Щеточно-коллекторный узел реверсивной электрической машины Советский патент 1987 года по МПК H01R39/40 

Изобретение относится к электромашиностроению и касается конструкции щеточно- коллекторного узла реверсивной электрической машины.

Целью изобретения является повышение надежности пдеточного контакта и увеличе- ние его радиуса путем повышения устойчивости контакта.

На фиг.1 приведен узел вдоль продольной оси коллектора; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг.З - одноплечий рычаг, вид сверху.

Щеточно-коллекторный узел (фиг.-3) содержит щетку 1, щеткодержатель 2, 3, выполненнуый в виде одноплечего рычага, опоры 4 и 5, нажимную пружину 6, ограничители 7 и 8 перемещения щетки по коллектору 9 в тангенциальном направлении, основание ограничителей 10 и суппорт 11. Одноплечий рычаг расположен в плоскости, параллельной оси вращения коллектора 9 и состоит из соединенных упругой части 2 и жесткой 3. Щетка 1 жестко закреплена на свободном конце упругой части рычага 2. Свободный конец жесткой части рычага 3 опирается на опоры 4 и 5, расположенные симметрично относительно продольной оси одноплечего рычага. Нажим- ная пружина 6 растяжения расположена между плеткой 1 и опорами 4 и 5. Один конец пружины 6 соединен с основанием 10, а второй -- с одноплечим рычагом в зоне соединений упругой части рыча1-а 2 с жесткой частью 3. Длина плеч рычага 2 и 3, расстояние между опорами 4 и 5 и максимальная высота щетки определяется из соОТНОПК НИЯ

to ц2г fp / In.

коэффициент трения щетки 1 о кол- лектор 9;

максимальная высота щетки I; длина плеч от опор 4 и 5 рычага соответственно до оси щетки 1 и до точки крепления нажимной пружи- о ъ 6 к рычагу.

В данной конструкции щеточно-коллек- торного узла щетка 1 опирается в один из ограничителей, например 7, только нижней частью, что уменьшает колеба1шя щетки 21 в тангенциальном направлении, как консольной балки.

Применение упругого элемента 2 рычага позволяет ликвидировать резонанс щетки 1.

Для этого необходимо, чтобы собственная частота колебаний подсистемы щетка- контактный слой был равен собственной частоте жесткого элемента рычага. Это условие выполняется при

Кр KK i:

жесткость чага;

JtlTlP m

14 упругого

- К

элемента ры

5 п 5 0

о

5

KK.C - жесткость контактного слоя;

гппр -приведенная масса жесткой части рычага;

mui - масса щетки;

жесткость нажимной пружины.

Испытания на контактном кольце экспериментальной установки показали, что предложенный щеточно-коллекторный узел реверсивной электрической машины по сравнению с , известным позволяет существенно повысить устойчивость контакта. В результате допустимая частота вращения контактного кольца, при кofopoй начинается разрыв коптакта и искрение, повышается более, чем в два раза.

Формула изобретения Щеточно-коллекторный узел реверсивной электрической машины, содержащий коллектор, щетку, щеткодержатель, выполненный в виде одноплечего рычага, расположенного параллельно оси вращения коллектора, на одном конце которого жестко закреплена плетка, а другим концом рычаг опирается на две опоры, каждая из которых расположена симметрично относительно продольной оси рычага и закреплена неподвижно, нажимную пружину растяжения, соединенную одним концом с рычагом между щеткой и опорами, другой конец пружины закреплен неподвижно, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения ресурса щеточного контакта путем повыще |ия его устойчивости, дополнительно введены два ограничителя переме1цения Н1етки по коллектору в танге1щиальном направлении, выпол- 1непные в виде консольных элементов н рас- ноложенных со стороны двух противоположных боковых поверхностей П1.етки в нижней их части так, что касание каждого ограничителя с соответствующими поверхностями щетки осундествляется по прямой линии, проходяпгей в аксиальном н-аправле- нии параллельно пластинам коллектора, а поверхности ограничителей, примыкающие к боковым пове)хностям щетки, скоп1епы па всю ее длину, одноплечевой рычаг выполнен из двух частей, жестко соединенных между собой, причем одна часть рычага со стороны опор вьиюлнена жесткой, а другая со стороны щетки упругой, арпчем жесткость упругой части рычага на изгиб определяется из выражения

д.-IfТПп-р

Л,; Дк.с. -

К

упругого элемента рыгде К/, - жесткость чага;

жесткость контактного слоя; приведенпая масса жесткой части рычага; масса щетки; жесткость пружины,

пружина свободным концом подсоединена месту соединения двух частей рычага.

/(к.с. тир -

mm - К 9u2.2

Изобретение относится к электромашиностроению и касается конструкции ще- точно-коллекторного у:иа реверсивной электрической машины. Целью изобретения является новышение надежности щеточного контакта и увеличение его ресурса путем новышения устойчивости контакта. Щеточно- коллекторный узел содержит Н1,етку 1, шет- кодержатель, выполненный в виде одноплечего рычага 2 и 3, опоры, нажимную нружину, ограничители перемещения щетки но коллектору 9 в тангенциальном направлении, основание ограничителей и суппорт. Одноплечий рычаг расположен в плоскости, параллельной оси вращения коллектора, и состоит из соединенных упругой части и жесткой. Щетка 1 жестко закреплена на свободном конце упругой части рычага 2. Нажимная пружина 6 растяжения расположена между щеткой 1 и опорами. Длина плеч рычага 2 и 3, расстояние между опорами 4 и 5 и максимальная высота щетки определяются из соотношения: t 2rl(./li,, где |д, --- коэффициент трения плетки 1 о коллектор 9; г - максимальная высота щетки 1; Ер, п - длина плеч,от опор рычага соответственно до оси щетки 1 и до точки кренления нажимной пружины 6 к рычагу. 3 ил. (О (Л tp со о ю со СП 00 (Раг.1

Редактор Г. Волкова Заказ 952/52

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

(Риг.д

Составитель В. Волков Техред И. ВересКорректор Т. Колб

Тираж 626Подписное