Щеточно-коллекторный узел электрической машины Советский патент 1983 года по МПК H01R39/46 

(54) ЩЕТОЧНО-КОЛЛЕКТОРНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

1.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическигй ма- шинам с петлевой обмоткой якоря.

По основному авт. св. № 862290 известен щеточно-коллекторный. узел электричс ской машины с петлевой симметричной обмоткой 1, содержащий коллектор с изолированными друг от друга ламелями, отношение числа которьрс к числу параллельных ветвей равно целому нечетному таслу, а Ширина щетки и диаметр коллектора выбраны по соотношению

)

b D

где

-ширина щетки;

-диаметр коллектора;

К

-число ламелей

0 - угол межпамельнрго . промежутка. Недостатком данного щеточно-коллекторного узла электрической машины является тр, что в процессе эксплуатации происходит изменение диаметра коллектора, что приводит к нарушению условия обеспечения минимального уровня пульсаций.

Цель изобретения - сохранение минимального уровня пульсаций ЭДС и момента при изменении диаметра коллектора в процессе эксплуатации.

Цель достигается тем, что боковые грани ламелей выполнены вогнутыми, а длина дуги межпамельного изоляционного промежутка по линии контакта 2 и диаметр коллекто10ра D выбраны по соотношению

Е 1. Ь JT

---«гсз.пр--.

На чертеже изображен щеточно-коллектор15ный узел электрической машины.

Узел содержит щетки 1 и ламели 2, разделенные межламельной изоля1(ией 3. Ширина щетки Ь и диаметр коллектора D вы20браны по указанному соотношению. Боковые грани 4 ламелей 2 выполнены вогнутыми. Длийа дуги межпамельного изоляционного промежутка по линии контакта € и диа3метр коллектора D выбраны по приведённому соотношению. При износе коллектора или его проточке в процессе эксплуатации диаметр D изменяе ся на величину Л . При этом ширина ще ки b остается неизменной, следовательно, из меняется угол обхвата коллектора щеткой (В основном изобретении ) 1о угол межламельного промежутка 28 Следовательно ,, Ъ , /I 2EV ) k.l-. drcsin Отсюда l«rC... b Чтобы выполнялось отношение обходимо, чтобы длина дуги межламельного изоляционного промежутка Е увеличилась с уменьшением диаметра коллектора D при его износе или проточке. Для этого боковые грани 4 ламелей 2 выполнены вогнутыми, а длина дуги межламельного изоляционного промежутка В и диаметр коллектора D выбраны по соотношению е t . -b. IF -je,rcs.in Использование предложенного щеточноколлекторного узла в электрических машинах позволяет поддерживать неизменным соо ношение при износе или проточке коллектор в .процессе- эксплуатации, что в свою очеред сохраняет постоянный уровень пульсаций ЭДС и момента. При изготовлении щеточноколлекторного узла (базовый объект) предья ляются высокие требования к точности изготовления коллектора для поддержания неизменным указанного соотношения геометрических размеров элементов щеточно-коллекторного узла, при котором обеспечивается миш1мапьный уровень пульсаций, в данном случае эта необходимость отпадает и на порядок снижаются требования к точности его изготовления. Это обеспечивает снижение трудоемкости по изготовлению элементов щеточно-коллекторного узла приблизительно в 3 раза. Одновременно снижается стоимость эксплуатационных расходов электрической машины, поскольку отпадает необходимость замены якоря с изношенным коллектором на новый. В прецизионных машинах постоянного тока стоимость якоря составляет 50-70% общей ее стоимости, а срок службы якоря, обусловленный износом коллектора, около 500 ч. Таким образом, при общем сроке службы машины аналогичного класса около 5000 ч будут снижены эксплуатационные расходы. Предложенный щеточно-коллекторный узел может быть использован в электрических машинах с повышенными требованиями к пульсациям выходного напряжения, момента и равномерности хода вращения. Формула изобретения Щеточно-коллекторный узел электрической машины по авт. св. № 862290, отличающийся тем, что, с целью сохранения минимального уровня пул°ьсаций ЭДС и момента при изменении диаметра коллектора в процессе эксплуатации, боковые грани ламелей вьшолнены вогнутыми, а длина дрти межламельного изоляционного промежутка по линии контакта и диаметр коллектора D выбраны по соотношению Ь. JL -f - г- arc sin D 2К где b - ширина щетки; К - число ламелей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 862290, кл. Н 01 R 39/46, 1979.