Щеточный узел электрической машины Советский патент 1985 года по МПК H01R39/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в исполнительных коллекторных электро двигателях постоянного тока. Известен щеточньй узел электрической машины, содержащий корпус, в котором размещена щетка и пружина для нажима Q1 Недостатками этого устройства является низкая надежность, обуслов ленная значительной величиной трени щеток о коллектор, что приводит к увеличению напряжения т гания элек тродвигателя и характе жзуе зону нечувствительности управляющего при вода. Крсэде того, напряжение трогания мсмкет значительно увеличиваться под влиянием внешних воздействий и особенно после длительного пребывания электродвигателя в нерабоч«4 состоянии, в вакууме, агрессивных средах. Наиболее близким к изобретёншэ является щёточи й узел электрическо машины, содержащий обойму, в которо размещена щетка, электрически соеди ненная с электромашиной, нажимную пружину и обмотку, установленную на обойме и соеда1ненную со щеткой и магнитопроводящей пластиной. закрепленной на пружине и примыкающей к щетке з. Недостатком данного щеточного узла электрической машины также является низкая надежность, обусловленная значительной величиной момента трения щеток о коллекторj что приводит к увеличению напряжения тр гания и износу щеток и коллектора. Кроме того, надежность снижается за счет увеличения переходного сопроти ления между щеткой и коллектором вследствие окисления трущихся поверхностей. Цель изобретения - повышение надежности работы. Поставленная цель достигается тем, что в щеточном узле электричес кой машины, содержащем обойму, в которой размещена щетка, нажимную пружину и обмотку, установленную на обойме, щетка выполнена из двух жестко скрепленных между собой частей, одна из которых контактная, а другая - вьтолнена .из магнитострикционного материала, причем дли на магнитострикционной части щетки равна длине обмотки. На чертеже схематически представлен щеточный узел электрической машины, продольный разрез. Шетрчный. узел электрической машины содержит обойму 1, в котофей расположена щетка, и пружину 2, обеспечива1щую нажатиещетки ва коллектор 3. Цетка.изготовлена из Д9ух частей: контактная 4, взаимодействуюцая с коллектсфон 3, выполнена из электрографита с углсж атаки по отношению к коллектору, равным 4050. Противоположная коллектору часть 5 изготовлена из магиитострикционного матедиала, например из железоникелевого сплава. Части 4 и 5 щетки жестко соединены между собой, например, путем спекания. На 1 установлена обмотка 6 переменного тока, охватывающая равную ей по длине часть 5 щетки, выполненную из нагнитострик191оиного материала. Описанное выполнение щетки и взаимное расположение частей щетки и обоймы позволяет выполнить щетку в виде резонансной акустической системы с пучностью ультразвуковых колебаний в зоне ее контакта с коллектором 3. Щеточный узел электрической мапины работает следующим образом. В обмотку 6 подают электрический ток ультразвуковой частоты. Магнитное поле обмотки 6 возбуждает ультразвуковые колебания щетки, которые, достигая зоны контакта щетки с коллектором 3, приводят к существенному уменьшению мсжента трения щетки о коллектор. Благодаря такому конструктивному решению мсмент трения щетки о коллектор при подаче в обмотку 6 тока высокой частоты из тормозного превращается в движуощй. Реверс достигается частотной модуляцией питающего обмотку 6 напряжения. Такое техническое решение позволяет уменьшить зону нечувствительности управляющего привода, повысить надежность щеточного узла эа счет снижения напряжения;трогания электрической машины. Кроме того, достигается уменьшение переходного сопротивления между коллектором и щеткой вследствие вибрационной очистки контактируницкх поверхностей от окисных пленок, что ведет к дополнительному повышению надежности. Обмотка 6 может быть запитана электрическим током постоянно или только в момент

111453914

трогаяия (для облегчения страгива- окисных пленок с помощью принудииия ротора электродвигателя с места). тельного осциллирования, повысить

Устройствр 1 рзволяет-уменьшить . да, что приводит к уменывению покоэффйциент трения и давление щеток требляемой электрической мощности на коллектор вследствие самоочище- на трение в скользящем контакте НИИ контактирующих поверхностей от машины и помещению надежности.

чувствительность управляющего приво

ЩЕТОЧЙЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МШ1НЫ, содерхаций оберну, в которой размещена щётка, к&жютую пружину и обмотку, установленную на обойме, о т л и ч а ю .щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, щетка вшопнена в виде двух жестко скрепленных между собой частей, одна из которых контактная а другая вьотолнена из магнитострикционного материала, причем длина магннтострикционной части щетки равна длине обмотки. СП оо С0