Цилиндрический коллектор электрической машины Советский патент 1992 года по МПК H01R39/04 

Л

/

8

vl О

Изобретение относится к электротехнике, в частности к коллекторным электрическим машинам. Целью является повышение надежности коллектора путем стабилизации его рабочей поверхности. При вращении коллектора возникающая центробежная сила коллекторной пластины 1 уоеличивает радиальные составляющие затяжки конусов 2 и 3 и стремится уменьшить арочный | распор и реакции опорных колец 5 и б, охватывающих вал электрической машины. Коллекторные пластины 1 прижаты к внешним поверхностям обоих колец 5 и 6 поверхностями консолей, обращенными к оси коллектора. Пластины 1 могут упираться как поверхностями консолей основной части пластины, так и поверхностями консолей ласточкина хвоста. Радиальнчя упругая реакция опорных колец 5 и б в сочетании с начальным арочным распором обеспечивает стабильность радиального положения коллекторных пластин 1 и, тем самым, стабильность рабочей поверхности коллектора. 7 з.п, ф-лы, 7 ил.

/7. „,

ф

ю

g

RSSSS

Рае. Г

Из о5ро i Ос по от носится к злект отехни- кс, п чзстнгм;- м к к.ол..огкгорном электрическим мзшянзм с голлс; тораг::. имеющими циликдри -ес rWio рабоч/ю ПОЕХ.РХПОГЛ ь.

Ц2ль изобретен .:-) - по пы ач -1 i ие надеж-

КОСТИ Г. ЗЛЯ . ОрЧ ГГ/ГСМ СТаО.ПИЗгцИИ СЮ

рабочей iiOPr-;-..u:.

Из фиг. 1 покидай коллектор, сонорным каркасом из ;;оул колец, расположенных под консолями ос.човнсл части коллектор- ной пласгины, продольный разрез; на фиг. 2 - тс жо, с р.спо;.ожену,е,м колец под консолям: ласточкин УВОСТЗ; из фиг. 3 - схема распо;;о :ени - диух спорных колец в сме- ИК; н и J ;. варианте: с наружной cropoiu.i коллектор - под кснсолью ласточкина хвопто, со сто ром и электромагнитной части ротона - кснсолыо основной части коллекторной /;лЈ;МИг:1.1; на фиг. 4 - то же, с обратим расположением копец; на фиг. 5 -.схема опорного каркаса. состоящего из трех колец; и-: фь;г, 6 - опорного кар- касй, состоящего i .j четырех ;со/1ец; на фи| . 7 -оперный кзркас ;тз двух ;ол1/ц, соодинсн- ных втулкой.

Предлагаемый цилигдр1Г есхий коллектор элекгрпчосг.оп содержит комплект ТО :ОПрОГ. ОДЯ1ЦИХ И ИЗОЛЯЦИОННЫХ

пластин 1 с закреплением i:x из ласточкин хяост в корпусе коллектора, образуемом дяумя внутрснчпм;1, нчл:1 М 1Ь г.1,« конусами 2 и. 3, сгнгиьэег. ими в ,м н-лпраслснии стяжными г/лог- .оптами, Hsnpn..vjp болтами 4, и стягпв5Ю( ;;олле торЬ1-.:у пластины 1 и рэдпэлыюм направления коси коллек- тора. Коллектор также cu,4r:.p;icitv опорный каркас, с .. полненнь;й в вид нескольких, на- пример . у :г13-пчных опорных колоц 5 и б: сооснз охсГ:ти:а5ю:ц.1х вал электрической машины п выполненных из проводящего упругого материала и изолирз. от коллс;:10рмь .х г:лястин г. упругого на- прсч{0д-ч;.;его г- зтс-рилл. ксльцп 5 и G коллекторные 1 лпог;:мы 1 оп,;р;: глея поверхностями 7 it 8 консолей, спряженными к осп кол/ifKTOpa.

Для опирлнп:: ь;а сг оилпгирую -ЧИС опорные ког.;.ца .v. Оь .ть использованы оСращсг.ные к оги коллектора посерхн.остп 7 и 8 консо/;о; 1 не только ос(окнсй части коллекторной пласт.iHi (фиг. 1), но и консолей 9 п 10 лзстэмк:;.-,) хвоста (ф; г. 2). Возможно тзкже /rrof. jc сочетймие учлзанных ьлрппнтой раз - . .пых опоц. например слно Л1 , ко;холмо семо1 чэн чзсти ко.млекгог .ноГ: пластины, ;;pvi под сом- сс/;ыо ;,; ;i оч , t i хвоста с гт.с;. оинолож- .ной .. ;..: .;;..-.:,.. Cr-,.jjii;:.i кольца, p;i.;r.;-Mu-:;i bic ,, ю/1 ..о. ;..;п / клочхпна M jC ia. могут f 1. ib ./I.: HC-- i, п чг.с мости.

С яги|1з:с:д й в остеом папраилении нтул- кой.

