Щеточно-коллекторный узел электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H01R39/46 

(54) ЩЕТОЧНО-КОЛЛЕКТОРШай УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к электрическим машинам с петлевой обмоткой якоря. Известны конструкции щеточно-коллекторных узлов с расщепленными гаетками 1. Недостатком указанных конструкций является высокий уровень пульсаций, ЭДС в генераторном режиме, вызванный изменением числа секций в параллельных ветвях при вращении машины. Наиболее близким по технической сущности к предложенному узлу являет ся щеточно-коллекторный узел электрической машины с простой.петлевой симметричной обмоткой якоря, содержа 1ДИЙ коллектор с изолированными -друг от ламелями,. отношение числа которых к числу параллельных ветвей равно целому нечетному числу 2. Недостатком данного щеточно-коллекторного узла является нёшичие ком мутационных перенапряжений к высокие пульсации ЭДС и момента. Целью изобретения является ние коммутации и снижение пульсаций ЭДС и момента. Это достигается тем, что в извест ном щеточно-коллекторном узле электрической машины с простой петлевой симметричной обмоткой якоря, содержащем коллектор с изолированными друг от друга ламелямк, отнетиение числа которых к числу пад)аллеяышх ветвей равно целому нечетному числу, ширина Ь щетки и диаметр D коллектора выбраны из соотношения: -(f-), где К - число ламелеГ/ в - угол межпамельного громежутНа чертеже изображен шеточно-коллакторный узел электрической машины , содержащий коллектор с изолированными друг от друга ламелями 1-6 и щетки 7,8..Ширина Ь щетки я диаметр D коллектора выбраны из соотношения (), где & - угол межламельного промежутка, который определяется как угол между радиусами коллектора, проходящими через крайние контактные точки ламелей. При вращении коллектора с ламзлями 1-6 происходит поочередное замыкание соседних коллекторных пластин то щетками одной полярности, то щетками другой полярности, в результате чего секция петлевой обмотки, подсоединенная к ламелям 3 1И 4, пере ключается из одной параллельной ветви в другую. Если ширина b щетки и диаметр D коллектора находятся в предлагаемом соотнетдейии, то при. размыкании щеткой одной пары соседних ламелей, например щеткой 7 ламелей 3,4, происходит одновременное закорачивание другой пары сосед них ламелей, например щеткой 8 ламели б, в результате чего число сек ций в параллельных ветвях обмотки остается все время постоянным. Постоянное число секций в параллельных ветвях обмотки обеспечивает минимальные пульсации ЭДС и электро магнитного момента, так как сопроти ление якорнойобмотки становится не зависявдам от углового-положения яко ря. Снижение гсоммутационных напряжений достигается за счет того, что всплески перенапряжений при замыкании и размыкании секций происходят в одно и то же время и находятся в противофазе по отношению друг к дру гу. Целесообразность использования предлагаемой конструкции щеточноколлекторного узла поддерживается тем, что даже при незначительных отклонениях ширины щетки от оптимал ной, соответствующей предложенному соотношению, уровень коллекторных ульсации увеличивается в 2-4 раза (большее число относится к машинам малым числом коллекторных пластин а полюс). Исследования, проведенные на опытых образцах электрических машин, оказали, что уровень коммутационных еренапряжений значительно снижаетя и машина работает с классом коммуации Т Стемная коммутация). формула изобретения Щеточно-коллекторный узел электрической машины с простой петлевой симметричной обмоткой якоря, содержащий коллектор с изолированными друг от друга ламелями, отношение числа которых к числу параллельных ветвей равно целому нечетному числу, отличающийся тем, что, с целью улучшения коммутации и снижения пульсаций ЭДС и момента, ширина щетки и диаметр коллектора выбраны из соотношение : T-( где b - ширина щетки/ О - диаметр коллектора/ К - число ламелей, © - угол межламельного промежутка. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 584376, кл. Н 01 R 39/22, 1976. 2.Костенко М.П, и Пиотровский Л.М. Электрические машины, 1957, ч. 1, с. 72-75.