Узел контактного кольца электричес-КОй МАшиНы Советский патент 1981 года по МПК H02K13/02 H01R39/08 

(54) УЗЕЛ КОНТАКТНОГО КОЛЬЦА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

1

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к контактным кольцам роторов неявнополюсных синхронных генераторов, через . которые подается питание в обмотку возбуждения.

В электрических машинах узел контактного кольца включает основное цилиндрическое Контактное кольцо, на котором установлены щетки, и распределительное кольцо, к которому прикреплена токоподводящая шина,соединенная с токоподводом.

Известен способ изготовления узла контактного кольца, при котором контактное кольцо разделяют на две или бйлее частей в оксиальном направлен|1И, между частями контактного кольца запрессовывают токоведушее кольцо, к которому прикреплен токоведуадий вывся. Для лучшего контакта с токоведущим кольцом контактирующие поверхности контактного кольца металлиэуют т.е. локрывают медью или.олоьом t1.

Однако в конструкции, полученной указанным способом, плотность тока в местах подвода и отвода тока будет несколько выше, чем на остальных участках контактных колец. Такая неравномерность распределения тока в контактном кольце в случае протекания значительных токов, как это имеет место в мощных турбогенераторах,

приводит к неравномерному нагреву контактных колец возникает перегрев участка кольца вблизи шины, его дефорформация, что увеличивает, износ колец и щеток и, следовательно, снижает срок их службы.

Известен узел контактного кольца электрической машины, например турбогенератора, содержащий контактное кольцо, распределительное кольцо,

контактирующее с токоподводящей шиной и контактным кольцом, между контактирующими поверхностями контактного кольца и распределительного кольца выполнен слой с переменным

сопротивлением, снижающимся по мере удаления от места крепления шины и служащим для равномерного распределения тока по контактному кольцу. Слой с переменным сопротивлением выполнен из прокладок, электрическая проводимость которых возрастает по мере удаления их по дуге окружности от места крепления шины. Установка прокладок приводит к тому, что ток

от щеток равномерно распределяется

по контактному кольцу и переходит с него на распределительное кольцо, с которого уже затем переходит на шину 2,

Однако технологически трудно осуществить подбор и размещение между кольцами прокладок с различной проводимостью при изготовлении и сборке колец,- Наличие прокладок между кольцами увеличивает переходное контактное сопротивление, что является причиной повышенного нагрева и ускоренного износа контактных колец и щеток при эксплуатации турбогенератора..

Цель изобретения - устранение этих недостатков, т.е. упрощение конструкции, технологии изготовления и :;борки узла контактного кольца/ а также повышение надежности токоподвода путем снижения контактного переходного сопротивления,

Поставленная цель достигается тем что участки контактирующих поверхностей колец, противоположные месту .крепления шины, покрыты слоями металлов, причем на 0,7-0,8 площади контактирующей поверхности контактного кольца нанесен слой меди, поверх этого слоя на площади 0,4-0,5 контактирующей поверхности нанесен слой серебра, распределительное кольцо на Ш1св«;|ди 0,2-0,3 контактирующей поверхйости покрыто серебром.

За счет покрытия отдельных участков колец металлами с различным электрическим сопротивлением между контактным и распределительным кольцами образуется переменное переходное контактное сопротивление, снижающееся по мере удаления от места крепления токоподводящей шины, что обеспечивает равномерное распределение тока по контактному кольцу.

Покрытие контактируяэдих поверхностей колец может производиться, например, гальваническим путем.

На фиг.1 показана конструкция узла контактного кольца первый вариант; на фиг.2 - то же, второй вариант; на фиг.3 и 4 - исполнение дополнительных слоев в конструкции первог варианта.

На Фиг.1 показана конструкция узла, содержащая цилиндрические концентрично расположенные контактное 1 и распределительное 2.кольца. В распреде ительном кольце 2 закреплена шина ., Кроме того, узел содержит дополнительные слои 4-6, за счет которых между распределительным и контактным кольцами образуется переменное пере.ходное контактное сопротивление,снижающееся по. мере удаления от места укрепления шины 3.

На фиг.З показано отдельно стальное контактное кольцо 1/ внутренняя цилиндрическая поверхность которого на участке 0,7-0,8 всей площади покрыта слоем меди 4, затем на слой меди на участке 0,4-0,5 площади нанесен слой серебра.. При сборке с распределительным кольцом покрытая медью и серебром поверхность должна располагаться напротив токоведущей шИны 3.

На фиг.З показано медное распределительное кольцо 2 с шиной 3,участок которого, противостоящий месту крепления шины площадью 0,2-0,3 наружной цилиндрической поверхности, покрыт серебром.

На фиг,4 показана конструкция узла контактного кольца, в которой контактное кольцо 1 контактирует с торцовым распределительным кольцом 2,к которому прикреплена шина 3. Возможно также выполнение между кольцами 1 и 2 дополнительного слоя 7 путем нанесения различных металлов на отдельные участки контактирующих торцовых поверхностей колец.

При питании обмотки возбуждения ток проходит от.кольца 1 к кольцу 2 . с шиной 3 через дополнительные слои 4-6,обеспечивающие равномерное распределение тока по контактному кольцу причем по всей контактирующей поверхности колец создано достаточно низкое переходное контактное сопротивление при незначительном расходе серебра.

Все это дает возможность при упрощении технологии сборки и изготовления узла контактного кольца увеличить срок службы кольца и щеток в процессе эксплуатации.

Формула изобретения

Узел контактного кольца электрической машины, например трубогенератора, содержащий контактное кольцо, распределительное кольцо, контактирующее с токоподводящей шиной и контактным кольцом, между контактирующими поверхностями контактного кольца и распределительного кольца шлполнен спой с переменным сопротивлением, снижающимся по мере удаления от места крепления шины и служащим для равномерного распределения тока по контактному кольцу, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, технологии изготовления и сборки, повышения надежности токоподвода путем снижения контактного переходного сопротивления, участки контактирующих поверхностей колец, противоположные месту крепления шины, покрыты слоями металлов, причем на 0,7-0,8 площади контактирующей поверхности контактного кольца нанесен слой меди, поверх этого слоя на плсадади 0,4-0,5 контактирующей поверхности нанесен слой серебра, распределительное кольцо на площади 0,257969946

0,3 контактирующей поверхности покры- 1. Патент ФРГ 866524,

ТО серебром,кл, 21 d 60, 1953.

Источники информации,2, Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе 256043, кл. Н 02 К 13/02, 1972.

}

Фиг.11