Коллекторное токосъемное устройство

Коллекторное токосъемное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 42З215

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

"оцивлистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 07.08.72 (21) 1817142/24-7 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 05.04.74. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 05.09.74 (51) М. Кл. Н 01г 39/30

Н 021 31/00

Гасударственный комитет

Совета Миннстрав СССР еа делам изасретений и открытий (53) УДК 621.3.047.69 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Л. Алиевский и Б. A. Базарнов (71) Заявитель (54) КОЛЛЕКТОРНОЕ ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к коллекторным токосъемным устройствам, используемым в электрических машинах, в уни полярных электрических генераторах с сегментированным якорем при высокой окружной скорости в подвижном контакте и повышенном значении тока.

Известны коллекторные токосъемные устройства, содержащие вращающийся коллектор и неподвижную часть токосъемного аппарата с несколькими секциями, каждая из которых состоит из шины и электроизоляционпой вставки. Используемые в известных токосъемах твердые щетки не допускают высоких окружных скоростей и плотности тока в подвижном контакте.

Для устранения недостатков известных токосъемников предложено к каждой неподвижной секции устройства присоединить отдельную жидкометаллическую систему, один конец которой соединить с шиной, имеющей сопло для подачи жидкого металла в контактную зону, приемник жидкого металла и встроенный электромагнитный жидкометаллический насос кондукционного типа, а другой конец системы соединить со вставкой, имеющей камеру, сообщающуюся с приемником, и щелевое сопло, соединенное с газовой системой, при этом каждая ламель вращающегося коллектора имеет снаружи углубление с наклонным дном.

На фиг. 1 изображено предложенное коллекторное токосъемное устройство, вертикаль5; на фнг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1.

Коллекторное токосъемное устройство включает вращающийся коллектор и неподвижную часть токосъемного аппарата. Коллекгор со10 держит ламели 1, укрепленные на диске 2 и электрически изолированные между собой и от диска изоляциеп 3 и 4. Коллектор надет на вал 5 униполярной машины. К нижней части ламелей прикреплены токопроводящне стержни б, с помощью которых осуществляется электрическое соединение с ламелями другого коллектора униполярной машины. Каждая ламель имеет снаружи углубление 7 с наклонным дном. Коллектор находится внутри токо20 съемного аппарата, составленного из секций, которые укреплены в крышке 8 через электроизоляцию 9. Между коллектором н токосъемным апапратом имеются кольцевые щели 10 и 11. Секции, состоящие из шпн 12 и электро25 изоляционных вставок 13, соединены с соответствующими секциями другого токосъемного аппарата уннполярной машины перемычками 14. К.каждой секции присоединена отдельная жидкометаллическая система, содержа30 щая питательну.ю емкость 15, фильтр-ловушку 16, сепаратор 17 и жидкометаллический насос 18 кондукционного типа, встроенный в шину секции. Один конец жидкометаллической системы соединен с помощью трубопровода

19 и канала 20 с соплом 21 для подачи жидкого металла в контактную зону. Другой конец системы соединен трубопроводом 22 с камерой 23, сообщающейся с приемником 24 жидкого металла. Сепаратор имеет трубку 25 для отвода газа из униполярной машины. Управление коллекторным токосъемным устройством осуществляется через каналы 26. Злектроизоляционная вставка имеет щелевое сопло 27, соединенное трубопроводом 28 с газовым коллектором 29. Токосъемное устройство заключено в герметичный корпус униполярной машины (детали 30 и 31). Корпус имеет трубопроводы 32 и 33 для подвода газа внутрь машины.

Работа коллекторного токосъемного устройства униполярного генератора происходит следующим образом.

Ротор машины вращается в направлении, указанном на фиг. 1 и 2 стрелками. B полость, образованную деталями корпуса 30 и 31, подается по трубопроводам 32 и 33 газ, который проходит через кольцевые щели 10 и 11 и попадает в контактную зону токосъемного устройства. Кроме того, в контактную зону подается газ через щелевые сопла 27, имеющиеся в электроизоляционных вставках 13. К щслевым соплам газ подается по трубопроводам 28 из газового коллектора 29. В контактной зоне находится жидкий металл, осуществляющий электрический контакт между шинами 12 секций неподвижного токосъемного аппарата и ламелями 1 вращающегося коллектора. В процессе работы каждая шина 12 контактирует или с одной ламелью 1, что происходит в момент, когда коллектор занимает положение, показанное на фиг. 2, или с двумя соседними ламелями при смещенном положении вращающегося коллектора. В контактной зоне жидкий металл смешивается с поступившим сюда газом и отбрасывается в приемники 24 жидкого металла.

Из приемников 24 газожидкостная смесь поступает в камеры 23, а затем по трубопроводам 22 в сепараторы 17. В сепараторах газ отделяется от жидкого металла и выводится из машины по трубопроводам 25, )Кидкий металл отсасывается из сепараторов 17 жидкометаллическими насосами 18 и под напором

4 подается о трубопроводам 19 и каналам 20 в сопла 21. Из сопел 21 струи жидкого металла ударяются в углубления 7, имеющиеся ня поверхности ламелсй 1. Под действием инерционных и центробежных сил металл движется по наклонному дну углублений 7 и, срываясь с задней кромки углублений, отбрасывается в приемник 24. Газовые струи, вытекающие из щелевых сопел 27, сдувают жидкометаллическую ленку с поверхности электроизоляционных прокладок 3, отделяющих одну ламель от другой, и препятствуют проникновению жидкометаллических капель в контактную зону соседней секции токосъемного ап15 парата. Таким образом, жидкий металл циркулирует в пределах каждой секции.

Очищается металл от примесей в фильтрахловушках 16, подается в жидкомсталлические контуры из питатсльных емкостей 15. Охлаж20 дастся токосъемнос устройство газом, проходящим через машину. )Кидкометаллические насосы 18 представляют собой отверстия, выполненные поперек шпн 12. Протекающий ток

1 взаимодействует с магнитным полем маши25 пы В. Возникающая при этом сила F создает напор жидкого металла в насосе 18. Направление тока!, магнитного поля В и силы F покязано на фиг. 1 и 2 стрелками.

Предмет изобретения

Коллекторное токосъемное устройство, со35 держащее вращающийся коллектор и неподвижную часть токосъемного аппарата с несколькими секциями, каждая из которых состоит из шины и электроизоляционной вставки, отличающееся тем, что, с целью увели40 чения окружной скорости и полтности тока в подвижном контакте, к каждой неподвижной секции присоединена отдельная жидкометаллическая система, один конец которой соединен с шиной, имеющей сопло для подачи жид45 кого металла в контактную зону, приемник жидкого металла и встроенный электромагнитный жидкометаллический насос кондукционного типа, а другой конец системы соединен со вставкой, имеющей камеру, сообщающуюся

50 с приемником, и щелевое сопло, соединенное с газовой системой,,при этом каждая ламель вращающегося коллектора имеет снаружи углубление с наклонным дном.

423215 уг Л /аЗ

Я

2Е

4 v2af

/2 24 2/

2о о

- ty

Фиг 2

Н

Составитель М. Кузнецова

Редактор И. Квачадзе Техред Л. Богданова Корректор В. )Колудева

Заказ 2221/17 Изд. ¹ 688 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2