УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАЖАТИЯ ЩЕТКИ НА КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 1997 года по МПК H01R39/58 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в коллекторных электрических машинах.

Известно устройство [1] для измерения нажатия щетки на коллектор электрической машины, содержащее щеткодержатель с нажимным пальцем, разрядную щетку, выполненную из общей неподвижной и двух подвижных частей, два датчика давления, элементы защиты и передачи давления и измерительную схему.

Данное устройство имеет большое количество элементов механического характера, что усложняет конструкцию устройства, увеличивает трудоемкость его изготовления и снижает надежность функционирования.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для измерения нажатия щетки на коллектор электрической машины, содержащее щеткодержатель с нажимным пальцем, щетку и жестко связанный с ней корпус датчика силы с чувствительным элементом, размещенные в щеткодержателе, при этом выводы от чувствительного элемента подключены к измерительной схеме [2]
Однако данный прибор имеет малую точность выходных параметров, так как незащищен от воздействий ряда дестабилизирующих факторов температуры, помех и колебаний напряжения питания.

Задача изобретения, повышение точности измерений, надежности работы и снижение эксплуатационных расходов за счет подключения дополнительного элемента, выполненного в виде пакета пластин из магнитодиэлектрика.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для измерения нажатия щетки на коллектор электрической машины, содержащем щеткодержатель с нажимным пальцем, щетку и жестко связанный с ней корпус датчика силы с чувствительным элементом, выполненным в виде пакета пластин из магнитодиэлектрика, который расположен в корпусе датчика силы и размещен в щеткодержателе, выводы чувствительного элемента подключены к плечу измерительной схемы, а в смежное плечо измерительной мостовой схемы подключен дополнительный элемент, выполненный в виде пакета пластин из магнитодиэлектрика и по своим параметрам идентичный измерительному элементу датчика.

Существо устройства поясняется чертежом.

Устройство для измерения нажатия щетки на коллектор электрической машины содержит щеткодержатель 1 с нажимным пальцем 2, щетку 3, устанавливаемую на коллектор 4 электрической машины. Со щеткой 3 жестко связан корпус 5 датчика силы, размещенный в щеткодержателе 1. С нижней частью корпуса 5 датчика силы жестко связана (например, запрессована в нижнюю часть через ее отверстие) изолированная шпилька 6, чувствительный элемент датчика силы выполнен в виде пакета пластин 7 с отверстиями, из магнитодиэлектрика. Сверху пакет пластин 7 прижат крышкой 8, выполненной из диэлектрика, с помощью гайки 9, которая утоплена в отверстии крышки 8 и закрыта пластиной 10, которая устраняет трение между пальцем 2 и краями отверстия под гайку 9 в крышке 8.

В смежное плечо моста измерительной мостовой схемы включен пакет пластин 12, выполненный из магнитодиэлектрика и по своим параметрам идентичный измерительному элементы датчика, надетый на изолированную шпильку 13, которая в свою очередь жестко закреплена в корпусе 11, выполненным из диэлектрика.

Пакет пластин 12 прижат крышкой 15 посредством гайки 14, а сверху закрыт пластиной 16. Выводы от нижних и верхних частей пакетов пластин 7, 12 проходят через пазы в боковых стенках корпусов 5 и 11 соответственно и включены в плечи мостовой измерительной схемы.

Мостовая схема питается от источника постоянного напряжения.

Устройство для измерения нажатия щетки на коллектор электрической машины работает следующим образом.

Перед началом работы мостовая измерительная схема балансируется. Для этого с пластины 10 убирается усилие нажимного пальца 2, а также усилие с пластины 16. При помощи подстрочных сопротивлений сигнал на выходе схемы устанавливается равным нулю.

Теперь на пластину 16 действует сила заданной величины. Воздействие силы на пластину 16, крышку 15 передается на пакет пластин 12, в результате электрическое сопротивление пакета изменяется и мостовая измерительная схема выходит из равновесия, что регистрируется измерительным прибором мостовой схемы. После этого датчик силы прижимается нажимным пальцем 2. Сила нажатия от кольца 2 через пластину 10, крышку 8 передается на пакет пластин 7, электрическое сопротивление пакета также изменяется. Регулируя усилие нажатия нажимного пальца 2, мы добиваемся того, что стрелка измерительного прибора снова устанавливается на ноль. Таким образом усилие нажатия щетки 3 на коллектор 4 регулируется до заданного значения усилия нажатия.

Устройство может быть использовано для измерения статических и динамических сил нажатия щеток на коллектор при контроле щеткодержателей и на работающих электрических машинах. Это устройство имеет преимущество по сравнению с известными аналогами, так как в нем отсутствуют такие элементы, как пружина, подвижная часть датчика, обмотки возбуждения, что значительно упрощает его конструкцию, повышает надежность функционирования и снижает трудоемкость изготовления.

Источники информации.

1. Авт. св. СССР N 828280, кл. H 01 R 39/58, 1979.

2. Авт. св. СССР N 1156161 A, кл. H 01 R 39/58, 1985.

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в коллекторных электрических машинах. Сущность изобретения: в смежное плечо измерительной мостовой схемы подключен дополнительный элемент, выполненный в виде пакета пластин из магнитодиэлектрика и по своим параметрам идентичный измерительному элементу датчика. В устройстве отсутствуют такие элементы, как пружина, подвижная часть датчика, обмотки возбуждения, что значительно упрощает его конструкцию и повышает надежность функционирования и снижает трудоемкость его изготовления. 1 ил.

Устройство для измерения нажатия щетки на коллеткор электрической машины, содержащее щеткодержатель с нажимным пальцем, щетку и жестко связанный с ней корпус датчика силы с чувствительным элементом, выполненным в виде пакета пластин из магнитодиэлектрика, который расположен в корпусе датчика силы и размещен в щеткодержателе, выводы чувствительного элемента подключены к плечу измерительной схемы, отличающееся тем, что в смежное плечо измерительной мостовой схемы подключен дополнительный элемент, выполненный в виде пакета пластин из магнитодиэлектрика и по своим параметрам идентичный измерительному элементу датчика.