Коллектор электрической машины Советский патент 1991 года по МПК H01R39/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области конструирования электрических машин.

Целью изобретения является увеличение ресурса работы коллекторно-щеточного узла.

На чертеже изображен коллектор, общий вид.

Коллектор состоит из втулки 1 с фланцем 2. Во фланце 2 равномерно по окружности запрессованы части элементов 3 токоподвода, выполненных из бронзовой проволоки. На свободном конце втулки 1 размещена шайба 4, в отверстия которой входят концы элементов токоподвода 3. Части элементов 3 токоподвода, расположен- ные между фланцем 2 и шайбой 4. выполнены вогнутыми со стороны дорожки скольжения в продольном сечении в направлении корпуса, и на них с зазором по- сажены ламели 5 в виде витых цилиндрических пружин из бронзовой проволоки. Величина максимальной вогнутости элементов 3 токоподвода в средней их части равна или несколько больше разницы между внутренним диаметром ламелей 5 и диаметром элементов 3 токоподвода, что обеспечивает незначительный изгиб ламе- лей 5 и их контактирование в средней части и в концевых частях с элементами 3 токоподвода в отсутствие нажатия со стороны щеток. Длина ламелей 5 больше осевого размера щеток, что обеспечивает контактирование последних с упруго-деформируемыми частями ламелей 5.

Одним из необходимых условий достижения указанной цели изобретения является выполнение ламелей меньшей длины, чем расстояние между концевыми частями корпуса коллектора, ограничивающими перемещение ламелей вдоль элементов токоподвода (см. чертеж).

Это обеспечивает значительное уменьшение сил трения концевых частей ламелей о корпус коллектора по сравнению с прототипом.

Втулка 1 с фланцем 2 и шайбой 4 корпуса коллектора изготовлены из пластмассы.

Элементы 3 токоподвода могут иметь и другое конструктивное решение, в частности их средняя часть может быть выполнена в виде цилиндра, с внешней стороны которого, обращенной в сторону дорожки сколь- жения, сделаны выборки материала, придающие элементам 3 токоподвода вогнутую форму, которая обеспечивает смещение средних участков ламелей 5 в сторону оси вращения коллектора при приложении к ним внешних усилий. Ламели 5 могут быть

выполнены в виде пружин растяжения и иметь бочкообразую форму.

Коллектор работает следующим образом.

В отсутствие щеток в колодцах щеткодержателей ламели 5 опираются концевыми частями и своей средней частью на элементы 3 токоподвода. При этом ламели 5 находятся в практически недеформированном

состоянии, а их средние участки, обращенные в сторону дорожки скольжения, возвышаются над элементами 3 токоподвода.

При установке в щеткодержатели щеток последние под действием сил нажатг давят на средние части ламелей 5, распи-.-- женных под щетками. В результате средние части ламелей 5, контактирующие со щетками, несколько перемещаются к оси вращения коллектора и занимают промежуточное

положение между возможными крайними верхними и нижними точками, в которых внутренние поверхности средних частей ламелей 5 упираются в элементы 3 токоподвода. Концевые части ламелей 5 при этом

остаются в крайних нижних положениях и контактируют с элементами 3 токоподвода.

В процессе вращения коллектора одни из ламелей 5 набегают под щетку и при этом

их средние части деформируются и смещаются к оси вращения коллектора до тех пор, пока наружная поверхность средних частей ламелей 5 не достигнет уровня контактной поверхности щетки, а другие ламели 5, наоборот, выбегают из-под щетки и занимают свои крайние верхние положения.

Следовательно, поскольку перемещение в радиальном направлении ламелей 5, перекрытых щеткой, ограничивается контактной поверхностью щетки, то каждая из ламелей 5 одинаковым образом контактирует со щеткой независимо от некоторой неточности установки элементов 3, токоподвода в корпусе коллектора в процессе его изготовления. Стабильность контактирования ламелей 5 со щетками, в свою очередь, обеспечиает повышение коммутационной устойчивости электрической машины.

Для создания рабочих зазоров между средними частями ламелей 5 и элементами 3 токоподвода в предлагаемой конструкции коллектора не требуется предварительного взаимодействия ламелей 5 с элементами

корпуса (которое обусловливает наличие усилий, выталкивающих ламели 5 на периферию коллектора, как это имеет место в прототипе). В результате силы трения ламелей 5 о корпус коллектора, препятствующие их вращению на элементах 3 токоподвода,

практически исключаются, что обеспечивает более свободное прокатывание щеток по ламелям 5. При этом интенсивность изнашивания ламелей 5 и щеток существенно снижается, что повышает ресурс работы коллекторно-щеточного узла.

Формула изобретения Коллектор электрической машины, содержащий корпус, элементы токоподвода,

0

на которых размещены с возможностью вращения ламели, выполненные в виде пружин, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы коллекторно- щеточного узла, участки элементов токоподвода, расположенные между концевыми частями корпуса, выполнены вогнутыми в продольном сечении в направлении корпуса, а длина ламелей выполнена меньше расстояния между концевыми частями корпуса.

Изобретение относится к конструированию электрических машин. Цель изобретения - увеличение ресурса работы коллекторно-щеточного узла. Участки элементов токоподвода 3, на которых размеще- ны с зазором пружинящие ламели 5, выполнены так, что их поверхность, обращенная в сторону дорожки скольжения, J имеет в продольном сечении вогнутую форму. Конструкция коллектора обеспечивает возможность перемещения средних частей ламелей в заданных пределах относительно корпуса, а также свободное вращение ламе- лей на элементах токоподвода при контактировании с щетками в процессе вращения коллектора. При набегании щеток на ламели средние части последних смещаются к оси вращения коллектора благодаря наличию вогнутостей на элементах токоподвода, одновременно происходит проворачивание дамелей на элементах токоподвода. Усилия нажатия на щетки уравновешиваются силами деформаций ламелей, вошедших под щетки, при этом обеспечивается стабильное контактирование каждой из ламелей со щетками. 1 ил.