Бесконтактный измеритель положения щетки электрической машины Советский патент 1980 года по МПК H01R39/58 

мы щеткодержателя, причем плоскость витков индуктивной катушки установлена параллельно боковой внутренней поверхности этой стенки обоймы щеткодержателя, а активная поверхность магнитосигнального элемента расположена в плоскости, параллельной плоскости витков индуктивной катушки.

Кроме того, обойма щеткодержателя выполнена со сквозными по толщине ее стенок прорезями.

На фиг. 1 дана общая схема измерителя предельного износа щетки; на фиг. 2 показано расположение прорезей в стенках обоймы щеткодержателя.

Преобразователь перемещения щетки в электрический сигнал выполнен в виде магнитосигнального элемента - магнитопровода 1 и магниточувствительного элемента - катушки 2 с маг-г нитопровсдом 3. Магнитосигнальный элемент расположен в активном теле щетки 4, а магниточувствительный элемент - в стенке 5 обоймы щеткодержателя. Катушка 2 связана через функциональный преобразователь б с источником 7 питания и измерительным прибором 8. В качестве источника питания может применяться, например, источник напряжения повыиюнной частоты, а в качестве функционального преобразователя - фильтр, очищающий полезный сигнал от составляющих ЭДС, наводимых за счет перемещения щетки, вызванных, например, выступающей изоляцией коллектора, отклонением формы токосъемного кольца от окружности и другими причинами.

В стенках 5 обоймы щеткодержателя выполнены сквозные по ее толщине прорези 9.

Работа измерителя основана на измерении электрического сигнала, обусловленного изменением потокосцепления магниточувствительного элемента.

Измеритель работает следующим образом.

При подключении катушки 2 к источнику 7 питания она будет создавать магнитный поток Ф, зaJvIыкaющийcя по путям, показанным штриховыми линиями. Величина потока определяется МДС магнитопроводов катушки 1 и суммарным магнитным сопротивлением путей распространения потока. Изменение относительного расположения магнитопровода 3 и катушки 2 магниточувствительного элемента вызывает изменение суммарного магнитного сопротивления путей распространения магнитного потока Ф. Последнее определяет величину индуктивного сопротивления катушки 2 и тем самым величину тока в цепи измерительного прибора 8.

По величине электрического тока в измерительном приборе 8 определяется предельный износ щетки.

Регулировка величины тока, соответствующей начальному положению щетки и обусловленная естественным разбросом размеров щетки при ее изготовлении, легко осуществляется с помощью резистора, размещенного, например, в измерительном приборе. Нагнитосигнальный элемент может быть выполнен из материалов близких по структуре и удельному весу к материалу щетки. Расположение магнитосигнального элемента в активном теле щетки не влияет на ее прочность и монолитность. Устройство упрощается, повышается его надежность. Кроме того, размещение магнитосигнального элемента в щетке и магниточувствительного элемента - в обойме щеткодержателя при практической реализации предлагаемого устройства не требует защиты этих элементов от случайных механических воздействий. Габариты устройства в целом уменьшаются.

Формула изобретения

Бесконтактный измеритель положения щетки электрической машины, расположенной в обойме щеткодержателя электрической машины, содержащий связанный со щеткой Магнитосигнальный элемент в виде магнитопровода, магниточувствительный элемент в виде индуктивной катушки с сердечником, подключенный через преобразователь к измерительному прибору, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов щеточного узла машины при высокой надежности работы, Магнитосигнальный элемент закреплен в активном теле щетки, магниточувствительный элемент расположен в стенке обоймы щеткодержателя, причем плоскость витков индуктивной катушки установлена параллельно боковой внутренней поверхности этой стенки обоймы щеткодержателя, а активная поверхность магнито-. сигнального элемента расположена в плоскости, параллельной плокости витков индуктивной катушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Германии 657791, кл. 21 d 67/05, 1942.

2.Патент США 3609429, кл, 310-246, 1970.

3.Богатырев Н.Я. и др. О способах определения износа щеток электрических машин , Электромеханика, 1965, 6.