Щеточный узел электрической машины,заполненной жидким диэлектриком Советский патент 1988 года по МПК H01R39/46 

о о

Фи.г.1

Изобретение относится к электротехнике в части создания щеточных узлов электрических машин постоянного тока, заполненных жидким диэлектри- ком, и может быть использовано, например , в электродвигателях буровых установок, автономньк установок подводной и авиатехники.

Целью изобретения является повыше- ние эффективности гидродинамического воздействия на с одновременным увеличением срока ее службы..

На фиг.1 показан щеточньш узел; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

-Щеточный узел электрической машит ны, заполненной жидким диэлектриком, содержит щеткодержатель 1 с нажимным устройством в виде рыч ага 2, вза имодействующего с размещенной в щетк держателе щеткой 3. Перед набегающим краем щетки-3, контактирующей с вращающимся коллектором 4, размещены пластины 5, образующие гидродинами- ческие крыпья. Пластины 5 укреплены на дополнительных кронштейнах 6, закрепленных на рычаге 2, который передает на щетку 3 усилие пружины 7.

Устройство работает следуюищм образом.. I . . . При работе машины вращается коллектор 4, увлекая во вращение при- k

легающие к нему слои диэлектрика,при этом возникают гидродинамические силы, стремящееся оторвать щетку от поверхности коллектора, однако враща слои диэлектрика обтекают йпа стины 5 - гидродинамические крылья и создают дополнительную силу, прижи мающую щетку 3 к коллектору 5. Эта сила может быть определена по формуле

V - лт

19 5

-г

oi - угол атаки пластины 5 (угол наклона пластины 5 к плоско- .сти, касательной к поверхности коллектора 4);50 S - площадь пластины, S 1«Ъ;

1 - длина пластины; Ъ - ширина пластинь ;

Л - удлинение пластины, 71 ГТ Р - плотность диэлектрика;

V - скорость Потока диэлектрика. Анализ формулы позволяет непосредственно оценить эффективность гидроди

5

0 5

0

5

5

0

5

намического воздействия на щетку в предлагаемой конструкции по сравнению с известной и оптимизировать конструкцию пластин. -Прижимающая сила может быть увеличена за счет увеличения площади пластины, которая в предлагаемом устройстве не связана непосредственно со щеткой, а располагается перед ней. со стороны ее набегающего края. Это расположение, кроме того, увеличивает интенсивность действия потока жидкости на плас-ганы (в известном устройстве пластины расположены на боковой поверхности самой щетки и поток жидкости, обтекаюш 1й щетку, становится турбулентным и лишь частично воздействует на пластины. Из формулы и ниже приведенных зависимостей для площади и удлинения пластины следует,- что для осуществления : прижима щетки к коллектору знак знаменателя в формуле должен быть положительным, для чего ширину пластины выбирают меньше половины ее длины. При этом в устройстве больше возможности ;варьирования величиной удлинения пластины. Кроме того, может быть легко изменен угол атаки пластины, например, путем закрепления пластины на кронштейне на оси с резьбовым окончанием, зажимаемой гайкой.

Предлагаемое устройство позволяет одновременно с повьш1ением эффективности гидродинамического воздействия на щетку увеличить и срок ее службы по сравнению с известным, где допус- .тимый износ, щетки определяется расстоянием от поверхности коллектора до нижней кромки пластины (увеличение этого расстояния в известном устройстве нежелательно, так как резко снижается эффективность действия плас- тины из-за уменьшения скорости потока диэлектрика, увлекаемого во вращение коллектором).

В описываемой конструкции допустимый и,знос щетки и величина а, на которую по мере износа опустится пластина (фиг.Г), связаны зависимостью

а la

I

где 1 - расстояние от оси поворота

рычага 2 до оси щетки 3; 1 j, - расстояние от той же оси рычага до оси кронштейна, на которой закреплена пластина.

Износ щетки больше, чем приближение пластаны к коллектору в процессе износа (в ) раз, что позволяет

«

щ иблизить пластину к коллектору и тем самым увеййЧить скорость потока диэлектрика, т.е. повысить эффективность его гидродинамического воздействия на щетку при большей величине ее допустимого износа.

Формулаиз обретения

Щеточный узел электрической маши ны, заполненной жидким диэлектрикрм, ts

содержащий щеткодержатель с нажимным устройством, взаимодействукицйм с размеренной в щеткодержателе щеткой, и пластины, образуюш е гидродинамические крылья, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гидродинамического воздействия на щетку с одновременным увеличением срока ее службы, пластины размещены перед набегающим краем щетки на дополнительно введенных кронштейнах, которые укреппеш) на выполненном в, виде рычага нажимном устройстве.

Изобретение относится к электрическим машинам постоянного тока, заполненным жидким диэлектриком,и может быть применено в электродвигателях буровых установок и в автономных установках подводной и авиатехники. Цель изобретения - повьшение эффективности гидродинамического воздействия на щетку с одновременным увеличением срока ее службы. Узел содержит щеткодержатель 1 с нажимной пружиной и пластины 5, образующие крылья. Дпя повышения гидродинамического усилия прижима щетки к коллектору и упрощения сборки узла пластины размещены на кронщтейнах 6, закрепленных на нажимном рычаге 2 щеткодержателя, 2 ил.

Фаг 2