На фиг. 3 покязчн вариант с расположением одного опорного кольца б под консолью основной части коллоктпрной пластины 1 со стороны электрома/ниfной системы якоря, а опорного кольца 11 - под консолью ласточкина хвоста с противоположной стороны коллектора, на фт. 4 с расположением одного опорного кольцу 5

ПОД КОНСОЛЬ 0 ОСНОВНОЙ КОЛЛСКТСфноЛ пластины 1 со с горош.-i наружного торца коллектора, «тсрлгс: кольцо 12 - под консолью ласточкина ХЕОСТЭ со сгорон -.i электромагнитной системы якоря. Вариант исполнения опорного каркаса в виде трех колец поу.зз-j it на фпг. 5, где. например/, со стороны наружного торца коллектора расположены /та опорных кольца: кольцо 5 под консолью основной части коллекторной пластины 1 и кольцо 11 под консолью ласточкина хвоста, а с противоположной стороны кольцо 12 также под консолью ласточкина хвоста. Из фиг. 6 показан гари- йн i с кзрк-::сом, состоящим из четырех опорных коле:.1, 5. б п 11, 12, расположенных под всеми четырьмя комсо/гпми коллекторной пластинь . На фиг. 7 пр ;педен вариант с опорным каркасом в вмдедеух колец 11 и 12, располок-знних пс консолями ласточкина хвоста на прогиво; оло чых торцах коллектора и ссх Д1 пеннь:х между собой втулкой 13, соэсно охиатыпающей дпмгателл. .

Сборка коллектора еыг олняется следующим обрдаом.

После; сборки комплекта токоьедущих и изопяциоь нь х пластин 1 и проточки посадочных поверхностей с внутренней стороны колл е кто рн их г i л ас. тин уста н а в л и оа юте я опорные кольца 5 и б (г-эриант фиг. 1) или 11 и 12 (аэппзнт фиг. 2). Для их плотной посадки позмо чо использование небольшой, до- с.т атомной для самоторможения, конусности посйдочннх погзерхносчеГг Затем коллектор стягяаяотся няжимными конусами 2 .и 3. пр1У-.см рг днзльному Псре;.;щени1О коллекторных пластин 1 к оси коллектора препятствуют не только арочный распор (как D обычных коллекторах), но и радиальная упругость спорных колец. После этого обрабатывается рзоочля поверхность коллектора.

Коллектор работает следующим обрл- зом.

При отсутствии цинтроОежных сил каждая к оллоклорная пластина 1 находите с pari. -ioiicci:. под доне) -:;.(. рад| а.гн,н1-1х соСТ ЛЛ. НОИ-. V С - Л ГЗТЯл . И П,(у: . 2 1 3 И

реакций ог 0;;н ;х коп0:; 5 С (пли 1 I и 12). з так,/.о рл/ . ....;ои;ий арочного р сйоря. мри ьрл- цен.-. тлекторл со никающая центробежная сила коллекторной пластины 1 увеличивает радиальные составляющие затяжки гонусов 2 и 3 и стремится уменьшить арочный распор и реакции опорных колец 5 и 6 (или 11 и 12). Однако коллекторные пластины 1, будучи упруго поджатыми изнутри опорными кольцами 5 и б (или 11 и 12) каркаса к упорным поверхностям затяжных конусов 2 и 3, не могут рэди- ально перемещаться друг относительно друга, т.е. радиальная упругая реакция опорных колец 5 и б (или 11 и 12) в сочетании с начальным арочным распором обеспечивает стабильность радиального положения коллекторных пластин 1 и, тем самым, стабильность рабочей поверхности коллектора. При неизбежном (как в любом сборном коллекторе) ослаблении арочного распора в результате релаксации напряжений в материале изоляции первоначальное оптимальное значение арочного распора восстанавливается, как обычно, подтяжкой конусов.

Указанные особенности конструкции и работы нового коллектора дают возможность широкого изменения арочного распора в ней без единственно возможной, как в обычных коллекторах, его прямой зависимости от радиальных сил затяжки конусами, причем эта возможность существует как для расчетных значений на начальной стадии создания коллектора (т.е. еще в процессе проектирования), так и в эксплуатации. Тем самым предлагаемый коллектор может быть определен как сборный цилиндрический коллектор принципиально нового типа - с управляемым арочным распором.

Обусловленная этим его главным свойством технико-экономическая эффективность предлагаемого коллектора выражается в значительном увеличении надежности коллектора через увеличение стабильности профиля его рабочей поверхности и, следовательно, через: увечичение общего срока службы коллектора благодаря уменьшению количества перетяжек и переточек: уменьшение расходов на ремонт с переборкой благодаря постоянно имеющейся возмож-% ности управления арочным распором и, следовательно, степенью монолитности коллектора; уменьшение расходов на теку- щее содержание коллекторно-щеточного аппарата благодаря повышению стабильности рабочего профиля коллектора.

Дополнительная технико-экономиче- скзп Эффективность предлагаемого коллектора определяется отсутствием на коллекторных плг-стинзх выреза с внутренней стороны для размещения опорного каркаса. Это упрощает изготовление коллекторных пластин и дает существенную экономию материала из-за возможности уменьшения общей высоты коллекторной пластины.

Формула изобретения

выполненных с крепежным элементом в виде ласточкина хвоста, закрепленных в корпусе, содержащем два нажимных конуса, стянутых стяжными элементами, и опорное кольцо с изоляционной внешней поверхностью, которое соосно охватывает вал и выполнено из упругого материала, при этом каждая коллекторная пластина прижата к внешней поверхности опорного кольца внутренней поверхностью, обращенной к

оси коллектора, отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности путем стабилизации рабочей поверхности, он снабжен по крайней мере одним дополнительным опорным кольцом, выполненным и

установленным аналогично первому, причем все опорные кольца прижаты к поверхностям консолей коллекторных пластин..

коллектора под консолями основной части пластины и ласточкина хвоста, а третье - с противоположной стороны коллектора под консолью основной части пластины или ласточкина хвоста.

i 11

ф

Ј.&

ФаъЗ

Е

/

-12

Раг.Ч

Фи-г.5

Л

-12

1701204

Риг. 2

Фигл