Щеткодержатель для электрическоймашины

Щеткодержатель для электрическоймашины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИCAHИЕ(813565

Союз Советскик

Социалистически к

Республик

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

M ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (221 Заявлено 28.06.79 (21) 2787991)24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 01 R 39/46

Государствеинмй комитет

СССР

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.81 (53) УДК 621.313. .047.6 (088.8) по делам изооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. П. Клушки, И. И. Туктаев и М. Ф. Хлыстов (71) Заявитель с (54) ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЛ MAIIIHHbT . j т

Изобретение относится к электротехнике в части усовершенствования щеточных контактов, взаимодействующих с коллектором (кольцом) электрических машин, работающих в реверсивных режимах.

В реверсивных электрических машинах с цилиндрическими коллекторами обычно. применяются радиальные коробчатые щеткодержатели и нажатие на щетки осуществляется цилиндрическими или спиральными пружинами (1).

В связи с наличием зазоров между щет- 0 кой и стенками щеткодержателя при длительном вращении цилиндрического коллек-, тора (кольца) в одном направлении щетка под действием опрокидывающего момента от силы ее трения о коллектор перекашивается в тангенциальном направлении и вслед- ствие износа приобретает заостренную по направлению к сбегающему краю форму.

При реверсе щетка опрокидывается и на ее рабочей поверхности образуется второе «зеркало». В первый момент изменения направления вращения коллектора контактирование щетки с коллектором осуществляется узкой полоской со стороны набегающего края, что приводит к одновременному увеличению удельного давления в контактном слое и плотности тока, ухудшению условий механического контактирования, уменьшению периода коммутации и смещению зоны контакта в геометрической нейтрали. В результате коммутация ухудшается, нагрев и износ щеток и коллектора возрастают.

При этом возможны случаи затяжки межламельных промежутков медью, повышая ламельных промежутков медью, повышения интенсивности искрения, выгорания ламелей на рабочей поверхности коллектора и даже появления круговых огней. Выгорание ламелей нарушает профиль коллектора, ухудшает антифрикционные свойства контактной пары, что способствует еще более ускоренному износу щеток и преждевременному выходу из строя электрической машины.

Если машина работает с частыми реверсами при одинаковой продолжительности в противоположных направлениях, то на рабочей поверхности щетки образуется два равных по ширине «зеркала», и в каждый момент используется только одна половина рабочей поверхности щетки.

Для реверсивных машин металлургической промышленности применяются также щеткодержатели типа ДДС. При этих щеткодержателях применяются две щетки с накладками НК-4, которые воспринимают нажатие со стороны нажимного пальца.

В одном направлении вращения коллектора одна щетка является реактивной, а вторая — волочащейся. Роль щеток сменяется при изменении направления вращения коллектора (2).

Однако при реактивном фасоне щеток с шеткодержателями типа ДДС у реверсивных машин наблюдается ухудшение коммутации и повышение скорости износа щеток. Объясняется это тем, что оптимальный угол наклона реактивных щеток почти в два раза больше, чем оптимальный угол наклона волочащихся щеток. Поэтому при устойчивом контакте обеих щеток в щеткодержателе типа ДДС угол наклона волочающейся щетки оказывается завышенным, что приводит к интенсивному ее износу. Кроме того, щеткодержатели типа ДДС можно применять только на машинах повышенной мощности.

Известен также щеткодержатель для электрической машины с зубчатым коллектором, содержащий корпус, опорную планку, на которой укреплена щеточная пружина (3).

Однако такая конструкция щеточно-коллекторного узла не устраняет опрокидывающий момент от силы трения щетки о коллектор и при реверсивном режиме на рабочих поверхностях щетки образуется два «зеркала». Опрокидывание зубчатой щетки при реверсе приводит к таким же отрицательным последствиям в работе контакта, как и при работе радиальной щетки на цилиндрическом коллекторе.

Цель изобретения — устранение опрокидывания щетки, повышение устойчивости и долговечности щеточного контакта.

Указанная цель достигается тем, что на корпусе щеткодержателя со стороны коллектора в тангенциальном направлении выполнены выточки, повторяющие форму зубьев коллектора.

На фиг. 1 изображено предлагаемое уст ройство; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

На фиг. 1 и 2 показаны щеткодержатель 1, на поверхности которого со стороны коллектора 2 выполнено две выточки в ви де сектора треугольной формы, огибающие!

3565 4 зубья 3 коллектора 2, щетка 4, нажимная пружина 5 и опорная планка 6. Продорожка межламельных промежутков проведена на всю глубину выступов коллектора.

На чертежах даны следующие обозначе5 НИЯ: ! (— нажатие нажимной пружины 5; с(— угол при вершине зуба 3; F p сила трения, действующая на щетку 4 со стороны коллектора 2; Х вЂ” расстояние от

1очки приложения силы трения F» до нижней кромки щеткодержателя 1.

Как видно из фиг. 2,сила трения F > ——

=уЯ создает восстанавливающий момент, равныйуЯХ, под действием которого щетка прижимается к стенке щеткодержателя в тангенциальном направлении по ходу вращения коллектора без ее перекоса (и— коэффициент трения щетки о коллектор) .

С предлагаемым шеткодержателем изготавливают и испытывают реверсивный двигатель. Испытания показывают, что щетки

20 при реверсе не опрокидываются и их рабочие поверхности имеют по одному «зеркалу» искрение щеток по ГОСТ 183-74 снижается с 3 до 1 — 1/2 балла, износ щеток уменьшается в три раза и подгара набегающих и сбегающих краев щеток и коллекторных пластин не происходит.

Формула изобретения

Щеткодержатель для электрической машины с зубчатым коллектором, содержащий корпус, опорную планку, на которой укреплена щеточная пружина, отличающийся тем, что, с целью устранения опрокидывания щет ки, повышения устойчивости и долговечности шеточного контакта, на корпусе со стороны коллектора в тангенциальном направлении выполнены выточки, повторяющие форму зубьев коллектора.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Бордаченков А. М. и др. Коллекторнощеточный узел тяговых электрических машин локомотивов. М., «Транспорт», 1974, с. 14.

2. Лившиц П. С. Эксплуатация электро4 щеток в металлургической промышленности, «Металлургия», 1966, с. 49.

3. Туктаев И. И и др. Зубчатый коллекторно-щеточный -узел. ИВУЗ «Электромеханика», 1973, Мя 2, с. 245-248.

813565

Составитель В. Чернова

Редактор Е. Дорошенко Техред А. Бойкас Корректор М. Вигула

Заказ 343/69 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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