Токораспределительный узел машины постоянного тока с вращающимся индуктором Советский патент 1982 года по МПК H01R39/00 H02K13/00 

(54) ТОКОРАСПРЕЦЕЛИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ МАШИНЫ

ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВРАЩАЮЩИМСЯ ИНДУКТОРОМ

V

Изобретение относится к электромашиностроению и касаетс конструкции токораотределительного узла электрической машины постоянного тока с вращающимся индуктором.

Известны конструкции токораспредели тельных узлов машин постоянного тока с вращающимся индуктором, осуществляющие коммутацию обмоток на неподвижном коллекторе с помощью роликового 1, либо щеточного 21 аппарата с наклонными щеткодержателями.

Недостатками этих конструкций являются технологическиесложности, в случае, исполнения надежно работающих роликов при частотах их вращения в D/с1 раз больших частот вращешга самой машины, где d и D -соответственно диаметры ролика и коллектора, в другом автоматизированного процесса иэ гбтовлешга траверсы с наклонными щеткодержателями.

Известна конструкция токораспределвтельного узла машины постоянного тока

р врашакяцимся индуктором, содармсащая горцовый коллектор, прямые контактирующие с ним вращаемые щетки, расположенные подвижно в щеткодержателях, установленных на жестко скрепленной с валом траверсе и снабженных для исклк чекия пре1я 1вности щеточно-коллекториого контакта пружинящим устройством под- жатия щеток к коллектору под действием центробежных сил 133.

10

Недостатком этого устройства является то, что при длительном вращении узла с высокой частотой и интенсивном износе щеток возможно их зависание над коллектором вэ-за малохч) хода щет15кодержателя сош4естно с прижатой к нему центробежным силам щеток. Увеличение же хода щеткодержателя ограничено жесткостью щетки, на выступающую из щеткодержателя часть которой со стороны

20 коллектора действуют скалывающие тангенсиальные силы.

Целью изобретения является обеспечение надежности щеточио-коллекторного контакта при длительном режиме работы на любых частотах вращения. Указанная цель достигается тем, что в токораспределительном узле машины постоян|гого тока с вращающимся твдуктором, содержащем торцовый коллектор и контактирующие с ним вращаемые щетки, расположенные подвтокно в щеткодержателях, установленных на жестко скрепленной с валом траверсе и снабженных пружинящим устройством поджатая щеток 5 коллектору под действием центробежных сил, устройство поджатия щеток выполнено в виде поворотного рычага, осв которого закреплена на внутреннем диаметре траверсы, а его конец с помощью пружины осуществляет давление на шутку При этом плоскости вращения центра тя: жести этого рычага и его оси отстоят на расстоянииС.7,., . f. где R, - расстояния соответственно щетки и центра тяжести ры чага до оси вала; т (tn-j - массы щетки и рычаги соIответственно, Ъ - плечо рычага от его оси поворота до щетки, - коэффициент трения щетки о щеткодержатель, при этом щеткодержатели неподвижны отвостггельно траверсы. На чертеже схематично показан токо- сПределительный узел, продольный раэ рез. Токораспределительннй узел содержит торцовый коллектор 1, вращаемые щетки 2, расположенные подвижно в закрепле вых на траверсе 3 щеткодержателях 4, поворотные рычаги 5, имеющие уставов ленную на внутренно«г диаметре траверсы 3 ось 6 и центр тяжести 7, плоскость вращения которого М отстоит от плоскоо ТВ вращения его оси N на расстоянии сц пружины 8, обеспечивающие но{я(альноа нажатие на щетки 2 концами 9 рычагов 5 при неподвижном состоянии вала машшш 1О. Токопровод на вращаемые щет ки 2 осушествпяется посредством закрепленных на траверсе 3 контактных колец 11 и щеток 12, установленных на корпус 13. При вращении вала сошдестно с тра- vepcx)A 3 на рычаг 5 под влиянием центробежной силы Рц действует поворотный .момент « , который равен или ; чуть больще момента от сил реакции со стороны щетки 2 прижатой -сипами трения) к щеткодержателю 4, т.е. , или V6« PTpb- Для обеспечения стабильного прижатия щетки 2 к коллектору 1 в течение всего ресурса ее работы положение тяжести 7 рычага 5 относительно его оси поворота б выбирается таким, чтобы при износе щетки 2 величина а , |И) следовательно, сила поджатия от действия центробежных сил проворционально снижалась Под действием центробежных сил ры чаг 5 стремится принять положение, при котором d « О и осуществляет поджатие на щетку 2, компенсируя блокирующие ее в щеткодержателе 4 свдгы трения. Работа устройства не зависит от и тенсивности износа щеток и позволяет эксплуатацию токораспредёлительного узла в длительном режиме на любых частотах вращения. Ф о р м у -л аиз обретения Токораспределнтельный узел машины постоянного тока с врапюющимся индукTt poM, содержащий торцовый коллектор я контактирующие с ним вращаемые щетки, . расположенные подвижно в щеткодержателях, установленных на жестко скрепленной с валом траверсе и снабженных пружинящим устройством поджатия щеток к лектору под действием центробежных сил, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности щеточно-. коллекторного контакта при длительной-, режиме работы на любых частотах враше ния, устройство поджатия щеток выполнено в виде поворотного рычага, ось кото- . рого закреплена на внутреннем диаметре траверсы, а конец с помощью пружины осуществляет давление на щетку, причем плоскости вращения центра тяжести этого рычага и его оси отстоят на расстоянии где F , - расстояния соответственно щетки и центра тяжести рычага до оси вала; - соответственно массы щетки и рычага, Ъ - плечо рычага от щетки до оси его поворота, К-ГР - коэффициент треегия щетки о щеткодержатель, при этом щеткодержатели неподвижны относительно траверсы.

Источники информатш, принятые во внимание при экспертизе

- /

N 582546. кл. Н 02 К 13/ОО, 1976.

3.Патент США J 3925696, кл. 31О-242, 1976 (прототип).