Токосъемное устройство Советский патент 1990 года по МПК H01R39/00 H02K31/00 

Фиг.1

тродом.2 и ограничен в осевом направлении упругими элементами 8, например уплотнительными резиновыми кольцами. Щеткодержатель 4 со щеткой 5 опирается на радиально-упорный подшипник 6

и поджат к вращающемуся электроду 1 нажимными элементами 7. При этом щеткодержатель имеет возможность угловых перемещений его оси и осевого перемещения. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, касается усовершенствования токопередачи между вращающимся и неподвижным электродами и может быть использовано, например, в униполярных машинах. Цель изобретения - увеличение пропускаемого через устройство тока и уменьшение относительных массогабаритных показателей устройства при снижении общих потерь мощности путем улучшения соединения щеткодержателя с неподвижным электродом. Устройство содержит вращающийся электрод 1, с которым контактирует щетка 5, кольцевой щеткодержатель 4, который электрически связан с неподвижным электродом 2 жидкометаллическим токоподводом 3, металл которого размещен в цилиндрическом зазоре между щеткодержателем 4 и неподвижным электродом 2 и ограничен в осевом направлении упругими элементами 8, например уплотнительными резиновыми кольцами. Щеткодержатель 4 со щеткой 5 опирается на радиально упорный подшипник 6 и поджат к вращающемуся электроду 1 нажимными элементами 7. При этом щеткодержатель имеет возможность угловых перемещений его оси и осевого перемещения. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к токосъемным устройствам, предназначенным для токо- передачи между неподвижным и вращающимся электродами, и может найти применение, например, в униполярных электрических машинах.

Целью изобретения является увеличение токопропускания и уменьшение относительных массогабаритных показателей устройства при снижении общих потерь мощности.

На фиг. 1 показано устройство, осевой разрез; на фиг. 2 - вариант выполнения устройства с кольцевой канавкой в неподвижным электроде для облегчения заполнения токоподвода жидким металлом; на фиг. 3 - то же, с упругими элементами в виде кольцевой пористой матрицы.

Токосъемное устройство содержит вращающийся 1 и неподвижный 2 электроды, электрически соединенные между собой последовательно с помощью жид- кометаллического токоподвода 3 от неподвижного электрода 2 к кольцевому щеткодержателю 4 и с помощью расположенной на торце щеткодержателя 4, по крайней мере одной, щеткой 5 от щеткодержателя 4 к вращающемуся электроду 1. Кольцевой щеткодержатель установлен на опоре в виде радиально- упорного подшипника 6, который взаимодействует со свободным торцом щеткодержателя 4. Щеткодержатель расположен на опоре с возможностью угловых перемещений его оси и осевого щения под действием нажимных элементов, например, в виде пружин 7. Жидкий металл в жидкометаллическом токо- подводе 3 расположен в замкнутом кольцевом объеме, ограниченном в радиальном направлении внутренней поверхностью неподвижного электрода 2 и наружной цилиндрической поверхностью кольцевого щеткодержателя 4, а в осевом направлении - дополнительно введенными упругими элементами 8, которые установлены с возможностью

5

0

5

0

5

0

5

0

5

скольжения по одной из указанных поверхностей (например, на фиг. 1 элементы 8 жестко закреплены на щеткодержателе 4 и имеют возможность скольжения по внутренней поверхности неподвижного электрода 2). В качестве упругих элементов 8 могут быть использованы, например, уплотнительные резиновые кольца разной конфигурации (фиг. 1 и 2) или, например, кольцевая пористая матрица 9 (фиг. 3) из металлической сетки, установленная, например, в выточке неподвижного электрода 2 и скользящая по поверхности щеткодержателя 4. Матрица заполнена жидким металлом, удерживаемым в ней за счет капиллярных сил. Для облегчения заполнения токоподвода 3 жидким металлом в неподвижном электроде 2 может быть выполнена кольцевая канавка 10, размеры и расположение которой соответствуют величине осевого перемещения щеткодержателя. Заполнение жидким металлом токоподвода может производится через трубки 11 (фиг. 1 и 2). В щеткодержателе 4 может быть установлен набор отдельных щеток 5. Щетки могут быть монолитными, подразделенными, волокнистыми. Щетки жестко закреплены в щеткодержателе с обеспе- электропроводности соединения, например, пайкой. Неподвижный электрод 2 может иметь каналы охлаждения водой или другим хладагентом. Хладагентом может служить также жидкий металл токоподвода при организации прокачки его по контуру с теплообменником.

Устройство работает следующим образом.

От вращающегося электрода 1 ток передается через щетку 5, щеткодержатель 4 и слой электропроводной жидкости токоподвода 3 к неподвижному электроду 2. Нажимные элементы - пру - жины 7 через радиально-упорный подшипник 6 создают необходимое осевое усилие нажатия на щеткодержатель со Щеткой 5, прижимая ее к вращающемуся

Ю J