Электрическая коллекторная машина Советский патент 1944 года по МПК H02K13/14 

В электрических машинах постоянного тока (особенно в машинах с тяжёлыми условиями коммутации) стремятся применять шётки с устойчивыми вольтамперными характеристиками, так как переходное падение напряжения контакта «щётка-коллектор играет огромную роль в безискровой работе щёток и в получении нормальной коммутации.

Но переходное падение напряжения щётки, работающей анодом, не равно переходному падению напряжения щётки, работающей катодом.

Эта разница достигает больших значений, когда коллектор машины нагревается до температуры 60 - 70°. Разница между переходными падениями напряжения у анодных и катодных щёток в динамическом режиме работы их достигает для некоторых марок щёток до 135% при t 70°

Следовательно, когда коллекторные ламели замыкаются положительной щёткой (анод), условия коммутации будут одни, а когда они замыкаются отрицательной пдёткой - условия коммутации будут другими. Получаются очень

большие толчки токов короткого замыкания в короткозамкнутых (щёткой) секциях якоря и на контактной поверхности щёток, в особенности при наличии большого числа щёток, работающих параллельно, так как они склонны к неравномерному распределению тока между собой.

Это влечёт за собой значительные перегревы коллекторов и щёток, а также ещё большее усложнение условий коммутации. Некоторые щётки после непродолжительной эксплоатации не выдерживают таких толчков токов, контактная поверхность щёток раскаляется, начинает подвергаться разрущению и искрить. Поэтому тщательные расчёты дополнительных полюсов иногда не приводят к положительным результатам.

У электрических мащин, не имеющих дополнительных полюсов, явления неодинаковости переходных падений напряжения у анодных и катодных щёток вызывает в большинстве случаев искрение положительных щёток (при работе машины двигателем) и искрение отрицательных щёток (при работе маьтины генератором).

Исходя из оказанного, изобретатель предлагает ставить на электрических машинах щётки различной иолярности из различных материалов, например, угольные щётки различных марок, с таким расчётом, чтобы переходные падения напряжения в действительных условиях работы мащины были приблизительно одинаковыми у положительной и отрицательной щёток.

Например, если на машине положительные щётки имеют переходное падение напряжения ниже, чем отрицательные щётки, то ставят вместо них щётки такой марки, которые в анодном режиме имеют такое же переходное падение напряжения, как и отрицательные щётки.

По указанию изобретателя, эксперименты показали, что это мероприятие значительно улучшает работу машин в эксплоатации.

Предмет и з о б р е т е н. и я

, Электрическая коллекторная машина, отличающаяся тем, что с целью улучщения коммутации, щётки различной полярности изготовлены из различного материала (например, угольные щётки различных марок) с тем, чтобы переходные падения напряжения у положительных и отрицательных щёток в действительиых условиях работы мащины были приблизительно одинаковыми.