Щеточный узел электрической машины

Щеточный узел электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3аявлено 23 ° 02.81 (21) 3250133/24-07 15т) М.Кд.з

Н 01 К 39/40 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2.309.82. Бюллетень ¹35 (53) УДК 621.3. 047 (088.8) Дата опубликования описания 23 ° 09.82 (72) Автор . изобретения

Ю.И.Чучман

Львовский ордена Ленина политехнический инс ут им. Ленинского комсомола (71 ) 3a яв ит ель (54) ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электроМашиностроению, в частности к конструкциям щеточных узлов электрических машин, содержацих скользящий контакт.

Известны цеточные узлы электри. ческих машин, в которых с целью улучшения коммутационной способности поперечное сечение щетки имеет форму трапеции (1 j.

Недостатком таких цеточных узлов является нестабильностЬ величины переходного сопротивления скользящего контакта, обусловленная изменением ширины зоны контактирования щетки с поверхностью коллектора из-эа опрокидывания цетки на ее набегающий край при воздействии тангенцнальных усилий, возникающих в скользяцем контакте.

Наиболее близким к предлагаемому является щеточный узел, содержащий щетку, выполненную в виде призмы с многоугольным симметричнЬ1м основанием, .Установленнуто в щеткодержателе, и подпружиненный нажимной элемент, контактирующий с боковой поверхностью щетки (2$.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и не- достаточная жесткость фиксации положения контактируюцей поверхности . щетки относительно поверхности коллектора, в частности, в плоскости, перпендикулярной плоскости действия нажимного элемента, контактирующего с одной из боковых. поверхностей щетки, что является причиной изменения . переходного сопротивления скользящего контакта.

Целью изобретения является упроце- ние .конструкции, увеличение стабильности скользяцего контакта и расшире. ние функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в цеточном узле электрической машины, содержащем цеткодержатель с обоймой, внутри которой размещена щетка, выполненная в виде призьы с многоугольным симметричным основанием, и нажимной элемент, опирающийся на боковую поверхность щетки, две симметричные боковые грани щетки

25 прижаты к внутренней поверхности обоймы цеткодержателя с помоцью нажимного элемента, при этом поверхности нажимного элемента сопряжены с боковыми гранями цетки и боковыми

З0 стенками обоймы.

961014

На фиг. 1 показан щеточный узел электрической машины, поперечное сечение ; на фиг. 2 — вид A на фиг, 1; на фиг. 3 и 4 — варианты конструкции с щетками ромбовидного и семиугольного сечения.

Коллектор 1 с щеткой 2 образуют скользящий контакт 3. Щетка 2, размещенная в обойме щеткодержателя 4, выполнена в виде призмы, основанием которой является симметричный многоугольник с произвольным числом граней, величина которых выбирается из конструкторских. соображений, так например, на фиг, 1 основанием щетки является трапеция, на фиг, 3 — I5 ро>лб, на фиг. 4 — семиугольник.

Щетка. 2 двумя своими симметричными гранями 5 и б, с помощью нажимного элемента 7, под действием пружины 8, прижата к внутренним поверхностям обоймы щеткодержателя 4, при этом поверхности нажимного элемента

7 сопря>кены с боковыми гранями 9 щетки и боковыми стенками 10 обоймы. В такой конструкции щеточного узла обеспечено практически полное отсутствие тангенциальных и аксиальных зазоров между щеткой и щеткодержателем.

При вращении коллектора 1, к поверхности ко-орого с силой P прижата щетка 2, по направлению, показанному стрелками на фиг. 1 и 2, в скользящем контакте 3 возникает тан.генциальная сила Я, величина которой определяется по соотношению

С=РК где К вЂ” коэффициент трения, зависящий от угловой скорости коллектора о>, плотности тока в контакте и ряде 40 других факторов.

Сила О стремится сдвинуть щетку

2, прилегающую своей боковой гранью

5 к на>кимной поверхности обоймы щеткодер>кателя 4. При этом возникает 45 сдвигающая сила N направленная вдоль грани 5 щетки, Аксиальная составляющая этой силы Т уравновешивается силой нажатия Ь пружины 8, передаваемой к щетке 2 через нажймной элемент 7.

При реверсе коллектора 1 работает боковая грань б щетки.

Сила L выбрана так, что она всегда больше силы Т, поэтому при воздействии тангенциального усилия Q любой величины, отрыв боковых граней

5 и б щетки от соответствующих поверхностей обоймы щеткодержателя не происходит. Следовательно, при такой конструкции щеточного узла, не наступает опрокидывания щетки на одну из ее боковых граней, что значительно увеличивает стабильность скользящего контакта. При этом сопряжение поверхностей нажимного элемента с боковыми гранями щетки и боковыми стенками обоймы исключает люфт щетки в щеткодержателе.

Использование предлагаемой конструкции щеточного узла увеличивает стабильность щеточного контакта, поскольку обеспечивается практически постоянная величина переходного сопротивления скользящегр контакта в широком диапазоне изменения частот вращения и при любых динамических воздействиях, Использование щеток, ширина сбегающего края которых меньше ширины ее средней части, улучшает коммутационную способность машины, а симметричность многоугольника основания щетки обеспечивает вазможность при= менения ее в реверсивных машинах, Отсутствие люфтов щеток в щетко-" держателе, кроме того, увеличивает их срок службы за счет уменьшения механического износа щетки, интенсивно протекающего в случае опрокидывания последней.

Формула изобретения

Щеточный узел электрической машины, содержащий щеткодержатель с обоймой, внутри которой размещена щетка, выполненная в виде призмы с многоугольным симметричным основанием, и нажимной элемент, опирающийся на боковую поверхность. щетки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения стабильности скользящего контакта и расширения функциональных возможностей, две симметричные боковые грани щетки прижаты к внутренней поверхности обоймы щеткодержателя с помощью нажимного элемента, при этом поверхности нажнмного элемента сопряжены с боковыми гранями щетки и боковыми стенками обоймы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Неллин В.И. и др. Механика скользящего контакта. М., "Транспорт", 1966 с. 68-70.

2. Авторское свидетельство СССР

9387477, кл, П 01 R 39/40, 1974 (прототип1 .

961014 ю. ю

7 1О 9

9 !О

Составитель N.Êóçíåöîâà

Техред A.йч Корректор О.Билак

Редактор А.Шандор филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7304/69 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5