) УСТРОЙСТВО для ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАЖАТИЯ ЩЕТКИ НА КОЛЛЕКТОР
1
Изобретение относится к электрическим машинам, конкретнее к щеткодержателям.
Известен щеткодержатель, содержащий корпус, кронштейн, нажимной палец Г 1
Недостатки данного щеткодержателя - неодинаковая сила нажатия нажимного пальца на щетку при ее износе и невозможность использования данной конструкции щеткодержателя для электрических машин большой мощности, так как пружины не обеспечивают большой величины силы нажатия на щетку.
Известно устройство для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор, включающее в себя корпус щеткодержателя, в котором установлена щетка с на)1 имным элементом, шестерню, находящуюся в зацеплении с нажимным элементом, и храповой механизм 2.
2
Недостатком такого типа щеткодернателей является неодинаковая сила нажатия нажимного элемента на щетку при больших величинах ее износа, а также невозможность использования данной конструкции щеткодержателя для электрической машины большой мощности, так как спиральная пружина не может развить больших усилий, что приводит к потерям электроэнергии и снижению КПД машины.
Цель изобретения - повышение надежности контакта щетки с коллектором путем создания постоянной силы нажатия нажимного элемента на щетку по .мере ее износа и повышение КПД машины.
Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено исполнительным двигателем с редуктором, источником опорного напряжения, блоком сравнения, преобразователем и датчиком силы, который через связанный с ним нажимной элемент соединен с первым входом блока сравнения, 39 второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения а его выход через преобразователь с исполнительным двигателем с ре- руктором, выходной вал которого соединен с валом шестерни и храпового механизма щеткодержателя. Такая конструкция щеткодержателя с применением исполнительного двига теля с редуктором, датчика силы, ис точника опорного напряжения, блока сравнения и преобразователя позволя ет обеспечить постоянную по величине силу натяжения на щетку независимо от величины ее износа, обеспечить любую величину силы натяжения, что позволит применить данную конструкцию щеткодержателя в электрических машинах большой мощности, а также yвeличиtь рабочую высоту щетки, повысить надежность контакта щетки с коллектором и работы электрической машины в целом и тем самым повысить КПД машины. На чертеже схематично представле на конструкция щеткодержателя для электрической машины. Щеткодержатель содержит щетку 1, расположенную в корпусе 2, амортизатор 3, датчик 4 силы, нажимной элемент 5, источник 6 опорного напряжения, блок 7 сравнения, преобра зователь 8, исполнительный двигател 9 с редуктором, шестерню 10 и храпововый механизм 11. Амортизатор 3 служит для демпфирования вибраций щетки 1 и может быть выполнен,например,в виде губчато резины. Датчик 4 силы выполнен, наприм расположенного между амортизатором 3 нажимным элементом 5. Датчик k силы реагирует на- все изменения силы нажатия и соединен с первым входом блока 7 сравнения. Источник 6 опорного напряжения соединен со вторым входом блока 7 сравнения и выполнен, например, в виде генератора с регули руемым напряжением. Блок 7 сравнения может быть выполнен, например, в виде вычитающего элемента. Величину эталонной силы задает источник 6 опорного напряжения, подавая в блок 7 сравнения напряжение прямо пропорциональное этой величине. Выход блок 7сравнения через преобразователь 8соединен с исполнительным двйгатетем 9. При этом преобразователь 8 преобразует сигнал-с блока 7 для подачи его на исполнительный двигатель 9 с редуктором. Преобразователь 8 может быть выполнен, например, как усилитель. Исполнительным- двигателем 9 может являться, например, асинхронный исполнительный микродвигатель , с которым связан обычный редуктор. Выходной вал исполнительного двигателя 9 с редуктором соединен механически с валом, на котором установлена шестерня 10 и храповый механизм 11 щеткодержателя. При этом шестерня 10 связана с нажимным элементом 5) а храповый механизм 11 обеспечивает вращение шестерни 10 в одном направлении, при котором опускается нажимной элемент 5. Щеткодержатель для электрической машины работает следующим образом. В процессе работы машины щетка 1 изнашивается-, что приводит к уменьшению силы нажатия нажимного элемента 5 на щетку 1. На это реагирует датчик силы, который подает изменившийся сигнал в блок 7 сравнения. Блок 7 сравнения сравнивает сигнал с датчика А с сигналом от источника 6 опорного напряжения. Если сигнал от датчика -А оказывается меньше сигнала от источника 6 опорного напряжения, то на выходе блока 7 появляется разностный сигнал. Сигнал с блока 7, поступив в преобразователь 8, преобразуется, например усиливается, и подается на исполнительный двигатель 9 с редуктором. При этом исполнительный двигатель 9 поворачивается до тех пор, пока поступает управляющий Сигнал с блока 7, который будет равен нулю после восстановления прежней величины силы натяжения нажимного элемента 5 на щетку 1. После этого выходной вал останавливается, так как момент двигателя будет равен нулю, а храповый механизм 11 предотвращает уменьшение силы нажатия. Такая конструкция щеткодержателя при применении ее в генераторах большой мощности позволяет повысить его КПД на 3 а также повысить надежность контакта щетки с коллектором, что приводит к повышению надежности яашины в целом -и увеличению срока ее эксплуатации. Формула изобретения Устройство для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор.
