Токосъемное устройство Советский патент 1987 года по МПК H01R39/38 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам коллекторных электрических матин малой мощности.

На чертеже представлена предлагаемая конструкция токосъемного устройства.

Устройство содержит коллектор 1 электрической машины, пластинчатую пружину - нажимной элемент 2 токосъемного устройства, демпфирующий элемент 3 контактирующую часть 4 пластинчатой пружины 2; крышку 5 корпуса электрической машины; токопод- вод 6,

Токосъемное устройство работает следующим образомо

Электрическое напряжение, питающее якоЕЬ электродвигателя, подво- дится к коллектору 1 токоподводом 6 (в случае генератора электрическая энергия, вырабатываемая якорем, снимается с коллектора I токоподводом 6 Пластинчатая пружина - нажимной эле- мент 2 токосъемного устройства обеспечивает необходимое контактное усилие в месте взаимодействия контактирующей V-образной части 4 пластинчатой пружины 2 с коллектором I элект- рической машины для надежного электрического контакта. Демпфирующий элемент 3, свободно надетый на консольную часть пластинчатой пружины - нажимного элемента 2, обеспечивает по- давление колебаний, возникающих в коллекторно-щеточном узле электрической машины,

В предлагаемой конструкции токо- съемного устройства контактирующая часть 4 пластинчатой пружины - нажимного элемента 2 имеет V-образное сечение, что обеспечивает необходимы ресурс работы по мере истирания кон- тактирующей части 4,

Если отношение длины контактирук - щей части 4 с V-образным сечением к консольной части нажимного элемента

- 0,3, то уменьшается площадь взаи

.

модействия токосъемного устройства с

коллектором электрической машины, что приводит к задиру и повышенному износу коллектора, вибрациям коллек- торно- ще точно го узла и снижению ре- сурса его работы,

Если отношение -- ,5, то снижа 1 к ется подвижность щетки из-за увелнг

чения инерционной массы на конце консольной части пластинчатой пружины, что также приводит к повышенному износу коллектора и снижает ресурс работы коллекторно-щеточного узла электрической машины. Поэтому в предлагаемой конструкции токосъемного устройства необходимо конструктивно обеспечить это отношение в пределах 0,3-0,5 с учетом того, что токосъем- ное устройство дополнительно снабжено демпфирующим элементом 3, выполненным в виде отрезка, например, полихлор- виниловой трубки, свободно надетого на консольную часть нажимного элемента 2,

Если отношение длины демпфирующего элемента 3 к длине консольной части нажимного элемента

0,4,

ТО

снижается демпфирующее свойство эле- мента 3, так как он имеет значительную подвижность вдоль консольной части нажимного элемента 2, вибрации коллекторно-щеточного узла гасятся неэффективно, что приводит к его -. повышенному износу и снижению ресурса работы, а также к уменьшению КПД электрической машины.

Если

отношение

X If

0,6, то демхг

фирующие свойства элемента 3 также снижаются, так как он имеет ограш ченную подвижность, что также приводит к повьш1енному износу коллекторно щеточного узла, снижению ресурса его работы и уменьшению КПД электрической машины. Поэтому в предлагаемой онструкции токосъемного устройства еобходимо конструктивно обеспечить

тношение - в пределах ,6,

1ц

Бьти проведены испытания микро- электродвигателей мощностью 0,5 Вт напряжением питания 2,4 В с различыми вариантами конструкции токо- съемного устройства.

Пример 1, Проведено испытание 50 микроэлектродвигателей, 25 из которых были снабжены токосъемным устройством с нажимным элементом,выполненным в виде пластинчатой пру-, жины, контактирующая часть которой не имела-V-образного сечения, длина консольной части нажимного элемента 1,, 15 мм, 25 других микроэлектродвигателей имели токосъемные устройства с пластинчатыми пружинами, кон- тактирующие с коллектором, части которых имели V-образные сечения, Демп- фирутощие элементы полихлорвиниловых трубок одинаковые, конструктивные

1у

параметры -- 0,4

к Результаты испытаний представ-

i О 5

:- и,3,

лены в табл, 1,

Пример 2, Испытано 5 партий микроэлектродвигателей по 25 в каждой партии. Причем токосъемное устройство имело нажимной элемент - пластинчатую пружину с V-образным сечением контактирующей части, с демпфирующим элементом, аналогичным примеру 1,с конструктивным параметро

Г-- 0,5, Конструктивно от партии к k

партии варьировался параметр - отношение (.

Резул ьтаты испытаний представлены в табл, 2,

Пример 3, Испытано 5 партий микроэлектродвигателей по 25 в каждой партии, Токосъемное устройство имело нажимной элемент - пластинчатую пружину с V-образ.ным сечением контактирующей части, с конструктивным параметром 0,4, Конструктивно от партии к партии варьировался параметр - отношение

Результаты испытаний представлены в табл, 3,

Формула изобретения

Токосъемное устройство, содержащее нажимной элемент, вьшолиенный в виде пластинчатой пружины, включающей консольную часть и контактную часть, которая взаимодействует с кол лектором, отличающееся тем, что, с целью увеличения ресурса работы, контактная часть выполнена V-образной, причем отношение длин контактной части к длине консольной части пластинчатой пружины выбрано в пределах 0,3,,,0,5, кроме того, устройство снабжено демпфирующим элементом, вьшолненным в виде трубки, свободно посаженной на консольную часть пластинчатой пружины, причем отношение длины трубки к длине консольной части выбрано в пределах О,4...О,6.

Таблица 1

Конструкция

токосъемного

устройства

Конструктивныерь1

параметСреднеевремя наработки до откаэа ресурс работы ще- . точно-коллекторного узла), ч

0

5

С плоской пружиной нажимного элемента

С плоской пружиной и V-образной контактирующей частью

С демпфером

i 0,5

С демпфером ii: 0,4-0,5

26

320

Таблица2

2 3

4

5

0,2

0,3 0,4

0,5 0,6

130

290 320

270 150

43

54 58

55 44

ТаблицаЗ

Варьирук щий конструктивныйпараметр

Среднее время наработки до отказа (ресурс работы щеточно- коллекторно- го узла), ч

КПД,

...

0,3

0,4 0,5 0,6

0,7

150

287 320 260

190

41

56 58 53

42

Изобретение относится к электротехнике. Целью является увеличение ресурса работы. Контактирующая часть пластинчатой пружины - нажимного элемента токосъемного устройства имеет V-образное сечение, причем от- ношение ее длины к длине консольной части нажимного элемента выбирается в пределах ,5. Токосъемное устройство дополнительно снабжено демпфирующим элементом, вьшолненным в виде отрезка трубки, свободно надетого на консольную часть нажимного элемента, причем отношение длины демпфирующего элемента к длине консольной части нажимного элемента выбирается в пределах 0,4-0,6. 1 нл. 00 ел со 00 ю