Центробежное жидкометаллическое токосъемное устройство

Центробежное жидкометаллическое токосъемное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

i ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ ()702440

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 02.03.77 (2! ) 2458689/24-07 с присоединением заявки Ю(23) Приоритет

Опубликоваио05.12.79. Бюллетень % 45

Дата опубликования описания 10.12.79 (51)М. Кл.

Н 01 R 39/30

Н 01 Н 29/22

ГесударствехныФ хеетет

СССР аа делам изюбретеихх к аткритав . (ЬЗ) УДК 621.3. .047.69(088.8) (72) Автор;.. изобретении

В. H. Скрийунов (7!) ЗаявителЬ (54) ЦЕНТРОБЕЖН9Е ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ТОКОСЪЕМНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к коммутаций неподвижных и вращающихся электродов и может быть использовано в электрических машинах и аппаратах.

Известны коммутационные устройства, в которых используется вращающийся жидкометаллический контакт для коммутации неподвижных электродов (1) .

Известное устройство содержит корпус с электродами, рарделенные изолятором, снаружи которого расположена обмотка с вращающимся магнитным полем, а внутри размещен жидкий металл. В устройстве в качестве привода используется вращающееся магнитное лоле, которое воздействует на жидкий металл, он заполняет зазор между электродами и замыкает их.

Быстродействие и надежность такого уст ройства зависят от электропроводности жидкого металла,и не могут быть cymecr венно повышены из- а неэффективности привода.

Известно также устройство, которое предназначено для коммутации вращающегося электрода с помощью жидкого металла f2) .

Известное устройство содержит вращающийся электрод с вергищльной осью вращения, неподвижный электрод с каме

3 рой для жидкого металла, в которой расположен желоб с одной стороны от токосьемной части электрода.

Недостатками известного устройства

lO являются: стационарное размещение его в пространстве в определенном положении, т.е. при вертикальной оси вращения элект рода; наличие в желобе отверстий и зазоров между ними и камерой, что не обел:печивает длительное удержание жидкого металла в токосъемной части электрода.

Это все ограничивает область применения устройства. !

1елью изобре1 ения являются повышение надежности токосъема и расширение его функциональных возможностей.

Дла этого устройство снабжено дополнительным вкладышем, расположенным в псктостн неподвижного электрода снммет2440 4

10

Устройство работает следующим обрезом.

В исходном положении вкладыши отодвинуты друг от друга и от токосъемной части на некоторое расстояние, а в полость между ними залит жидкий металл, который под действием силы тяжести находится в нижней части устройства и между свободной поверхностью которого и токосъемной частью имеется зазор. Вкладыши имеют возможность возвратно-поступательного движения параллельно оси вращения электрода. Привод может быть любым и на чертеже не показан.

Для замыкания устройства электрод приводят во вращение, а вкладыши сбли- жают друг с другом. Они вытесняют из полости жидкий металл, уровень его повышается и он соприкасается с вращакьщиМся контактом. С этого момента начинается процесс коммутации. Под действием центробежных can жидкий металл равномерно распределяется по всему контактному зазору между токосъемной частью электрода и вкладышами. Вкладыши

;фиксируют в:этом положении и замкнутое положение электродов сохраняется, Для рвзмыкания электродов вкладыши раздвигают друг от друга и между ними образуется полость. Под действием цент.робежных сил жидкий металл выбрасывается из контактного зазора в эту полость и электроды размыкаются. Под действием силы тяжести жидкий металл стекает вниз, в нижнюю часть полости, и устанав-: ливается в ней с зазором относительно вращающегося электрода, Для устранения утечек жидкого металла под действием давления центробежных сил в зазоре между вкладышем и непод35

3 70 рично относительно бсновного вкладыша, образуя камеру для жидкого металла, а между вкладышами и неподвижным электродом установлены уплотнения.

Нв чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит вращающийся электрод 1 с токосъемной частью 2, в также неподвижный электрод 3. В неподвижном электроде 3 расположены с зазором вкладыши 4 и 5, которые охватывают токосьемную часть 2. Полость между вкладышами 4 .и 5, .неподвижным электродом З.и токосъемной частью 2 заполнена жидким металлом 6. В зазоре между вкладышами и неподвижным электр родом расположены уплотнения 7. вижным электродом расположено уплотнение, например, скользящее.

Для того, чтобы в разомкнутом состоянии жидкий металл не вытекал из полости устройства, например при изменении положения в пространстве при размещении на движущемся объекте, вкладыши устанавливают в неподвижном электр роде настолько, что в образующихся карманах. жидкий металл имеет возможность перетекать нз одного положения в другое, но не имеет воэможности вытекать. Причем для обеспечения отключенного положения, а также для включения в любой момент времени независимо от направления силы тяжести вкладыши устанавливают попарно относительно плоскости вращения электрода. В этом случае при включении жидкий металл подается

"Ькладышем из той части полости (кар.мана" ) в которой он находится в данный момент.

Если устройство установлено на дви)5 жущемся объекте, то под действием результирующей силы, образующейся при наличии центробежНых сил и ускорения, действующей на жидкий металл, он перемещается в контактном зазоре. Для

30 обеспечения надежности замкнутого состояния электродов в этом случае токосъемная часть ротора и вклвдьппей выполнены сферическими, что обеспечивает равномерность распределения плотности тока по контактной поверхности. При раз: мыканин электродов вследствие равно, мерности действия центробежных сил обеспечиваются более эффективные условия дугогашения и эрозионной устойчивости электродов.

В центробежном устройстве могут быть использованы жидкостные контакты с лк бой электропроводностью. Быстродействие устройства определяется сопротивлением движению вкладышей и энергией привода, и качестве которого могут быть использованы различные высокоэнергетические типа привоДов, например, взрывной или электродинамический.

При стационарном положении устройся вв, т.е. при неизменном направлении силы тяжести и отсутствии ускорения, можно использовать вклвдьпп, расположенный только с одной из сторон от плоскости

spameaas ротора (например, вкладыш 4 или 5).

Таким образом, предложенный центробежный коммутатор может быть применен для коммутации крупногабаритных контак5 7 тов, больших токов, с любыми токопроводяшими жидкостями, с разнообразными типами проводов и может быть установлен на стапионарных и двюкущихся объектах.

Формула изобретения

Центробежное жидкометаллическое токосъемное устройство, содержащее враща юшийся электрод, размещенный в полости) неподвижного электрода, и вкладьпй, расположенный с одной стороны токосъемной части подвюкного электрода, о т л ич а ю щ е е с s тем,что,! с целью повышения надежности токосъема и расшяре

02440 6 ния его функциональных возможностей, устройство снабжено догюлнительным вкладышем, расположенным в полости неподвижного электрода симметрично относительно вышеуказанного вкладыша, образуя камеру для жидкого металла, а между вкладышами и неподвижным электродом установлены уплотнения

Источники информации, 10 принятые во внимание цри экспертизе.

1. Богуславский B А и др., Исследование коммутации килоамперного посто» янного тока жидким металлом во .вращающемся поле, Магнитная гмдродинамика, 15 l4 4 1972

2. Авторское свидетельство СССР

% 520655, кл. Н 01 Ц 39/30, 1974.

Составитель А. Трепутнева

Редактор Ю. Челюканов Техред 3. Фанта Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7601/49 Тираж 923 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„Ж-ЗВ, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП Пагент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4