щетки— низкая эффективность демпфирующего короткозамкнутого кольца при очень высокой скорости нарастания напряжения на щеточно-коллекторном контакте перед началом искрового пробоя образующего воздушного промежутка. Следовательно, уровень импульса перенапряжения при искрении щеточно-коллекторного контакта остаеся пракго тически неизменным.

Известна также составная контактная щетка для электрических машин, состоящая из чередующихся слоев проводящего и не2 проводящего материалов. С целью улучшения коммутации с внешней цепью электрически соединены лишь два крайних проводящих слоя, а внутренние проводящие и непроводящие слои образуют систему емкостей равномерно распределенных по ширине щетки (2) .

Недостатком данной конструкции контактной щетки является существенное уменьшение эффективного сечения щетки и следовательно, уменьшение пропускной способности щетки по току.

Наиболее близкой к предлагаемой является составная контактная щетка для электрических машин, состоящая из чередующихся проводящих и непроводящих слоев. Токопроводящий слой представляет собой медную фольгу, а непроводящий слой образуется из полимерного связующего материала между слоями фольги. В верхней части щетки все слои токопроводящей фольги объединены с общим токопроводящим жгутом. В щетке образована распределенная система емкостей (3).

Недостаток известной конструкции контактной щетки состоит в том, что суммарная величина емкости в теле щетки получается

902158 з незначите;)ьной. 3То приводит к тому, )то искрение такой контактной щетки практически не уменьшается.

Цель изобретения — уменьшение искрообразования при работе контактной щетки в составе щеточно-коллекторного контакта.

Поставленная цель достигается тем, что в щетке, содержащей основной проводящий слой, по боковой поверхности которого расположен изолированный от основного дополнительный проводящий слой, дополнительный проводящий слой не доходит до контактной поверхности щетки в нижней ее части, электрически соединен с основным проводящим слоем в верхней торцовой части щетки и изолирован от основного проводящего слоя щетки слоем сегнетоэлектрика типа титана бария.

На чертеже показана к!)I «)рукция и.:е!ки для электрических ма)пин.

Щетка состоит из основного 1 и дополнительного 2 проводящих слоев, изолироВаННОГО C iIOB 3 H3 THTH HBTcI OclDH H меж 1V C !051 ми и токогровоу,я!пего жгута 4. Дополнительный проводящий слой 2 расположен по боковой цоверхно«ти основного c,:оя 1, не доходит до контактной iIOHepKHîñòH щетки в нижней ее части и электрически соединен с основным llpo80;lÿiffHì «лпем 8 Верхней торцовой части щетки.

Ъ С Т Р 0 И С Т В 0 P II I) OT H C I «, I!. .! V K) l I I ч, I 0 i) P зо"

При наруш IIHH щеточного контакта, вызванного л!Обыми меха ни.-шским): причин=-ми, на ко итак Гнои !!О Бе и хно ". II !)С)!Овно!,)

3. слоя 1 щетки 3.! Время, !)осд)!)е«тв )IOIliep началу искрового пp0()oB. Возника KpdгкоВремеiIHhlH HINDI! . IhC fi! I) !)и:IpBH!ения, iI ifPIOщий значительную ачпл!)т ду (;0 !50 Â I.

ОСНОВНОЙ 1 И доно, IIIHÒO "fhflhlH 2 !)роводя35 щие слои и изолирова!!Нь и слой 3 из титаната бария Обр!)зу!От ра-спреде.)енн, .о емкость, закороченную з вер ней части конTBKTH0H IIICTKH. Так KHK IOff0;IHHTC ihHhIH проводящий слой 2 изолирован от основНОГО слОя 1 и Hc lOxo, Ièò Io контактной 40 поверхности щетки, то под действием кратковременного импульса напряжения, приложенного к контактной поверхности, от контактной до верхней поверхности щетки распространяется волна тока и напряжения.

Лмплитуда волны тока прямо пропорциональна корню квадратному из величины распределенной емкости, а скорость распространения волны тока обратно пропорциональна корню квадратному. из этой величины емкости. Так как титанат бария обладает высокой диэлектрической проницаемостью, то величина тока, протекающего по щетке и шунтирующе о воздушный промежуток, значительно возрастает, а амплитуда импульса перенапряжения на контактной поверхности щетки существенно уменьшается.

Ввиду очень малого времени действия импульса перенапряжения и существенного значения емкости в щетке время движения волны тока, т. е. время протекания шунтирующего воздушный промежуток тока не менее времени действия импульса перенапряжения. До определенного значения разрываемого щеткой тока напряжение на нарушенном щеточно-коллекторном контакте находится ниже напряжения искрообразования.

Формула изобретения

Щетка для электрических машин, содержащая основной проводящий слой, по боковой поверхности которого расположен изолированный от основного дополнительный проводящий слой, отличающаяся тем, с целью уменьшения искрообразоваIIpè работе в составе щеточно-коллек I„рного контакта, дополнительный проводящий слой не доходит до контактной поверхности щетки в нижней ее части, электрически соединен с основным проводящим слоем в верхней торцовой части щетки и изолирован от основного проводящего слоя сегнетоэлектриком типа титаната бария.

Источники информации, принятые ВО внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 309433, кл. Н 02 К 13/10, 1969.

2. Лвторское свидетельство СССР

¹ 93446, кл. Н 02 К 13/!О, 1949.

3. Патент Великобритании № 1421296, кл. Н 2 Л, 1976 (прототип).

902158

Составитель М. Кузнецова

Редактор М. Янович Техред А. Бойкас Корректор.М. Демчик

Заказ 12412/66 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4