Щетка для электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H01R39/18 

(54) ЩЕТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электрическим машинам в частности к щеткам из углерезвых волоксм, преимушественно одя мяк- ромашки и машин малой мощности. Известны эпектрсвцетки алект)жческих машин из углеродньос волокон. Такие щетки представляют собой жгут уложенных паралпельно друг к другу угольных или графитных нитей, зажатых в обой ме с одной стороны. Торшм. нитей с другой служат поверхжютью скольэяцего контакта. Часть нитей впи все они гальваническим путем или напылением в вакууме покрываются металлом. Покрытые металлом нити свариваются друг с другом, и непосредственно к нитям припаивается токопровод. Существенным недостатком этих конструкций является большая подвижная масса алектрощеток, а также то обстоятельство, что при изменении направления и частоты вращения машины поверхность контактирования щетки с лямелями смещается вследствие изгиба волокон, В связи с этим невозможна точная установка щеток по линии геометрической нейтрали, что в свою очередь приводит к расстройству комму- . При попытке свести смещение к минимуму за счет уменьшения выхода волокон увеличивается жесткость контакта н теряются преимущества щетс« из углеродных волокон перед монолитными щетками. Кроме того, сопротивление сбега- кащего и избегающего краев щетки в таких конструкциях находится в обратно пропорциональной зависимости от площади контактирования соответствукяцего края щетки с коллекторной пластиной, что не всегда обеспечивает удовлетворительный процесс коммутации даже при устойчивом механическом ксхнтакте щетки с коллектором. Известна щетка, содержащая углеродные волокна, противоположные концы которых закреплены в двух обоймах из проводящего материала, служащих токоподводом, а также металлическую скобу, к которой крепятся указанные обоймы и гокопровоа.

38

Известная конструкция обеспечивает достаточную механическую устойчивость, ста- бильность контакта и исключает смещение поверхности контактирования щетки с ламелями при изменении направления ипи частоты врашения электрической машины Щ. Однако приведенная электрощетка имеет такую же зависимость сопротивления сбегакхцего и набегающего края от площади контактирования, что и у рассмотренных ранее. В некоторых случаях это не обеспечивает безыскровой работы электрической машины, что объясняется особенностями различных типов машин и параметрами коммутирующего контура.

Коммутационный процесс часто носит ускоренный характер в начале периода коммутации и замедленный в конце периода, что сопровождается искрением на на- бегакщем и сбегающем краях щетки. В этих случаях необходимы дополнительные меры, замедляющие пршесс коммутации в начале н ускоряющие его в конце периода коммутации.

Цель изобретения - устранение искрения в процессе коммутации, уменьшение радиопомех и увеличение ср(жа службы кол лекторно-щеточного узла электрической машины.

Эта цель достигается тем, что углеродные волокна закреплены в проводящих об,оймах под углом 1-3 относительно друг друга.

Указанные углеродные волокна имеют различное сопротивление и не имеют эпектрического коятакта между собой вне обойм. Причем сопротивление волокон, расположениьос в средней части шетки, наименьшее и возрастает от центра щетки к ее краям. Это обеспечивает замедление коммутационного процесса в начале периода коммутации н его ускорение в конце периода В результате устраняется искрение между щеткой и коллектором, что снижает уровень радиопомех и уменьшает эрозионный износ.

На чертеже изображена предложенная щетка, общий вид.

Шетка состоит из углеродных волокон 1, имеющих различные сопротивления. При этом волокна, расположенные в центральной части щетки, имеют неименьшее сопротивление, а сопротивление цругих волокон

1ез4

возрастает по мере удаления к краям щетки. Различия сопротивлений волокон можно достичь, изменяя степень науглероженности волокон или омедняя на заданной длине их концевыечасти. Волокна механически закреплены в металлических обоймах 2 под углом в 1-3 относительно друг друга таким образом, что между ними существует воздушный промежуток, обеспечивающий их электрическую изоляцию друг от друга.

Указанные обоймы 2 посредством пайки крепятся на металлической скобе 3, являющейся конструктивным элементом, натягивающим волокна и одновременно проводящим элементом, соединяющим обоймы. К скобе 3 припаян токопровод 4. Пунктирной линией на чертеже показаны точки контактирования волокон с рабочей поверхностью коллектора.

Использование предлагаемых электро: щеток позволяет устранить искрение между щеткой и коллектором, так как обеспечивается плавное замыкание и размыкание секций в процессе коммутации.

Соответственно снижается уровень радиопомех и увеличивается срок службы коллекторно-щеточного узла электрической машины.

Формула изобретения

Щетка для электрической машины, содержащая углеродные волокна, противоположные концы которых закреплены в двух обоймах из проводящего материала, являющихся токоподводом, а также металлическую скобу, к которой крепятся указанные обоймы и ток отровод, отличающаяся тем, что, с целью устранения искрения в процессе коммутации, уменьшения радиопомех и увеличения срока службы коллекторно-щеточного узла электрической машины, углеродные волокна закреплены в проводящих обоймах под углом 1-3 относительно друг друга.

Источники инфсфмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2613297, кл. Н 01 R 39/18, 1978.