Токосъемное устройство для униполярной машины Советский патент 1984 года по МПК H01R39/00 

Изобретение относится к области электротехники и может быть исполь зовано в сильноточных машинах постоянного тока, преимущественно униполярных. Известно токосъемное устройство для униполярной машины, содержащее твердую щетку, размещенную в щеткодержателе 1 . Недостатком устройства является низкий ресурс работы щеток и неэффективность использования. Из вестно также токосъемное устрой ство для униполярной машины, содержсип щеткодержатель в виде металлической О6ОЙД1Ы, охватывающей щетку по боковой поверхности. Одним из торцов щетка прижата к контактной поверхности ротора машины, а на другой воздействует нажимной элемент с приводом в виде пружины. Токоподвод к щетке производится с помощью запрессованных в нее медных жгутиков 2. Недостатком токосъемного устройства является низкая эффективность токосъема, обусловленная огра ничением величины подводимого тока тoкoпoдвoдящи ш жгутиками. В сильноточных электрических машинах, таких как униполярные машины, генерирующих ток в сотни килоампер, использование жгутиков оказывается практически нецелесообразным, поскольку надежную работу щетки можно обеспечить только при большом сечении -жгутика, выполнение которого в реальной машине вызывает большие те нологические трудности, усложняет конструкцию токосъемного устройства, ограничивает подвижность щетки, снижает эффективность ее использования. Цель изобретения - упрощение тех логии изготовления устройства и повышение эффективности токосъема Указанная цель достигается тем, что в токосъемном устройстве для униполярной машины, содержащем твер дую щетку,.нажимной элемент с приво дом, взаимодействующий со щеткой, щеткодержатель в виде охватывающей щетку по боковой поверхности металлической обоймы, ТОКОПОДВОД к щетке в качестве токоподвода к щетке исиользован щеткодержатель, нажимной эл мент выполнен в виде эластичной диафрагмы,которая снабжена приводом в вид камеры наддува сжатого „газа при этом диафрагма одной своей стороной прилегает к нерабочему торцу щетки, ,а другой стороной к камере наддува сжатого газа,, щетка выполнена разрезной в плоскостях симметрии, норм льных к ее рабочей поверхности, причем в щетке выполнено конусное отверстие, которое расположено симметрично относительно указанных пло костей симметрии расширением в сторону диафрагивл и заложено- дополнительно введенным вкладышем по форме отверстия, при этом вкладьпи не доходит до рабочей поверхности щетки. . На фиг., 1 показано токосъемное устройство, вертикальный разрез) на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг. 1. Устройство содержит твердую щетку 1, например, квадратного сечения, вставленную в плотно охватывающую ее по боковойповерхности металлическую обойму - щеткодержатель 2, выполненную, например, из меди. К нерабочему верхнему торцу щетки 1 прилегает нажимной элемент в виде эластичной, например резиновой, диафрагмт 3. Диафрагма 3 снабжена приводом в виде камеры 4 наддува сжатого газа, подаваемого в гермети.чную камеру 4 через отверстия 5. Щетка 1 выполнена разрезной в плоскостях симметрии, нормальных к ее рабочей.поверхности (фиг. 2). В щетке выполнено конусное о гверстие 6, расположенное симметрично относительно указанных плоскостей симметрии расширением в сторону диафрагмы 3 и заложенное меднымвкладышем 7, не доходящим до рабочей поверхности щетки, контактирующей с поверхностью ротора 8. Щеткодержатель 2 одновременно является токоподводом к щетке. Устройство работает следующим образом. При подаче сжатого газа в камеру 4 на щетку 1 через диафрагму 3 воздействуют две силы: нормальная к контактной поверхности ротора 8, создающая необходимое удельное нажатие в скользящем контакте; поперечная сила, прижимающая каждую часть щетки 1 квнутренней поверхности щеткодержателя 2, благодаря чему между образован надежный электрический контакт. Вторая из указанных сил передается на части щетки 1 через конусный вкладыш 7, на который, в свою очередь, нажимает диафрагма 3 под действием сжатого газа. Следует отметить, что вкладыш 7, действующий по типу клина, очевидно, эффективен лишь в том случае, если не упирается в контактную поверхность ротора 8. Поэтому по мере износа щеток при их эксплуатации вкладыш необходамо укорачивать во время профилактических осмотров на величину, несколько большую ожидаемого износа щетки за очередной цикл ее работы. К основным преимуществам технического решения.следует отнести: упрощение конструкции и технологии изготовления токосъемного устройства, заключающееся в устранении токоподводящих жгутиков, компактности УЗла, удобстве обслуживания и замены щеток; повышение эффективности щетки благодаря возможности существенного повышения коммутирующего тока, не ограничиваемого как ранее сечением жгутиков, повышение надежности токосъемного устройства бл-.годаря снижению тепловыделения в токоподводе, улучшению отвода тепла от щетки к щеткодержателю, отсутствию опасных электродинами-г ческих сил, действующих на щетку (при наличии жгутиков на них действуют силы взаимодействия проте31кающего тока с магнитными полями рассеяния, которые стремятся разорвать жгутик;, .вырвать его из тела щетки, сместить щетку . Примепение изобретения особенно перспективно для крупных униполярных .машин с большими рабочими токами, измеряемыми сотняш килоампер. При таких значениях тока подвод его к щетке.сопряжен со значительными техническими трудностями, которые можно устранить, используя изобретение.

ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УНИПОЛЯРНОЙ МАШИНЫ, содержащее твердую щетку, нажимной элемент с приводом, взаимодействующий с щеткой, щеткодержатель в виде охватывающей щетку по боковой поверхности металлической обоймы, токоподвод к щетке, отличающеге.с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения эффективности токосъема, в качестве токоподвода к щетке использован щеткодержатель, нажимной элемент выполнен в виде эластичной диафрагмы которая снабжена приводом в виде камеры наддува сжатого газа, при этом диафрагма одной своей стороной прилегает к нерабочему торцу щетки, а другой стороной к камере наддува сжатого газа, щетка выполнена разрезной в плоскостях симметрии, нормальных к ее рабочей поверхности, причем в щетке выполнено конусное отверстие, которое расположено симметрично относительно указанных плоскостей сиг.адетрии g расширением в сторону диафрагмы и (Л заложено дополнительно введенным вкладышем по форме отверстия, при этом вкладыш не доходит до рабочей поверхности щетки. со 00 со Фт.1