Коллекторная электрическая машина

 

1. КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержвдцая дуктор, якорь с обмоткой, соединенной с основными шхастинеми коллектора, дополнительные пластины, соединенные с соседними основными пластинаАли, в тетки , отличающаяся тем, что, с цепью упрощения конструкции, уменьшения габаритов и веса копаектсьра , повышения его монолитности и ресурса работы контактной пары при обеопечении высокой коммутирующей способности , д| олиительные пластины коплектора выполнены одинаковой длины с основными и соединены между собой посредством электрического сопротивпе ш. 2. Машина по п. 1, о т ли ч a ю ш a я с я тем, что электрическое сог противление выполнено в виде меаклдметг &) ной проводящей вставки с повышеввым омическим сопротивлением.

СОКИ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g g Н 02 К 13/1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 2752796/24-07 (22) 13.04.79 (46) 15.06.83, Бюл. М 22 (72) Г. Н. Фридман, В. К. Калашников, В. М. Бизня, Е. N. Коварский, Б. А. Борисов, Л. С. Семенов, В. А. Малышев»

Н. C. Воронин, Л. H. Стаскевич, F. Ф. Зинин, Г. М. Дулиуксая и Э. Р. Бегай .; (53) 621.313. 2.014.2 {088.8) (56) 1. Костенко М. П. и Пиогровс»- . кий Л. М. Электрические машины.

Ч. 2, с. 564, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

"по заявке Ж 2470547/24-07, кл. Н 02 К 13/14, 13.03.78. (54) (57) 1. КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая ин„„SU„„1023541 дукгор, якорь с обмоткой» соединений с "новными ш:тинами к лектора д полнигельные пластины, соединенные с соседними основными пластинами, и щет-ки, отличающаяся тем, что, с цепью упрощения конструкции, уменыпения габаритов и веса кошсектора„ 0 8 его монолитности и ресурса работы контактной пары при обеспечении высокой коммутирующей способности, дополнительные пластины коллектора выполнены одинаковой длины с основными и соединены между собой посредством электрического сопротивления.

2. Машина по п. 1, о г л и ч а ющ а я с я тем, что елекгрическое со Ф прогивление выполнено в виде межламельпоЫ npesneeme» псоопоп с поеапепвмМ Q) омическим сопротивлением.

10235

Изобретение относится к электротех.нике, в более конкретно к коллекторным электрическим машинам постоянного и переменного тока с тяжелыми условиями ком1иутации. 5

Известна коллекторная электрическая машина, содержвшая для улучшения коммутации добавочные сопротивления, включенные последовательно между каждой секцией обмотки якоря и соответствующей ей пластиной коллектора (1) конструктивно эти сопротивления изготавливаются сравнительно больших размеров из нихрома или другого сплава с высоким омическим сопротивлением н Обычно располагаются В пазах ОбмОТки якоря.

Недостаток такого устройства состоит в том, что добавочные сопротивления усложняют конструкцию якоря, снижают

KIlQ двигателя и увеличивают перегрев, обмоток, rBK как через эти сопротивления проходят не только токи коммутации, но и полностью рабочий ток двигателя.

В резульrare, в пусковом режиме, если двигатель раскручивается медленно, то сопротивления сильно разогреваются и могут перегорать.

Известна коллекторная электрическая машина, содержашая индуктор, якорь с 30 обмоткой, соединенной с основными пластинами коллектора, дополнительные пластиНЫ, СОЕДИНЕННЫЕ С СОСЕДНИМИ ОСНОВНЫМИ пластинами, и шетки f2(Однако область применения таких элек- gg трических машин ограничивается цопустимыъги рабочими температурами для электрических вентилей, встроенных в коллекгорные пластины и, кроме того, положительные и отрицательные шеки на коллек- 4О торе в этом случае должны скользить каждая по индивидуальному следу,.что усложняет конструкцию н приводит к увеличению размеров и веса коллектора и уменьшает его монолитность. 45

Целью изобретения является упрошение конструкции, уменьшение габаритов и веса коллектора, повышение его монолитности и ресурса работы контактной пары в целом, прн обеспечении высокой коммутирую- 0 шей способности.

Поставленная цель достигается reM, что в коплекторной машине, содержашей индуктор, якорь с обмоткой, соединенной с основными пластинами коллектора, Апполнительные пластины, соединенные с соседними основными пластинами, и шетки, дополиигельные пластины выполнены oäèиаковой длины с осиовнымн н соединение

41

2 выполнено электрическими сопротивлениями. В качестве электрического сопротивления, особенно компактно, может быть применена межламельная проводяшая вставка обладакщая повышенным омическим сопротивлением.

