Электрическая схема для определения падения напряжения в скользящем контакте электрических машин Советский патент 1983 года по МПК H01R39/58 H02K15/00 

Изобретение относится к электро(Технике и касается исследования токосъема малогабаритного низковольтного четырехполюсного пускового электродвигателя постоянного тока с простой-волновой обмоткой якоря и полным числом щеточных узлов, а именно, автотракторного пускового электродвигателя.

Известна электрическая схема для определения падения напряжения в скользящем контакте электрических машин, содержащая коллектор, испытуемую щетку, токоподвод к щетке, измерительный прибор для измерения напряжения, соединенный с испытуемой щеткой непосредственно, а с коллектором через потенциальную щетку. При этом .испытуемая и потенциальная щетки соединены с одними и теми же коллекторными пластинами по оси коллектора fl.

Недостатком известной схемы является то, что она может быть использована только в крупногабаритных машинах, где имеется достаточное пространство между щеткодержателем испытуемой щетки и петушками коллектора для монтажа приспособления вдоль оси коллектора, в котором устанавливается дополнительно потенциальная щетка.

Известна также электрическая схема для определения падения напряжения в скользящем контакте электрических машин, содержащая коллектор, испытуемую щетку, токоподвод к щетке от цепи.возбуждения, измерительный прибор, соединенный с испытуемой щеткой непосредственно, а с одной из коллекторных пластин через токопроводящий элемент, которым является мас са машин 2 j«

Схема позволяет, кроме настройки машины, определять падение напряжения в скользящем контакте между испытуемой щеткой и коллекторной пластиной в малогабаритных низковольтных машинах без монтажа приспособления для установки внутри машины дополнительной щетки.

Недостатком данной схемы является получение информации о величине падения напряжения под щеткой только по-одной, случайно выбpa нoй пластине, тогда как для оценки электрических потерь необходимо иметь информацию со всех пластин коллектор ра. Для пусковых электродвигателей различных типов, выпускаемых промышленностью для сотен тысяч карбюраторных и дизельных двигателей, ха рактерным является режим работы щеточно-коллекторного узла с повышенной степенью искрения. Поэтому необходима объективная оценка падения напряжения с учетом максимальног

искрения. В автотракторных пусковых электродвигателях с четырехполюсной .системой возбуждения и простой волновой обмоткой якоря с полным чилом щеточных узлов отсутствует сиетема регулирования коммутации и, следовательно, степени искрения скользящего контакта с помощью допонительных полюсов, устройств для перемещения щеток и др. и в случае снятия сигнала с одной пластины, которая, может работать удовлетворительнее в коммутационном отношении,

) нежели остальные пластины, нельзя получить объективной оценки электрических потерь для испытуемой марки щеток. Вместе с тем, установка и снятие проводника внутри машины для соединения пластины с токопроводящим элементом - массой машины, усложняет схему и требует введения .дополнительной разборки - сборки машины до и после измерения падения напряжения, что может приводить к нарушению сопряжений деталей машины. Кроме того, известная схема может быть применима только в машинах, где возможно удаление смазкк и5 ПОДШИПНИКОВЫХ узлов на время измерения падения напряжения, поскольку смазка изолирует вал якоря от корпуса маиины и сигнал через массу не проходит или искажается.

Целью изобретения является получение объективной оценки электрических потерь в скользящем контакте в условиях повьлленного искрения на малогабаритном низковольтном четырехполюсном пусковом электродви гателе с простой волновой обмоткой якоря и полным числом щеточных узлов при одновременном упрощении схемы.

Поставленная цель достигается те что в электрической схеме для определения падения напряжения в скользящем контакте электрических машин, содержащей коллектор, испытуемую щетку с токоподводом от цепи возбуждения, измерительный прибор,соединенный с испытуемой щеткой непосредственно, а с коллектором через токопроводящий элемент, в iкачестве токопровоДящего элемента использована щетка электродвигателя той же полярности, что ииспытуемая щетка, связанная с испытуемой через короткозамкнутые секции обмотки якоря, эта щетка изолирована от цеп машины, и токоподвод к ней от цепи возбуждения подключен в цепь испытуемой щетки. .

