Щеткодержатель для электрической машины Советский патент 1992 года по МПК H01R39/40 

Изобретение относится к электромашиностроению и является усовершенствованием изобретения по ав.св. N° 1566440.

Известен щеткодержатель для электрической машины, содержащий колпачок и нажимную пружину, размещенную в цилиндрической обойме, внутренний диаметр которой выполнен равным диагонали поперечного сечения прямоугольной щетки, на торце обоймы выполнен скзозной диаметральный прямоугольный паз, ось которого перпендикулярна оси обоймы щеткодержателя, а ширина паза по всей его длине равна ширине щетки.

Недостатком указанного щеткодержателя является наличие люфта щетки в обойме щеткодержателя, если ширина щетки в 2-3 и более раз больше ее длины, что нарушает стабильность работы щеточного контакта.

Кроме того, возможно повреждение поверхности коллектора остатками щетки при полном ее износе, что снижает надежность работы щеткодержателя.

Цель изобретения - повышение стабильности и надежности работы щеточного узла путем устранения люфта щеткм в обойме щеткодержателя.

Указанная цель достигается тем, что в щеткодержателе содержащем колпачок и нажимную пружину, размещенную в цилиндрической обойме, внутренний диаметр которой выполнен равным диагонали поперечного сечения прямоугольной щетки, на торце обоймы выполнен сквозной диаметральный прямоугольный паз, ось которого перпендикулярна оси обоймы щеткодержателя, а ширина паза по всей длине равна ширине щетки, между щеткой и нажимной пружиной установлен фиксирующий элемент, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру обоймы щеткодержателя, а на торце фиксирующего элемента выполнен паз, аналогичный пазу обоймы щеткодержателя и соосный с ним.

На фиг.1 изображен щеткодержатель с фиксирующим элементом; на фиг.2 - конфигурация фиксирующего элемента; на фиг.З

OJ

NO

-fcb

S3 N

ю

вид А на фиг.2; на фиг.4 - возможный люфт нерабочего конца щетки; на фиг.5 - опрокидывание щетки в обойме щеткодержателя при реверсе электрической машины.

Предлагаемый щеткодержатель для электрической машины содержит колпачок 1, нажимную пружину 2, размещенную в цилиндрической обойме 3, на торце которой выполнен сквозной прямоугольный паз 4, щетку 5, опирающуюся на коллектор 6, и фиксирующий элемент 7, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру обоймы щеткодержателя. На торце фиксирующего элемента 7 выполнен паз 8, аналогичный пазу 4 обоймы 3 щеткодержателя и соосный с ним.

Щеткодержатель работает следующим образом,

Прямоугольный паз 4, обоймы щеткодержателя 3 ti фиксирующий элемент 7, закрепленный на нерабочем конце щетки 5, обеспечивают строго прямолинейное перемещение щетки 5 вдоль оси обоймы 3 щеткодержателя. Под действием пружины 2 щетка 5 прижимается к коллектору 6.

При полном износе рабочей части щетки 5 фиксирующий элемент 7 опирается на сегментные выступы 9 торца обоймы 3 щеткодержателя, прерывая контакт щетки 5 с коллектором 6, предотвращая таким образом возможность повреждения поверхности коллектора 6 остатками щетки 5.

Применение фиксирующего элемента, установленного между щеткой и нажимной пружиной, позволяет повысить стабильность и надежность работы щеточного узла.

Наличие люфта щетки в обойме щеткодержателя приводит к тому, что при реверсе электрической машины вместо всей поверхности поперечного сечения щетки работает только ее узкая полоска около боковой грани (т.е. опрокидывание щетки, см.фиг.5).

Так, расчеты показывают, что при изменении длины щетки (длина щетки - больший размер поперечного сечения щетки) на 0,1 мм и фаски на боковой грани щетки с 0,3 на 0,5 мм (в пределах поля допуска на изготовление щеток),и с учетом допуска на изготовление обоймы щеткодержателя величина люфта нерабочего конца щетки равна 0,7 мм (размер г на фиг.4) при соотношении сторон поперечного сечения щетки 5x25. Значит, при износе щетки на 0,8-0,9 ее рабочей части высоты конец щетки со стороны коллектора (фиг,5) может смещаться на 0,8-1,0 мм. При таком положении щетки не только изменяется величина переходного сопротивления скользящего контакте коллекторщетка, но одновременно происходит как-бы сдвиг щеток с нейтрали, что, в свою очередь, приводит к ухудшению выходных характеристик электрической машины, например к увеличению пульсаций и асимметрии выходного напряжения при работе электрической машины в режиме тахогенератора или пульсаций момента при работе в режиме двигателя.

В предлагаемом техническом решении

зазор между обоймой щеткодержателя и фиксирующим элементом, а также между шириной паза обоймы и шириной щетки может быть выполнен минимальным (в пределах 0,01 мм), следовательно, перемещение

щетки в обойме щеткодержателя на всю ее рабочую высоту можно получить практически безлюфтовым, что приводит к улучшению выходных характеристик электрической машины.

Ни один из известных типов щеткодержателя не позволяет получить такой минимальный люфт щетки в обойме щеткодержателя.

Одновременно при полном износе рабочей части щетки фиксирующий элемент опускается на внутренние сегментные выступы торца обоймы щеткодержателя и прерывает контакт щетки с коллектором, предотвращая тем самым возможность повреждения поверхности коллектора остатками щетки и нажимной пружиной.

Применение предлагаемого щеткодержателя позволяет значительно повысить стабильность и надежность работы щеточного узла.

Формула изобретения Щеткодержатель для электрической машины по авт.св. № 1566440, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности и надежности в работе щеточного уЗла, между щеткой и нажимной пружиной установлен фиксирующий элемент, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру обоймы щеткодержателя, на торце фиксирующего элемента выполнен паз, аналогичный пазу обоймы щеткодержателя, а на торце фиксирующего элемента выполнен паз, аналогичный пазу обоймы

щеткодержателя и соосный с ним.

7

1739422

L/

гТ

И

Фм.1

Использование: конструкции щеточно- коллекторного узла электрических машин малой мощности. Сущность изобретения: щеткодержатель содержит колпачок, нажимную пружину, размещенную в цилиндрической обойме, на торце которой выполнен сквозной прямоугольный паз, щетку, опирающуюся на коллектор, и фиксирующий элемент, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру обоймы щеткодержателя. На торце фиксирующего элемента выполнен паз, аналогичный пазу обоймы щеткодержателя и соосный с ним. 5 ил.

if

J

5

-Э

х

Фиг.З

Фиг. 5