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

(54) КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

I

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно, к коллекторам электрических машин, выполненным из углеродных материалов.

Известны коллекторы электрических машин выполненные в виде многослойного пакета из волокнистых (тканых) углеродных и изоляционных материалов, пропитанных полимерным связующим, полученные путем их одновременного прессования 1.

Эти коллекторы обладают достаточно высокой механической прочностью и пластичностью, однако технология их изготовления довольно сложна, кроме того, их применение ограничивается машинами низкого напряжения (12- 36 В).

H3BecteH коллектор, содержащий ламели из углеродного волокнистого материала, выполненные в виде пакетов аксиально расположенных пластин и закрепленные на корпусе, выполненном в виде пакета аксиально расположенных изоляционных дисков 2.

Недостатком данной конструкции является низкая механическая прочность в месте соединения пакетов углеродных пластин с корпусом, что может привести к разрушению коллектора при аксиальных механических нагрузках.

Известен также коллектор, содержащий ламели из углеродного волокнистого материала выполненные из пластин различной высоты и закрепленные на корпусе из изоляционных дисков различного диаметра таким образом, что изоляционные диски большего диаметра входят в пазы пакетов ламелей, образованные пластинами большей высоты 3.

Однако коммутирующая способность данного коллектора недостаточно высока, что приводит к искрению и интенсивному зрозионному изнашиванию как самого коллектора, так и щеток при повышении нагрузки электрической машины.

Целью изобретения является повышение коммутирующей способности коллектора.

Указанная цель достигается тем, что в коллекторе электрической машины, содержащем ламели из углероуцрого волокнистого материала в виде пакетов аксиально расположенных пластин и закрепленных на корпусе из изоляционных дисков различного диаметра, указанные пластины размещены между изоляционными дисками большего диаметра и являются электрически изолированными друг от друг Причем межламельные пазы, разделяющие пакет изолированных друг от друга пластин из углеродных волокнистых материалов выполнены под углом в 20-30° к образующей рабо чей поверхности коллектора. Токопровод осуществляется посредством металлических стержней, пронизывающих ламели или установленных в пазах. В результате сначала щетка начинает контактировать с ламелью коллектора лишь в одной точке, а так как пластина электрически изолирована от рядом лежащих пластин, то токопрохождение осуществляется в первый момент лшиь по одной пластине, затем по двум и т.д. При сходе Щетки с ламели коллектора наблюдается обратное явление. Это обеспечивает плавное замыкание и размыкание коммутируемой секции, что значительно повышает коммутирующую способность коллек торно-щеточного узла. Кроме того, указанные пластины из углеродных волокнистых материалов могут иметь различное сопротивление. Наи меньщее сопротивление должны иметь пластины, расположенные в средней части ламели (дорожки скольжения щетки) и по мере удаления от центра ламели к ее краям сопротивление пластин должно возрастать. Это позволяет положительно влиять на процесс коммутации электрической мащины. С дрзтой стороны такое конструктивное рещение значительно повыщает механическую прочность и монолитность коллектора. На чертеже изображен предлагаемый коллектор, общий вид. Пластины 1, образующие токоведущие ламели коллектора входят в пазы, обр азованные изоляционными дисками корпуса 2 и 3 (диск 2 - большего диаметра). Диски 2 и 3 изоляционной ткани образуют после прессования и полимеризации связующего корпус коллектора. Пластины 1 из углеродной графитированной ткани, в качестве которой может- быть : применена ткань марок ТМП-3 или ТМП-4, пропитанная полимерньш связующим. При этом пластины, расположенные в средней части ламелей коллектора, имеют наименьщее сопротивление, а сопротивление других пластин возастает по мере удаления к краям коллекторных пластин. Различные сопротивления пластин 1 можно достичь применяя различные марки тканей или омедняя пластины на заданной длине. В качестве изоляционной ткани может быть использована кремнеземная ткань марки ТС-8, пропитанная полимерным связующим. Количество пластин 1 углеродной ткани и дисков 2 и 3 изоляционной ткани на заготовку коллектора определяется заданной длиной коллектора и толщиной ткани. Аксиальные пазы 4 разделяют пакет углеродных пластин на отдельные элекзрически изолированные ламели, причем глубина указанных пазов должна быть не менее радиального размера углеродных пластин 1. Кроме того, межламельные пазы 4 выполнены под углом 20-30° к образующей цилиндрической поверхности коллектора. Данный коллектор электрической МЕЩИНЫ, не утрачивая преимуществ коллекторов из углеродных материалов: стабильность скользящего контакта, малая подверженность влиянию окружающей среды и т.д., позволяет расширить зону безыскровой работы электрической машины. Формула изобретения Коллектор электрической машины, содержащий ламели из углеродного волокнистого материала, выполненные в виде пакетов аксиально расположенных пластин и закрепленные на корпусе из изоляционных дисков различного диаметра, отличающийся тем, что, с целью повышения коммутирующей способности коллектора, указанные пластины из углеродного волокнистого материала размещены между изоляционными дисками большего диаметра, равного диаметру коллектора, а межламельные пазы выполнены под углом от 20-30° к образующей рабочей поверхности коллектора. Источники информации, принятые во внима ие при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 557449, .кл. Н 01 R 39/04, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР N 674133, кл. Н 01 R 39/04, 1979. 3.Авторское свидетельство СССР по заяв-ке N 2731103/24-07, кл. Н 01 R 39/04, 1979.