Токосъемное устройство Советский патент 1986 года по МПК H01R39/28 

Изобретение относится к электротехнике в части создания токосъемных устройств и может быть использовано при автоматическом управлении работой асинхронных трехфазных двигателей с фазным ротором феимущественно с нечастыми регулируемыми пусками и длительными периодами установившегося режима работы на естественной ме,ханической характеристике (мощные приводы компрессоров, насосов, дымососов, вентиляторов, конвейеров и т. п.).

Целью изобретения является расширение диапазона применения за счет обеспечения возможности использования при пусках трехфазных двигателей с фазным ротором с одновременным упрошением аппаратурной реализации пуска и увеличения срока службы.

На фиг.1 приведена кинематическая схема токосъемного устройства; на фиг.2 - вид конца вала трехфазного двигателя с контактными кольцами, находяш.егося в электрическом контакте с роликовой шеткой; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2 (по контактному пятну Б).

Токосъемное устройство содержит кронштейн 1, смонтированный одним концом на оси 2 поворота, установленной на неподвижном основании. На свободном конце кронштейна 1 закреплена роликовая токоведушая шетка 3, которая имеет возможность взаимодействовать с контактными кольцами 4, установленными на конце вала 5 (фиг.2) трехфазного двигателя с фазным ротором.

С кронштейном 1 взаимодействует через демпфер 6 нажимной, например пружинный, элемент 7, установленный на неподвижном основании. С кронштейном 1 жестко связан кронштейн 8, который закреплен одним своим концом на оси 2 поворота. На другом конце кронштейна 8 смонтированы в ш.еткодержателе 9 шетки 10 скольжения. Щетки 10 имеют возможность поочередно с роликовой щеткой 3 взаимодействовать с контактными кольцами 4, для этого кронштейны 1 и 8 снабжены приводом 11 поворота относительно оси 2, например в виде тягового электромагнита. Их роликовая плетка 3 может быть выполнена в виде чередующихся кольцевых выступов и впадин, размеры которых соответственно равны свободному пространству между соседними контактными кольцами 4 и валом 5 и ширине контактных колец 4. Щетка 3 имеет ось 12 врашения, установленную в опорах 13 кронштейна 1. Для удобства монтажа элементов устройства ось 2 параллельна валу 5.

Устройство работает следующим образом.

При пуске двигателя включается электромагнит привода 11, его якорь втягивается и перемещ-ает против часовой стрелки (для устройства, показанного на фиг.1) вокруг оси 2 связанный с ним кронштейн 8 вместе со щеткодержателем 9 и щетками 10 скольжения до упора последних в контактные

кольца 4 двигателя. При этом, благодаря повороту кронштейна 1, жестко связанного с кронштейном 8, через посредство демпфера 6, пружина 7 сжимается. Затем производится пуск двигателя в соответствии с пусковой диаграммой. По окончании пуска электромагнит привода 11 отключается, освобождая кронштейн 8. При этом пружина 7, разжимаясь, воздействует через демпфер 6 на опорный кронштейн 1, который поворачивается вокруг оси 2 по часовой стрелке. Установленная на его конце и опорах 13 роликовая токоведущая щетка 3 входит в зацепление и электрический контакт с контактными кольцами 4, расположенными на валу.5 электродвигателя (фиг.2). Двигатель переходит на работу по естественно механической характеристике. Таким образом, щетки 10 скольжения контактируют с контактными кольцами 4 двигателя кратковременно, например при пуске или остановке,

0 а роликовая токоведущая щетка 3 - во время установившегося режима работы.

При этом контактное пятно Б (фиг.З), образующееся как поверхность двухстороннего касания роликовой токоведущей щетки 3 с контактными кольцами 4, значительно боль5 ше линейного контакта обычной роликовой щетки. Таким образом, предложенное токосъемное устройство имеет более широкий, тем известное, диапазон применения и используется не только как токосъемный элемент, но и как элемент управления при

пусках 3-фазных двигателей с фазным ротором.

Для управления трехфазным двигателем с фазным ротором предусмотрено использование щетки скольжения только на период

пуска (т. е. эпизодически). При выходе двигателя на естественную характеристику он благодаря предложенному устройству отключается от щеток скольжения и переводится на работу со щеткой качения, которая

0 не требует выхода во внешнюю систему (т. е. по цепи управления двигатель работает автономно). При этом коэффициент трения при использовании щетки качения на порядок ниже, чем у щетки скольжения, что заметно сокращает износ щеток и уве5 личивает срок службы и надежность работы устройства. Кроме того, энергозатраты на щеточный элемент происходят только в период пуска (остановки). Благодаря рассмотренной форме щетки качения заметно увеличивается площадь контактного пятна, что

также повышает надежность работы устройства и, кроме того, позволяет использовать его для более мощных двигателей. Вместе с тем устройство позволяет упростить аппаратурную реализацию пуска двигателя

5 за счет исключения сложных цепей управления и синхронизации переключения пусковых и замыкающих щеток в случае их раздельного использования.

Формула изобретения

Токосъемное устройство, содержащее первый кронштейн, смонтированный одним концом на оси поворота, установленной на неподвижном основании, на свободном конце кронштейна закреплена роликовая токоведушая щетка с возможностью взаимодействия с контактными кольцами, с кронштейном взаимодействует через демпфер нажимной элемент, установленный на неподвижном основании, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона применения за счет обеспечения возможности использования при

пусках трехфазных двигателей с фазным ротором с одновременным упрощением аппаратурной реализации пуска и увеличения срока службы, устройство снабжено вторым кронштейном с щетками скольжения, который жестко связан с первым кронштейном и установлен одним концом на оси поворота, при этом на другом конце второго кронштейна закреплены щетки скольжения с возможностью поочередного с роликовой щеткой взаимодействия с контактными кольцами, для чего кронштейны снабжены приводом их поворота относительно указанной оси.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение диапазона применения устройства за счет обеспечения возможности использования при пусках трехфазных двигателей с фазным ротором с одновременным упрощением аппаратурной реализации пуска и увеличения срока службы. Устройство содержит кронштейн 1, на свободном конце кронштейна закреплена роликовая токоведущая шетка 3, взаимодействуюш,ая с контактными кольцами 4. С кронштейном взаимодействует через демпфер 6 нажимной элемент 7. Устройство снабжено вторым кронштейном 8 с щетками, который жестко связан с первым кронштейном 1 и установлен одним концом на оси поворота. Кронштейны снабжены приводом их поворота относительно указанной оси. 3 ил. (Л Is5 О5 сл 00 со ;о

/

Фиг.д