Щеточно-контактный узел для униполярной электрической машины Советский патент 1979 года по МПК H01R39/43 H02K31/02 

(54) ЩЕТОТНО-КОНТАКТНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ УНИПОЛЯРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙМАШИНЫ

I

Иаобретение относятся к токосъемам униполярных электрических машин, в частности, к их щеточно-контактным устройствам. Предпочтительная область применения узла- униполярные мащйны с коллекторными якорями и сверхпроводниковыми индукторами..

Известны щеточно- контактные узлы униполярных машин, содержащие группь нз многих щеток, равномерно расгфеделенных по окружностям коллекторов. С помршью щеток осуществляется последовательное электрическое соединение стержней якоря мащины til.

Также известно щеточное устройство, содержащее сильфонный щеткодержатель, заполненный жидкостью, соединенный электрически со щеткой, и выполняющий также роль токоотводящего элемента, С помощью трубок через щеткодержатель производится прокачка охлаждающей устройство жидкости. Давление жидкости обусловливает соответствующую величину усилия, прижимающего щетку к поверх-

ности вращающегхэся электрода (коллектора либо контактного кольца) С2.

Наличие на окружностях коллекторов униполярных машин групп из многих щеток обусловливает невозможность обеспечения одинакового прижатия всех щеток к контактной поверхности. Это приводит к неравномерному износу отдельных щеток под влиянием совокупности механических, электрических и терми0ческих факторов. В результате снижается долговечность и надежность щеточноконтактного узла в целом.

Цель настоящего изобретения - повыщение долговечности и надежности узла.

5

Это достигается тем, что все снль- фонные щеткодержатели соединены гидравлически последовательно между собой кольцевым трубопроводом с жидкостью.

Конструкция щеточно- контактного узла униполярной мащины поясняется чертежом.

Щетки 1 укреплены в металлических сильфонных щеткодержателях 2, которые

соединяют щетку электрически с медным токортврдом 3. Токоотводы снабжо11ы выступами 4 с резьбой для присоединения проводников электрической цепи шеток, Сильфоны 2 гидравлически соединены последовательно трубками 5, а ;С помощью трубок 6, 7 и вентилей 8, 9 СИЛЬФОНЫ присоединены к напорному жидкостному устройству. Трубки 5, 6, 7 выполнены из металла и электрически изолированы от токоотводов 3 в местах соединения с ними. Возможно выполнение трубок 5, 6, 7 из неэлектропроводных маггериалов (например, диэлектрических полимеров). Сильфоны 2 и трубки 5, 6, 7 заполнень Жидкостью (например ЬЬдой, либо маслом) под давлетййём. . Трубки 5, 6, 7 образуют кольцевой трубопровод. Траверса 10 изготовлена из йэрлящгонного материала, в ней закре-г плёнь токоотвбды И щеткодержатели. Траверса установлена в Корпусе машины. Щетки 1 прижаты к тсонтактной поверхнбсти коллекторньтх пластин 11. РаспО/ложены щетки на окружности коллектора равн:омернЬ через Ьдйу пластИйу.

В щетрбчнр-Kojtat-aKfiHb 5 rytрасполагаться на поверхности коллектора, обращённой к периферии мйшИны (как показано на чертеже), а также и на поверхности коллектора, обращенной к оси машины. Щеточно-контактный узел описанной конструкции можно применять не только для коллекторньис машин, но и для машин с контактными кольцами. При этом трубки 5, 6, 7 не требуется электрически изолировать от токоотводов 3, так как все щётки, раз- мёщёнйые на одном контактн&м кольце, находятся под одинаковым электрическим ТйШёШйШШКГ и сосШняются паралйёлЬно проводниками внещ ней цепи. Токоотвод 3 можнс электрически соединить со щётками также гибким щеточным канатиком. В этом случае возможно вьшолнение снльфонов из неметаллических материалов.

Шёточно- контактный узел работает . следующим образом. С помощью напорного устройства в сильфонах 2 устанавливается заданное гидростатическое давление жидкости, обеспечивающее необходимую силу контактного натяжения щето на поверхность коллектора. После этого проходные вентили 8,9 закрываются. Еслв заполняющая жидкость используется еще и пля охлаждения узла, то вентили 8, 9 присоединяются к циркуляционному контуру с насосом, осуществляющим перекачивание жидкости через теплообменник. Поскольку все соединены кольцевым трубопроводом с жидкостью, то О1Ш всегда работают при одинаковом давлении. Это предотвращает неравномерный износ отдельньгх щеток, который имеет место, если щеткодержатели выполняются автономными. Равномерный износ всех щеток, достигаемый в щеточнй- контактном узле, повьпиает долговечность и надежность работы узла в целом, что имеет большое экономическое значение. Упругость гофр1фоваю1ых стенок сильфонов выбирается малой по сравнению с действием давления жидкости. Кроме того, упругое влияние стенок сильфонов можно скомпенсировать специально подобранной пружиной, установленной внутри сильфбна,

Шеточно- контактный узел униполярной электрической мащины может найти Практическое применение в крупных униполярных системах Генератор-двигатель сб сверхпроводниковыми индукторами для ТИХОХОД1Ш1Х электроприводов (гребных винтов на морских судах, прокат. ных станов), а также в токосъемных устройствах различных электрических машин с контактными кольцами.

Формула изобретения

Щеточно- контактный узел для униполярной электрической мащины, содержащий щетки, равномерно распределенные по окружности коллектора, и сильфонные щеткодержатели, наполненные жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения долговеч-

ности и надежности узла, он снабжен кольцевым трубопроводом с жидкостью, который соединяет все сильфонные щеткодержатели последовательно между собой.

Источники информации,,

принятые во внимание при экспертизе:

№ 468338, кл. Н 02 К 31/О2, 1974.

N9 149357, КЛ.2 Н О1 R 39/43, 1973, (прототип).

Ю

2