СПОСОБ СНЯТИЯ ОКИСНОЙ ПЛЕНКИ С ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Советский патент 1995 года по МПК H01R39/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для снятия окисных пленок с коллекторов электрических машин постоянного и переменного тока.

Цель изобретения повышение технологичности способа и сохранения надежности коллектора.

Цель достигается тем, что в качестве ПАВ выбрана пятиокись ванадия, из которой предварительно изготовляют брикеты, идентичные по размерам и форме токосъемной щетке, брикеты устанавливают в щеткодержатели вместо токосъемных щеток на каждой дорожке коллектора и принудительно приводят коллектор во вращение.

Отличительными признаками способа снятия окисной пленки с поверхности коллектора в сравнении с прототипом является то, что на окисную пленку воздействуют пятиокисью ванадия, обладающей окислительными свойствами по твердофазному механизму при вращающемся коллекторе (при этом все токосъемные щетки должны быть сняты), что способствует сохранению надежности коллектора и значительно упрощает способ.

На фиг. 1 показан коллектор со щеткодержателями и токосъемными щетками; на фиг. 2 щеткодержатель с группой токосъемных щеток; на фиг. 3 коллектор и щеткодержатель с брикетом из пятиокиси ванадия; на фиг. 4 расположение брикетов из пятиокиси ванадия в щеткодержателе на каждой дорожке коллектора.

Способ осуществляется следующим образом. Из щеткодержателей 2 вынимают все токосъемные щетки 3. В гнезда по крайней мере одного из щеткодержателей 2 устанавливают брикеты из пятиокиси ванадия и прижимают к коллектору 1 пружинами щеткодержателя. На каждую рабочую дорожку коллектора устанавливают по крайней мере по одному брикету 4. Коллектор 1 приводят в принудительное вращение.

Пятиокись ванадия является катализатором частичного окисления графита, входящего в состав окисной пленки, до поверхностных окислов графита:
2xC+O₂ 2C_xO (1) которые затем восстанавливают пленку Cu₂O по твердофазному механизму:
Cu₂O+C_xO __→ 2Cu+CO₂+(x-1)C. (2)
Суммарное уравнение реакции
2Cu₂O+C 4Cu+CO₂. (3)
Факт образования промежуточных углерод-кислородных соединений типа С_хО, которые затем могут окисляться до СО₂, известен (см. например, Прикладная электрохимия, М. Химия, 1984, с. 464 465).

Реакция (3) может протекать самопроизвольно, о чем свидетельствует отрицательное значение изменения свободной энергии Гиббса, рассчитанного по уравнению
Δ G Δ H T Δ S.

Термодинамические данные:
при 25^°C ΔG -105,97
при 240^°C ΔG -136,04
С увеличением температуры скорость реакции (1), (2) и результирующего процесса (3) увеличивается.

Необходимая для протекания реакции температура создается сильным поверхностным трением между щеткой и дорожкой коллектора, что приводит к чрезвычайно сильному разогреву трущихся поверхностей.

Предлагаемый способ снятия окисной пленки реализован следующим способом.

Воздействие пятиокисью ванадия было осуществлено на коллектор генератора ГС-12ТО с наработанной окисной пленкой.

Толщина окисной пленки определена по ее сопротивлению и соответствовала R 0,8 Ом.

Брикеты из пятиокиси ванадия были установлены в щеткодержатели вместо токосъемных щеток. Давление на щетки равнялось 800 г.

Коллектор приведен во вращение с частотой 8000 об/мин. Воздействие пятиокисью ванадия на окисную пленку осуществляли до полного ее снятия.

Через 15 мин сопротивление окисной пленки составило R 0,002 Ом, что свидетельствует об отсутствии окисной пленки на коллекторе.

Использование пятиокиси ванадия в виде брикетов, устанавливаемых в щеткодержатели вместо токосъемных щеток, в процессе снятия окисной пленки повышает технологичность способа за счет исключения необходимости использования устройств для подачи ПАВ и сохраняет надежность коллектора.

Использование: снятие окисных пленок с коллекторов электрических машин. Снятие осуществляется путем воздействия пятиокиси ванадия на окисную пленку. Сущность изобретения: изготавливают брикеты из пятиокиси ванадия, по размерам и форме идентичные токосхемной щетке, устанавливают брикеты в щеткодержателях и приводят якорь во вращение. 4 ил.

СПОСОБ СНЯТИЯ ОКИСНОЙ ПЛЕНКИ С ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, включающий воздействие на окисную пленку поверхностно-активными веществами при принудительном вращении коллектора относительно щеткодержателей, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, сохранения надежности коллектора, в качестве поверхностно-активного вещества выбрана пятиокись ванадия, из которой предварительно изготавливают брикеты, идентичные по размерам и форме токосъемной щетке, причем брикеты устанавливают по крайней мере в одном щеткодержателе вместо токосъемных щеток на каждой дорожке коллектора.