Щеточно-коллекторный узел электрической машины Советский патент 1982 года по МПК H01R39/46 

(54) ЩЕТОЧНО-КОЛЛЕКТОРНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

1

Изобретение относится к электротехнике в части усовершенствования токосъемных узлов электрических магиин, имеющих скользящий контакт.

Известен щеточно-коллекторный узел электрической машины, конструкция которого обеспечивает повышение коммутационной устойчивости электрических машин за счет уменьшения добавочного тока путем повышения контактного сопротивления 1).

Якорь такой электрической машины выполнен из п параллельных замкнутых из себя обмоток и в местах их присоединения к п пластинам, коллектора введено п-1 сопротивлений. Эти сопротивления соединяют параллельно все обмотки , что через каждую из них проходит IOK и тогда, когда она не соединяется непосредственно со щеткой. Если шетка перекрывает несколько меньше двух коллекторных делений, то она замыкает три секции якоря накоротко; в каждой из короткозамкнутых. цепей этих секций включены последовательно два сопротивления, что ведет к ограничению добавочных токов. В обмотки первой и третьей секции проходит ток через все сопротивления, соединяющие параллельно все три обмотки. Если щетка находится на трех коллекторных делениях, то во все три обмотки проходит ток непосредственно от щетки, но и в данном случае секции замкнуты накоротко .через сопротивления. Чтобы не возникло никаких внутренних токов, необходимо все обмотки, соединенные параллельно при помощи сопротивлений, укладывать в один паз. Сопро10тивления должны быть подобраны такими, чтобы токи короткого замыкания были меньше допустимых для них пределов. С другой стороны, эти сопротивления должны быть и достаточно малыми для того, что бы доба15вочный ток проходил и через обмотку, пластины которой не находятся под щеткамиКроме того, недостатком является трудоемкость монтирования сопротивлений и поэтому она не нашла применения в практике.

20

Наиболее близким к . изобретению является щеточно-коллекторпый узел электрической машины, содержащий зубчатый коллектор и податливую щетку. В щетке на контактной поверхности перпендикулярно к оси коллектора выполнен сквозной паз в тангенциальном направлении, который проходит через вершину зубца щетки. В известной конструкции улучшаются механические условия токосъема за счет повышенной податливости и уменьшенной инерционности щетки, уменьщение эквивалентных жесткости и модуля упру гости контактного слоя 2. Однако этому устройству свойственна недостаточная электрическая коммутавдонная устойчивость. Цель изобретения - повышение коммутационной устойчивости токосъема за счет умен шения добавочного тока путем увеличения , контактного сопротивления. Поставленная цель достигается тем, что в . щеточно-коллекторном узле Электрической а шины, содержащем зубчатый коллектор и податливую щетку, между коллектором и щеткой введен промежуточный слой в виде токо проводящей пленки, которая. нанесена на зубчатый коллектор. На фиг. 1 показан щеточно-коллекторный узел электрической машины, обший вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Щеточно-коллекторный узел состоит из зуб чатого коллектора 1, содержащего алюминиевые пластины,, опрессованные пластмассой, и податливой щетки 2, состоящей из четырех элементарных щеток (т.е. пазы к щетки находятся в тангенциальном и аксиальном направлении), а контактные площадки наклонены к оси щетки на угол 45° так, что при пересечении образуют треугольную впадину, в которой находится рабочая часть .коллектора, вьпюлненная в виде выступа треугольной фор мы. Между коллектором и щеткой введен промежуточный слой 3 в виде токопроводящей пленки, которая нанесена на коллектор 1 Для получения на поверхности коллектора токопроводящей штенки, используют следующую технологию. Поверхность обезжиривают бензином, после суипси на воздухе в течение. 20 мин производится осветление в растворе азотной кислоты концентрацией 400 г/л в течение 0,5 мин с последующей промывкой в холодной воде О, Г:-0,5 мин. Химическое оксидирование осуществляется в растворе следующего состава Ангидрцр хромовый4 г/л; Натрий кремнефтористый4 г/л; Температура раствора20-23°С, Время обработки детали20 мин. Тщательная промьтка детали в течение 0,2-0,5 мин и сушка в струе теплого воздуха до полного высыхания заверщают процесс химического покрытия алюминиевого коллектора. Устройство работает следующим образом. При перемещении щетки ,2 относительно пластин коллектора 1 осуществляется комму тация машины, при этом за счет увеличенного контактного сопротивления промежуточного слоя 3 уменьшается добаводаый ток и повьццается коммутациоиная устойчивость мащины. Одновремеиио податливая щетка 2, скользящая по зубчатому коллектору 1, истирая острые углы зубцов, наносит на поверхность промежуточного слоя 3 контакта графитовый слой 4, уплотняет и укрепляет поверхность контакта в промежутках между шероховатостями токопроводящей пленки и шлифует контактные площадки, образуя при нагревании коллектора прочный слой 4 графита по всей контактной поверхиости коллектора, Толщина графитового слоя зависит от высоты микронеровностей и рыхлости, создащейся токопроводящей пленкой контактной поверхности коллектора 1, а его прочность и время шлифовки .определяется окружностью коллектора. Формула изобретения Щеточно-коллекторный узел электрической машины, содержащий зубчатый коллектор и податливую щетку, отличающийся тем, что, с целью повышения коммутационной устойчивости за счет уменьшения добавочного тока путем увеличения контактного сопротивления, между коллектором и щеткой введен промежуточный слой в виде токопроводящей пленки, которая нанесена на зубчатый коллектор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Германии № 156959, кл. 21 d 34, 1904. 2,Авторское свидетельство СССР № 551739, кл. Н 01 Я 39/26, 1976 (прототип).

(повернуто) ///ш////

uz.1

Фиг.г