ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2010 года по МПК H02K13/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в коллекторных электрических машинах с многоходовыми обмотками якоря, когда определяющими факторами является простота конструкции и надежная работа их токосъемного устройства.

Известны токосъемные устройства, используемые, как и заявляемое устройство, в электрических машинах с многоходовыми обмотками якоря (например, авт.св. СССР №46999, кл. Н02К 13/10, 1935; авт.св. СССР №1275601, кл. Н02R 39/46, 1986). Основной недостаток этих устройств связан со сложной конструкцией и низким уровнем механической прочности применяемых щеток, части которых должны быть электрически изолированы друг от друга и от щеткодержателя.

Наиболее близкое по своей технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является токосъемное устройство для электрических машин, состоящее из двух коллекторов и составных щеток, части которых расположены на обоих коллекторах и подключены к общей токопроводящей шине через активные сопротивления (авт.св. СССР №29828, кл. Н02К 13/10, 1939). Это устройство не требует электрической изоляции частей щеток, но имеет сложную конструкцию коллекторов и низкую механическую прочность щеток, так как содержит холостые токопроводящие ламели, которые не участвуют в токосъеме с коллекторов, а ширина частей щеток не превышает коллекторного деления.

Изобретением решается задача упрощения конструкции и повышения надежности токосъемного устройства электрической машины.

Это достигается тем, что в токосъемном устройстве для электрических машин, состоящем из двух коллекторов и составных щеток, части которых расположены на обоих коллекторах и подключены к общей токопроводящей шине через активные сопротивления, согласно изобретению к коллекторам присоединяется m-ходовая волновая обмотка якоря, а части щеток имеют ширину А контакта с коллектором, удовлетворяющую следующему условию:

где m - число ходов волновой обмотки якоря; β_к - коллекторное деление; Δ - толщина изоляционной прокладки коллектора.

Изобретение поясняется графически. На чертеже показана схема включения однополярных щеток предлагаемого токосъемного устройства для четырех полюсной электрической машины.

Устройство состоит из двух коллекторов 1 и 2, к которым присоединена четырехходовая волновая обмотка якоря. Части однополярных щеток 3 и 4 расположены на обоих коллекторах 1 и 2, имеют ширину три коллекторных деления и подключены к общей токопроводящей шине 5 через активные сопротивления 6.

При вращении коллекторов 1 и 2 однополярные щетки 3 и 4 обеспечивают непрерывный токосъем с каждой из восьми параллельных ветвей обмотки якоря, так как перекрывают по три токопроводящих ламели, принадлежащих одному ходу обмотки.

Безыскровая работа щеток токосъемного устройства, приведенного на чертеже, обеспечивается тем, что при выполнении условия (1) части щеток 3 и 4 не замыкают накоротко две последовательно включенные секции каждого хода якорной обмотки, а протекающие через секции 7, 8, 9 и 10 добавочные токи коммутации ограничены до допустимого по условиям искрообразования значения активными сопротивлениями 6.

По сравнению с прототипом заявляемое токосъемное устройство имеет более простую и надежную конструкцию, так как не требует холостых токопроводящих ламелей коллекторов, а ширина частей щеток при m≥2 превышает коллекторное деление.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в коллекторных электрических машинах с многоходовыми обмотками якоря, когда определяющими факторами являются простота конструкции и надежная работа их токосъемного устройства. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение надежности токосъемного устройства электрической машины путем устранения холостых токопроводящих ламелей коллекторов и использования более прочных в механическом отношении частей составных щеток. Токосъемное устройство содержит два коллектора и составные щетки, части которых расположены на обоих коллекторах и подключены к общей токопровдящей шине через активные сопротивления. К коллекторам присоединяется m-ходовая волновая обмотка якоря, а части щеток имеют ширину А контакта с коллектором, удовлетворяющую следующему условию: A≤(m-1)β_к+Δ, где m - число ходов волновой обмотки якоря; где β_к - коллекторное деление; Δ - толщина изоляционной прокладки коллектора. 1 ил.

Токосъемное устройство для электрических машин, состоящее из двух коллекторов и составных щеток, части которых расположены на обоих коллекторах и подключены к общей токопроводящей шине через активные сопротивления, отличающееся тем, что к коллекторам присоединяется m-ходовая волновая обмотка якоря, а части щеток имеют ширину А контакта с коллектором, удовлетворяющую следующему условию:
A≤(m-1)β_к+Δ,
где m - число ходов волновой обмотки якоря; β_к - коллекторное деление; Δ - толщина изоляционной прокладки коллектора.