Токосъемное устройство Советский патент 1986 года по МПК H01R39/40 

11277269

Изобретение относится к эл(гктро- технике, в частности к контактным токосъемным устройствам скользящего

ав мо

ра

типа, и может быть использовано для съема и передачи электрических сигналов между неподвижными и вращающимися объектами.

Цель изобретения - увеличение ресурса щетки и одновременное улз чше- ние технологичности устройства путем универсализации типов используемого в нем подвижного магнита.

На фиг. 1 показано токосъемное устройство с подвижным магнитом в виде постоянного магнита, продольньш разрез; на фиг, 2 - то же, с подвижным магнитом в виде электромагнита,,

Токосъемное устройство содержит щетку 1, поджатую к контактном кольцу 2 с помощью нансимного устройства в виде двух соосно расположенных магнитов со встречно направленными полями: подвижного магнита 3 и неподвижного 4. Подвижный магнит 3 жестко связан со щеткой- 1 через толкатель 5. Магниты 3 и 4 размещены в стакане 6, дно 7 которого образует с одним из торцов подвижного магнита 3 воздушный зазор В, содержит от)зерс- тие для толкателя 5 щетки 1 и выполнено из магнитопроводящего материала Поверхности дна стакана 6 и обращенного ко дну 7 стакана торца подвижного магнита 3 имеют форму сопряженных конусов. о

Электрическая евязь щетки 1 с подключенной аппаратурой осуществлена с помощью проводов 8 через токопро- водньм толкатель 5.

Устройство универсально по типу используемого подвижного магнита 5.

В варианте выполнения устройства (фиг. 2) подвижный магнит представляет собой электромагнит, содержащий обмотку 9, расположенную на каркасе 10 с фланцами 11 и 12. При этом один из фланцев; 11 является торцом подвижного магнита, обращенным ко дну 7 стакана, и поверхность его имеет форму сопряженного с поверхностью дна конуса. Второй фланец 12 каркаса 10 касается внутренней поверхности стакана 6, выполненного-в этом случае целиком из магнитопроБОДящего материала для создания лучших электродинамических условий магнитной цепи устройства. Обмотка 9 соединена с

5

0

5

0

автономным источником питания с помощью проводов 13.

Устройство работает следующим образом.

Усилие нажатия щетки 1 на вращающееся контактное кольцо 2, необходимое для обеспечения передачи электрического сигнала через скользящий контакт щетка - кольцо, складывается из усилия притяжения жестко связанного со щеткой магнита 3 ко дну 7 стакана 6 и усилия взаимодействия направленных встречно магнитных полей магнитов 3 и 4, т.е.

FC F + 2; (1) где F - суммарное усилие нажз-тия

щеток;

F - усилие нажатия щетки 1 за счет притяжения магнита 3 ко дну 7 стакана; F - усилие нажатия щетки 1 за счет взаимодействия полей магнитов 3 и 4.

В,процессе эксплуатации токосъем- ного устройства зазоры между магнитом 3 и,дном 7 и между магнитами 3 и 4 меняются вследствие износа щетки и радиального биения вращающегося контактного кольца 2, что приводит

к изменению величин F

и

Однако

эти изменения взаимно компенсируются так как уве-пичение (уменьшение) зазора между магнитом 3 и дном 7 стакана б приводит к уменьшению (увели35 чению) на такую же величину зазора между магнитами 3 и 4, что обеспе- . чивает неизменность суммарного усилия нажатия щетки 1, т.е. стабильность переходного сопротивления в

40 контактной паре щетка - кольцо.

Выполнение поверхностей дна 7 стакана 6 и торца подвижного магнита 3 (фланца 11 каркаса 10) в виде сопряженных конусов обеспечивает

45 увеличение ресурса щетки, так как позволяет уменьшить зависимость усилия нажатия щетки 1 от величины износа, а также снижает расход электроэнергии, необходимой для обеспечения

50 заданного усилия нажатия щетки 1 в случае использования электромагнита. Это происходит в результате уменьшения величины зазора В при обеспечении заданного осевого перемещения, 55 так как:

В А

. V sin -

(2)

3

где А - заданная величина осевого перемещения подвижного магнита 3 относительно стакана 6 if-.угол при вершине конуса. В случае замены магнита 3 электромагнитом, состоящим из каркаса 10 с обмоткой 3, в режиме холостого хода обмотка 9 обесточивается, при это каркас 10 и жестко связанная с ним щетка 1 под действием магнитного поля притягиваются к постоянному магниту 4 и фиксируются в этом положении, что обеспечивает отсутствие контакта

трения между щеткой 1 и вращающимся

контактным кольцом 2, вследствие чег износ контактной пары в этом режиме отсутствуетi что также увеличивает ресурс щетки.

Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить ресурс щетки на 10-15%, при этом улучшена технологичность устройства вследствие универсализации типов используемого в нем подвижного магнита.

мула изобретения

5

0

Токосъемное устройство, содержащее щетку, поджатую к контактному кольцу с помощью нажимного устройства в виде двух соосно расположенных магнитов со встречно направленными полями, один из магнитов - неподвижный, а другой - подвижный и жестко связан со щеткой через толкатель, магниты размещены в едином стакане, дно которого образует с одним из торцов подвижного магнита воздушньш зазор и содержит отверстие для толкателя щетки, отличающееся

тем, что, с целью увеличения ресурса щетки и одновременного улучшения технологичности устройства путем универсализации типов используемого в нем подвижного магнита, поверхности дна стакана и обращенного ко дну стакана торца подвижного магнита имеют форму сопряженных конусов,, при этом дно стакана вьшолиено из магни- топроводящего материала.

///N

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемникам скользящего типа для съема и передачи электрических сигналов между неподвижными и вращающимися объектами. Целью изобретения является увеличение ресурса щетки и улучшение технологичности устройства за счет универсализации типов используемого в нем подвижного магнита. Устройство содержит щетку, контактное кольцо, нажимное устройство, вьтолненное в виде двух соосно расположенных магнитов со встречно направленными полями, один магнит - неподвижньй 4, а второй - подвижньш и жестко связан со щеткой через толкатель, магниты размещены в едином стакане 6, дно 7 которого образует с одним из торцов подвижного магнита воздушный зазор и содержит отверстие для толкателя щетки. Поверхности дна стакана и обращенного ко дну стакана торца подвижного магнита имеют форму сопряженных конусов, при этом дно стакана вьтолнено из магнитопроводящего материала. 2 ил. S (Л в фие1

Редактор Л.Веселовская

Заказ 6691/50Тираж 597Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель М.Кузнецова

Техред Л.Олейник Корректор А.Зимокосов