На чертеже представлена электривеская схема дня определения падения напряжения в скользящем контакте Гэлектрических машин.

Схема состоит из коллектора 1, испытуемой щетки 2 с токойодводом 3 от цепи возбуждения, измерительно прибора 4, например осциллографа и милливольтметра, соединенного с испытуемой ще.ткой 2 непосредственно, а с коллектором 1 через токопроводя щий элемент - изолированную от цепи машины щетку 5, которая имеет ту же полярность, что и испытуемая щетка 2 и электрически связана со щеткой 2 через проводники короткозамкнутых секций 6 обмотки якоря машины, подключенные к пластинам коллектора, находящимся под испытуемой щеткой 2 Токоподвод 7 к щетке 5 от цепи обмотки возбуждения подключен в цепь испытуемой щетки 2. Устройство работает следующим образом. Использование в автотракторных пусковых электродвигателях простой волновой обмотки якоря и полного числа щеточных узлов, равного числу полюсов, обеспечивает при работе машины электрическое соединение щеток одной полярности через короткозамкнутые секции обмотки якоря. При работе двигателя измерительный прибор 4 фиксирует падение напряжения в скользящем контакте, обу ловленное проходящим рабочим током через испытуемую щетку 2 и находящимися под ней коллекторными пласти Нс1ми коллектора 1, которые в каждый момент времени соединены через проводники секций 6 со щеткой 5. Умень шение числа щеточных узлов увеличивает наведенную ЭДС в коммутируемом контуре, поскольку в нем ока зываются две секцииб, и это позволяет достичь необходимого повышения искрения, которое обеспечивает работу испытуемой щетки 2 -в экстремальных условиях по всем пластинам коллектора. Получение среднего значения падения напряжения в скользящем контакте с учетом всех коллекторных пластин в условиях повышенНО1ЧЭ искрения позволяет объективнее оценивать электрические потери для каждой марки -щеток. Предлагаемая схема исключает установку проводника внутри машины удаление смазки из подигиПниковых узлов, разборку и сборку машины. Конструкция Мсшогабаритных низковольтных автотракторных пусковых электродвигателей позволяет делать внешние переключения без рг зборки машины, так как выводы токоподводов расположены на наружных клеммах машины. Известная и предлагаемая cxeNW были проверены при исследовании падения напряжения в скользящем контакте серийных щеток марок МГСО и МГС5 на автотратсторном пусковом электродвигателе типа СТ-130А2 с номинальным напряжением 12 В. . Наименьший разброс значений .падения напряжения получают при снятии сигнала с пластин по всему коллектору, поскольку частота поступления сигнала выше и оценка токопрохождЪния через каждую пластину устойчивей. Полученная в этом случа.е средняя- величина падения напряжения .серийных марок щеток МГСО и МГС5 более объективно отражает свойства данных щеточных материалов, чем при извесгной схеме, когда одна пластина коллектора образует со щеткой менее стабильный контакт.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СКОЛЬЗЯЩЕМ КОНТАКТЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащая коллектор, испытуемую щетку с токоподводом от цепи возбуждения, измерительный прибор, соединенный с испытуемой щеткой непосредственно, а с коллектором через токопроводящий элемент, отличающаяся тем, что, с целью получения объективной оценки электрических потерь в скользящем контакте в условиях повышенного искрения на малогабаритном низковольтном четырехподюсном пусковом электродвигателе с простой волновой обмоткой якоря и полным числом щеточных узлов при одновременном упрощении схемы, в качестве токопроводящего элемента использована щетка электродвигателя той же полярности, что и испытуемая щетка, связанная с испытуемой через корот(Я козамкнутые секции обмотки якоря, эта щетка изолирована от цепи машис ны, и то оподвод к ней от цепи возбуждения подключен в цепь испытуемой щетки. оо СП