Коллектор электрической машины Советский патент 1985 года по МПК H01R39/04 

7 е

СЛ

У

вяЛ 1

эо

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям коллекторов электрических машин постоянного тока средней и большой мощности.

Известен коллектор электрической машины, состоящий из кольцевого корпуса и закрепленных на его периферии коллекторных и изоляционных пластин 1 .

Недостаток такого коллектора сложность крепления коллекторных пластин к корпусу, вследствие чего ограничивается скорость вращения коллектора и развиваемая мощность электродвигателя. Кроме того, наличие крепящего конструктивного элемента на коллекторной пластине увеличивает расход коллекторной меди и электроИЗОЛЯЩ1ОННЫХ материалов.

Наиболее близким к изобретению является коллектор электрической машины, содержащий коллекторные и изоляционные пластины в виде круговой арки с наружной цилиндрической контактной поверхностью, нажимные конические кольца, стягивакщие через изоляционные манжеты круговую арку от торцовых сторон с помощью крепежHbix элементов. При этом захват коллекторНых и изоляционных пластин нажимными кольцами происходит с помощь ласточкина хвоста, которым снабжены пластины 2 .

. Недостатки.известной конструкции повышенный расход коллекторной меди и изоляционного материала, обусловленный наличием на коллекторных н изоляционных пластинах крепящего ласточкина хвоста, увеличивающего высоту и материалоемкость пластин, сложная форма составляющих коллектор деталей: коллекторных и изоляционных пластин, нажимных колец и изоляционных манжет, следовательно, высокая трудоемкость их изготовления, ограниченная скорость вращения коллектора, обусловленная больщим давлением ласточкиного хвоста коллекторных пласти на изоляционные манжеты нажимных колец. Так как прочность изоляционной манжеты ограничена, достижение максимального допустимого давления на нее из-за большой массы коллекторной платины происходит на сравнительно низких скоростях. Кроме того известный коллектор характери:эуется большой осебой длиной, вызванной торцовым

расположением нажимных колец, и, следовательно, увеличением осевой длины якоря электродвигателя.

Целью изобретения является уменьшение материалоемкости и трудоемкост изготовления, улучшение эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем что в коллекторе электрической машины, содержащем коллекторные и изоляционные пластины в виде круговой арки с цилиндрической контактной по верхностью, нажимные кольца, стягивакйцие через изоляционные манжеты круговую арку с помощью крепежных элементов, цилиндрическая контактная поверхность расположена с внутренней стороны круговой арки, при этом назшмные кольца с изоляционными манжетами охватывают круговую арку с наружной стороны, вьщодные части коллеторных пластин помещены в пространстве между торцами нажимных колец, а крепежные элементы выполнены в виде конических стержней с гайками и фиксирующими элементами и соединяют нажимные кольца между собой с наружной стороны круговой арки.

На фиг.1 показан коллектор (продрльчое сечение) в сборе с якорем электродвигателя (показан тонкими линиями), на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Коллектор электрической машины состоит из нажимного кольца 1, внутри которого помещен набор коллекторных 2 и изоляционных 3 пластин в виде круговой арки 4 с внутренней цилиндрической контактной поверхностью. На торце нажимного кольца 1 жестко закреплены конические стержни 5, служащие для центрирования и фиксации с натягом нажимного кольца 6, прижимающего и охватывающего круговую арку коллектора с наружной стороШ) с противоположного торца. На выступающих концах конических стержней 5 размещены гайки 7 с фиксирующими элементами-шплинтами 8, служащие для прижима и фиксации нажимных колец 1 и 6. На нажимных кольцах 1 и 6 размещены изоляционные манжеты 9 и 10, а на конических стержнях 5 изоляционные втулки 11, служащие для электрической изоляции круговой арки 4 и выводных частей 12 коллекторных 2 пластин, помещенных в пространство между торцами колец 1 и 6, от металлических час3

тей коллектора и якоря 13. На якоре

13 размещена гайка 14 с фиксирующей шайбой 15, служащая для закрепления нажимного кольца 1 на якорь. Шпонка 16, размещенная между сопрягаемыми поверхностями нажимного кольца 1 и якоря, служит для угловой фиксации коллектора. Полосы 17, помещенные в щелях между коллекторными пластинами, служат для предотвращения захода щеточной пыли в эти щели и, тем самым, исключения короткого замыкания коллекторных пластин.

Сборка коллектора происходит следующим образом.

Собирается круговая арка 4 коллектора из коллекторных 2 и изоляцион ных 3 пластин. Затем в нажимном кольце 1 ставятся изоляционная манжета 9 и крепежные конические стержни 5 с изоляционными втулками 11. После этого круговая арка 4 заводится в нажимное кольцо 1 и запрессовывается в нем. Далее нажимное кольцо 1 .коллектора с запрессованной в нем круговой аркой ставится на якорь 13 и затягивается гайкой 14 которая в

1784

свет очередь фиксируются шайбой 15. При этом между сопряженными поверхностями корпуса коллектора и якоря ставится шпонка 16. Затем к каждой коллекторной пластине 2 подводится соответствующая выводная часть 12 и также пропитка на нее. После этого на конические стержни 5 надевается нажимное кольцо 6 с предварительно

вставленной изоляционной манжетой 10, затягивается с натягом за счет конусности стержней с помощью гаек 7 и фиксируется шплинтами 8.

Для предотвращения захода щеточной 1а11пи в щелях между коллекторными пластинами ставятся полосы 17 из изоляционного материала с равной по сравнению с коллекторной пластиной износостойкостью.

Преимуществами описанной конструкции коллектора являются расход дорогостоящих коллекторных и изоляционных материалов, упрощение технологии изготовленияJ возможность значитального повышения скорости вращения якоря и сравнительно малая осевая длина.

КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий коллекторные и изоляциониые пластины в виде круговой арки с цилиндрической контактной поверхностью, нажимные кольца, стягивающие через изоляционные манжеты круговую арку с помощью крепежных элементов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения материалоемкости и трудоемкости изготовления, улучшения эксплуатационных характеристик, цилиндрическая контактная поверхность расположена с внутренней стороны круговой арки, при этом нажимные кольца с изоляционныгФ манжетами охватьшают круговую арку с наружной стороны, выводные части коллекторных пластин помещены в пространстве между торцами нажимных колец, а крепежные элементы выполнены в виде конических стержней с гибкими и фиксирующими элементами и соединяют нажимные кольца между собой с наружной стороны круговой . СЛ