Шетки в предложенном устройстве скользят по одному следу, что дает возможность сократить длину и вес пластин а следовательно, облегчает и упрошает конструкцию коллектора и повышает его монолитность.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемой коллекторной электрической машины реверсивного исполнения; на фиг. 2 - коллектор со вст речными сопротивлениями, выполненными в виде тонких межламельных проводяших прокладок;.на фиг, 3 — 5 схема, иллюстрируюшая процесс коммутации электрической машины; на фиг. 6 - предлагаемая электрическая машина нереверсивного исполнения.

Основная коллекторная пластина 1 с двумя дополнительными 2 соединена через электрическое сопротивление 3.

Между дополнительными пластинами

2 установлена обычная межлвмельная изоляция 4, В первой фазе коммутации (фиг, 3) шетка 5, передвигаясь по коллектору в направлении, указанном стрелкой, контактирует с основной пластиной 1 и дополнительной пластиной 2, на которые в начальный период коммутации замкнута секция 6 якорной обмотки. В отличие от обычного процесса в рассматриваемъ и момент коммутации ток нагрузки от ° дополнительной пластины 2 протекает в соседнюю с ней основную пластину, соединенную с обмоткой якоря через межламельную проводяшую прокладку 3.

Введение в коммутируемый контур дополнительного омического сопротивления, каким. обладает прокладка 3, нескольКо замедляет процесс коммутации, разгружает набегаюший край щетки or токов, способных вызвать опасное искрение и разогрев шетки.

В следуквций момент, как показано на фиг. 4, шетка контактирует с двумя соседними основными пластинами 1, и процесс коммутации в секции 6 не отличается or обычной коллекторной машины, так как дополнительные пластины

2 зашунтированы шеткой 5 и правктически в процессе коммутации не участвуют.

На завершаюшем этапе (фиг. 5), шатка 5 сбегает с основной IIJlacrllfE.I 1 и вдвое число дополнительных коллекторных пластин и число проводящих вставок.

Данное устройство обеспечивает высокую коммутирующую способность коллектора, улучшает КПД машины в целом и.позволяет осуществлять тяжелые пуски, так как рабочий ток якоря проходит только по основным пластинам, а сопротивления между основными и дополнительными

0 пластинами ограничивают лишь коммутационные токи секций.:Отсутствие в электрических сопротивлениях рабочего тока l. позволяет выполнять их малогабаритными и весьма компактными, несмотря на повышенное омическое сопротивление.

Общее .число основных коллекторньк пластин за счет повышения коммутирующей способности коллектора, может быть несколько сокращено.

Применение в коллекторе оснЬвиых и дополнительных. пластин одинаковой длй-. ны упрощает и облегчает конструкцию и сокращает вес коллектора и машины в целом..

Данная электрическая машина отличается простотой изготовления и делает целесообразным широкое внедрение такого устройства в большинство электрических машин постоянного и переменного токов, как в крупных, например тяговых и других видах машин с тяжелыми условиями коммутации, так и h микромашинах, особенно без дополнитель ных полюсов, в коллекторных машинах переменного тока, применяемых, например, в бытовой электротехнике. з 102З541 контактирует с ней лишь через дополнительную пластину 2, в результате чего в коммутируемый контур вводится повышенное омическое сопротивление 3, ускоряющее процесс коммутации и резко ограничивакецее коммутационные токи, независимо от Мх направления. . Величина омического сопротивления проводящей межламельной прокладки может быть подобрана так, чтобы сбега- 1 ние щетки как с основной, так и с дополнительной пластин„ в зависимости от типа и конкретного расчета электрической машины, происходило или вообще без дугообразования или с равномерным (на основной и дополнительной пластинах) минимальным и неопасным искрением.

Введение в коллектор электрических сопротивлений позволяет применять щет- 20 ки с пониженным переходным падением напряжения, что уменьшает электричес-, кие потери в скользящем контакте.

Учитывая, что в большинстве электрических машин небегающий край щетки ра- 25 ботает без искрения, то для нереверсив ного исполнения в коллекторе может устанавливатьая только одна дополнительная пластина по ходу движения щетки

{фиг. 6), участвукицая в процессе комму- З0 тации на завершающем этапе. При этом . набегающий край щетки 5, не нарушая основого принципа описанного процесса коммутации, сбегает с дополнительной пластины 2 непосредственно на соседнюю основную пластину 1, минуя вторую дополнительную пластину, что сокращает

1023841 ф

1С23541

Составитель B. Чернова

Редактор С. Тимохина Техред С.Мигунова Корректор Л. Бокшан;

Заказ 4232744 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам иэобретеиий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4