Контактное коммутирующее устройство вращающегося электрического аппарата Советский патент 1980 года по МПК H01R39/18 

(54) КОНТАКТНОЕ КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА

1

Изобретение относится к контактным коммутирующим устройствам, в частности к контактным коммутирующим устройствам вращающегося электрического аппарата, и может найти применение, например, в системах автоматизированного электропривода , различных производственных механизмов.

Известны контактные коммутирующие устройства вращающегося электрического аппарата, выполненные из щтырей со сферической поверхностью 1.

Недостатком указанных устройств явля- Ю ется сложная конструкция последних, что затрудняет их соединение непосредственно с валом вращающегося электрического аппарата.

Известно контактное коммутирующее уст- jj ройство, содержащее контактный щтырь со сферической поверхностью и закрепленную на валу вращения аппарата скобу, один конец которой соединен с электрической цепью аппарата, а другой предназначен для коммутации со сферической поверхностью 20 щтыря 2.

Недостатком известного контактного коммутирующего устройства является возможность преждевременного износа его коммутирующих поверхностей, снижающего срок службы устройства, что обусловлено наличием силы тоения скольжения, возникающей при перемещении верщины сферической поверхности щтыря по окружности плоскости соответствующего конца скобы. В известном устройстве верщина сферической поверхности штыря расположена на некотором расстоянии от геометрической оси вращения аппарата, и ее точка соединения с плоскостью скобы описывает траекторию окружности, обладая линейной скоростью скольжения, пропорциональной расстоянию от геометрической оси вращения. Потеря энергии на трение скольжения, а следовательно, износ трущейся пары пропорционален фактору p-V, где р - удельное давление в кг/см ; где V - линейная скорость скольжения в м/с

Цель изобретения - уменьшение износа контактирующих поверхностей и повышение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что в контактном коммутирующем устройстве вращающегося электрического аппарата конец скобы расположен в плоскости, перпендикулярнои к оси вращения электрического аппарата, ось сферической поверхности штыря совпадает с осью вращения аппарата, при этом сферическая поверхность штыря соприкасается с концом скобы в точке пересечения плоскости данного конца с осью вращения электрического аппарата. На чертеже изображено предлагаемое контактное коммутирующее устройство вращающегося электрического аппарата. В прямоугольных направляющих изоляционного корпуса 1 размещен контактный штырь 2 со сферической поверхностью 3. На валу 4 вращения аппарата, жестко закрепленного с валом исполнительного механизма (на чертеже не показан), закреплена токопроводящая скоба 5, один конец 6 которой соединен с электрической цепью аппарата, а другой 7 предназначен для коммутации со сферической поверхностью штыря. Изоляционный корпус неподвижно закреплен на основании 8. Скоба поджимается к электрической цепи аппарата сильной пружиной 9, обеспечивая надежную коммутацию, а штырь поджимается к скобе более слабой пружиной 10, достаточной для создания коммутации между штырем и скобой. На конце 6 скобы 5 может быть закреплен контактный ролик 11. Втулка 12, запрессованная в скобу, служит в качестве изолятора между вращающимся валом 4 и скобой 5 и получает идентичное валу вращение. В изоляционном корпусе размещена изоляционная щайба 13, опирающаяся на основание 8 и предназначенная для создания упора пружине 10. Токоподвод к штырю осуществляется электрическим проводом 14, впаянным одним концом в штырь 2. Токосъем электрической цепи аппарата осуществляется электрическими проводами, впаянными в контакты аппарата и объединенными в один электрический пучок 15 проводов. При вращении вала 4 ролик 11, неподвижно закрепленный на конце 6 токопроводящей скобы 5, обегает коммутирующую поверхность аппарата 1. Токопроводящий щтырь 2, соединенный с токоподводящим проводом 14 через сферическую поверхность 3, коммутирует с другим концом 7 скобы 5 в точке пересечения оси вала 4 с плоскостью конца 7, перпендикулярной оси вала 4. При вращении скобы 5 коммутация ее конца 7 со сферической поверхностью упомянутого щтыря постоянно происходит в одной точке, лежащей на оси вращения вала 4. При этом линейная скорость точки коммутации равна нулю. В связи с этим потеря энергии на трение (фактор р -V) равна нулю, где р - удельное давление в коммутирующей точке; )-r -линейная скорость коммутирующей -частота вращения вала 4; -расстояние от геометрической оси вращения до точки коммутации (г 0). Следовательно, износ предлагаемого контактного коммутирующего устройства значительно меньше, чем в и-звестных устройствах. Использование в предлагаемом контактном коммутирующем устройстве новых признаков: расположение второго конца скобы, предназначенного для коммутации со сферической поверхностью штыря в плоскости повторного пересечения оси вращения электрического аппарата, перпендикулярного упомянутой оси, совпадение оси сферической поверхности штыря с осью вращения аппарата и соединение сферической поверхности штыря с концом скобы в точке пересечения плоскости данного конца с осью вращения электрического аппарата, созд ает предлагаемому устройству существенно новый положительный эффект - значительное снижение износа коммутирующих поверхностей и значительное увеличение срока службы аппарата в целом. По экспериментальным данным срок службы потенциометрического датчика, в котором использовано предлагаемое устройство, повыщается в 10-12 раз. Формула изобретения Контактное коммутирующее устройство вращающегося электрического аппарата, выполненное в виде контактного щтыря со сферической поверхностью и закрепленной на валу вращения аппарата скобы, один конец которой соединен с электрической цепью аппарата, а другой предназначен для коммутации со сферической поверхностью щтыря, отличающееся тем, что, с целью уменьшения износа контактирующих поверхностей и повышения срока службы, конец указанной скобы расположен в плоскости, перпендикулярной к оси вращения электрического аппарата, ось сферической поверхности штыря совпадает с осью вращения аппарата, при этом сферическая поверхность штыря соприкасается с концом скобы в точке пересечения плоскости и данного конца с осью вращения электрического аппарата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 532920, кл. Н 01 R 39/18, 1975. 2.Врашающееся переменное сопротивление серий ППБ-25-Г, ОЖО 468 512 ТУ.

//

12