Коллектор электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H01R39/04 

(54) КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МА1ЧИНЫ

Изобретение относится к электромашиностроению и касается коллекторов электрических машин. Известен коллектор врагцающихся машин, содержащий кольцевой пластмассовый сердечник, в наружную поверхность которого запрессованы вдол оси коллекторные пластины. Во внутре нюю поверхность сердечника запрессован витой металлический элемент, сложные витки которого прилегают один к другому. Соприкасающиеся поверхности витков имеют на периферии зубцы, входящие в зацепление с зубцами смежных витков, что предотвращает раскрутку элемента, остающиеся между витками щелевые зазоры заполняют пластмассой 13 . Недостаток известной конструкции состоит в том, что в результате раз ных коэффициентов теплового расширения меди коллектора и пластмассы, ко торой она заливается и представляющая собой сплошную массу значительно го объема, при работе коллектора, возникают внутренние напряжения, сн жающие надежность коллектора, особе но при большой его длине. Кроме того, сложно изготовление витого ме таллического элемента с зубцами технологически. Известен цилиндрический коллектор, у которого набор коллекторных пластин имеет винтовую трапецеидальную нарезку на внутренней поверхности, а стальная втулка - такую же нарезку на наружной поверхности. Устанавливаемый между медью и втулкой зазор заливается пластмассой или эпоксидной смолой 2 . В процессе эксплуатации медь коллектора нагревается нз-за проходящего через нее электрического тока и от трения щеток, в результате в коллекторе возникают внутренние напряжения, обусловленные разницей температур меди коллектора и стальной втулки, которые, к тому же, имеют различные коэффициенты линейного расширения, а наличие внутренних напряжений выводит коллектор из строя. Кроме того, при заполнении зазора между пакетом коллекторных пластин и втулкой пластмассой не исключено образование воздушных пузырьков или трещин, что снижает надежность коллектора. Цель изобретения - повышение надежности и увеличение работоспособности коллектора.

Поставленная цель достигается за счёт того, что в известном коллекторе, оодержащем пакет медных пластин, имеющих на внутренней поверхности винтовую нарезку, установлена соответствуюсдей формы спираль, изолированная, например, полиамидной пленкой. Зазор между пакетом меди и спи,ралью заполнен пластмассой.

Уотановка в винтовой нарезке пакета меди изолированной спирали позволяет практически полностью избавиться от внутренних напряжений, вызванных различными температурами пакета меди коллектора и вала, на котором насажен коллектор. При этом коллектор может расширяться как вдоль оси вала, так и по радиусу. Отсутствие внутренних напряжений позволяет сохранить геометрию коллектора при переходе от холодного состояния к нагретому и, в конечном счете, сохранить его работоспособность .

На чертеже изображен предлагаемый коллектор, разрез.

Коллектор содержит пакет 1 меди, на внутренней поверхности которого выполнена винтовая трапецеидальная нарезка 2, в которую заведена соответствующей формы стальная спираль 3 изолированная, например, полиамидной пленкой 4. Зазор между пакетом меди и стальной спиралью заполнен пластмассой 5.

Коллектор работает следующим образом.

В процессе эксплуатации при нагревании , коллектора спираль 3 позволяет ему перемещаться как по радиусу так и вдоль оси вала, в результате удается сохранить геометрию коллектора при переходе от холодного состояния к нагретому и обеспечить его работоспособность.

Преимущества предлагаемого коллектора заключаются в том, что предлагаемая конструкция сохраняет работспособность коллектора за счет исключения внутренних напряжений и повышает его надежность, за счет обеспечения открытой внутренней поверхности для выверки зазора под заливку пластмассой, кроме того появляется возможность изготовления длинных коллекторов, которые при обычном исполнении потребовали бы . применения бандажных колец.

Технико-экономический эффект данного предложения заключается в повышении надежности и работоспособности коллектора.

Формула изобретения

Коллектор электрической машины, содержащий пакет медных пластин, имеющих на внутреннед поверхности винтовую нарезку, залитую, например пластмассой, отличающийс тем, что, с целью повышения надежности и работоспособности коллектора, в канавке винтовой нарезки установлена стальная спираль, изолированная, например, полиамидной пленкой .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Рабинович И. Н., Шубов И. Г. Проектирование электрических машин постоянного тока- Л., 1967, с. 327.