Коммутирующее устройство

Коммутирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О 11 И (: А Н И Е 1п1828278

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.05.79 (21) 2769163/24-07 (51) .Ц. Кл.з

Н 01 39/00 с присоединением заявки № (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 621,3.047 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения

Б. И. Костылев и Ю. А. Макаричев (71) Заявитель

Куйбышевский ордена Трудового Красного Зна политехнический институт им. В. В. Куйбыше ни . ф ; т з ГР 9 (54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ГосУааРственный комитет (23) 1 1р нор итет

Изобретение относится к контактным коммутируюшим устройствам электрических машин и аппаратов и может найти применение в исполнительных электрических двигателях и генераторах малой и средней мощности.

Известны токосъемные устройства, содер>кащие концентрически расположенные подви>кное и вращающееся токоподводящие кольца и установленные между ними 10 с напряжением токоподводящие упругие кольца, причем для повышения надежности работы устройства внутри упругих колец установлены с зазором жесткие ограничительные кольца (1). 15

Такие токосъемные устройства характеризуются отсутствием трения скольжения в месте электрического контакта.

Недостатком известных устройств является невозможность их использования для 20 коммутации обращенных машин постоянного тока.

Известно контактное коммутирующее устройство, содержащее коллектор и контактирующий с ним гибкий кольцевой кон- 25 тактный элемент,(2). Благодаря такой конструкции исключается трение скольжения в контактной паре.

Однако при использовании этого устройства в электрической машине необходимо 30,наличие либо двух коллекторов и соответ,ственно двойного комплекта остальных элементов, либо прп одном коллекторе двух токоподводов и кольцевых элементов для обеспечения замкнутой электрической цепи якоря, что существенно увеличивает длину машины ввиду аксиального расположения элементов и усложняет конструкцию коммутирующего узла и машины в целом за счет возрастания числа комплектующих элементов и подвижности гибких кольцевых элементов, которые перемещаются относительно коллектора со скоростью, определяемой частотой вращения и разностью диаметров.

В случае применения одного коммутирующего устройства возможно соединение якорной обмотки только по схеме «Звезда» с токоподводом одной полярности к нулевой точке, что существенно ухудшает использование обмотки и увеличивает габариты машины.

Кроме того, в известном коммутирующем устройстве токоподвод одной полярности осуществляется через два последовательно соединенных подвижных контакта гибкого кольца с неподвижным токоподводом и. коллектором, что снижает надежность электрической цепи и увеличивает ее контактные потери, Наличие свободного гиб828278 кого кольцевого элемента, подвергающегося постоянной механической деформации, может привести к возникновению недопустимого уровня вибраций и шума в машине, особенно при повышенных частотах вращения.

Цель изобретения — повышение надежности коммутации обращенных коллекторных электрических машин, уменьшение габаритов контактного коммутирующего устройства, снижение контактных потерь, вибраций и шума при его работе.

Это достигается тем, что в известном коммутирующем устройстве, содержащем неподвижный коллектор, расположеннып на валу машины генератора механических деформаций, и гибкие кольцевые контактные элементы, последние закрепляются на эластичных подвесках, которые установлены на коллекторе, что позволяет использовать их непосредственно в качестве токоподводов, исключая дополнительный подвижный контакт между токоподводом и гибким кольцевым элементом. Генератор механических деформаций и гибкие кольцевые элементы располагаются на внутренней полости коллектора, что сокращает аксиальные размеры коммутирующего устройства.

Кроме того, к внутренней поверхности гибкого контактного элемента прикрепляется (например, приклеивается) дополнительно введенное эластичное диэлектрическое кольцо, позволяющее обеспечить необходимое давление в контакте без заклинивания при вращении генератора механических деформаций, электрическую изоляцию последнего от токоведущих элементов и снизить вибрации и шум при работе коммутирующего устройства за счет демпфирующего действия эластичного кольца и подвесок.

На фиг. 1 показано коммутирующее устройство четырехполюсной обращенной коллекторной электрической машины; на фиг.

2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — гибкий контактный элемент; на фиг. 4 — разрез Б — Б фиг. 3.

Коммутирующее устройство (фиг. 1) содержит коллектор 1, выполненный из электропроводных пластин 2, изолированных друг от друга диэлектрическими прокладками 3, гибкие контактные элементы 4 с прикрепленными к их внутренним поверхностям эластичными кольцами 5 и токоподводами б, генератор 7 механических деформаций, состоящий из водила 8 и свободно вращающихся вокруг своей оси 9 роликов 10. Коллектор, гибкие контактные элементы и генератор механических деформаций расположены соосно, а гибкие контактные элементы имеют диаметр, меньший диаметра расточки коллектора, и размеще5

1О

15 .о

25 зо

60 ны относительно последнего с радиальным зазором.

Устройство работает следующим образом.

Водило 8 приводится во вращение от вала электрической машины. Ролики 10, вращаясь на осях 9 водила 8, непрерывно деформируют гибкие контактные элементы, выбирая радиальный зазор и обеспечивая в соответствующих местах электрический контакт элемента с коллектором. В результате электрический сигнал поступает по цепи токоподвод б — гибкий контактный элемент 4 — пластины 2 коллектора на обмотку якоря. Причем обеспечивается электрический контакт двух гибких контактных элементов с пластинами коллектора, сдвинутыми в пространствс на 180 эл. град. относительно друг друга.

3а счет неподвижности гибких контактных элементов в устройстве отпадает необходимость в жестком кольцевом токоподводе и, следовательно, число подвижных контактов сокращается в 2 раза, что позволяет повысить надежность устройства, снизить контактные потери и его аксиальную длину. Наличие эластичного диэлектрического кольца на внутренней поверхности гибкого контактного элемента позволяет обеспечить необходимое нажатие в контакте без заклинивания генератора механических деформаций (например, за счет температурного расширения или неточности изготовления), изоляцию последнего и вала машины от токоведущих элементов и значительно снизить вибрации и шум при работе коммутирующего устройства.

Формула изобретения

Коммутиру:ощее устройство, содержащее коллектор и контактирующий с ним гибкий кольцевой контактный элемент, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью осуществления коммутации обращенных коллекторных электрических машин, повышения надежности, уменьшения габаритов, снижения контактных потерь вибраций и шума при работе, гибкой кольцевой контактный элемент с прикрепленным к его внутренней поверхности эластичным дополнительно введенным диэлектрическим кольцом закреплен на эластичных подвесках, которые установлены на коллекторе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 355703, кл. Н 01R 39/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 549849, кл. Н OIR 39/00, 1977.

828278

Юиг. Р юг.

Фиг. 3

Заказ 908/13 Изд. № 326 Тираж 634 Подписное

11ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по -делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ппография, пр, Сапунова, 2

Составитель В. Чернова

Редактор Т. Загребельная Техред А. Камышникова Корректоры: 3. Тарасова и О. Силуянова