Токосъемное устройство

 

ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. № 838840, отличающееся тем, что, с целью повышеения надежности, обмотка выполнена с увеличивающимся числом витков в направлении рабочей поверхности щетки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

315Р Н 01 R 3964

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 838840 (21) 3525688/24-07 (22) 16,12.82 (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) Е. С. Подколодный, В. В. Демидов, В. А. Босте иков, А. И. Соколов, 3. Ф. Ягодкина и С. В. Ежов (53) 621.3:047 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 838840, кл. Н 01 R 39/04, 1979.

„„SU„„107 165 А

/ (54) (57) ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. № 838840, отличающееся тем, что,. с целью повышеения надежности, обмотка выполнена с увеличивающимся числом витков в направлении рабочей поверхности щетки.

CO

Ч

Ю

С5

1072165 магнитопроводящей пластиной середины обмотки, установленной на обойме, начинает резко уменьшаться, что ухудшает коммутацию, электрические характеристики и увеличивает износ щеток, а следовательно, и значительно снижает надежность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в токосъемном устройстве, содержащем обойму, в которой размещена щетка, электрически соединенная с электромашиной, на-. жимную пружину, обмотку, установленную на обойме и соединенную со щеткой и элект ромашиной, и магнитопроводящую пластину, закрепленную на пружине и примыкающую к щетке, обмотка выполнена с увеличивающимся числом витков в направлении рабочей поверхности щетки.

На фиг. 1 показано токосъемное устройство, общий вид; на фиг. 2 — обмотка конической формы, вариант выполнения; на фиг. 3 — обмотка гиперболической формы, вариант выполнения.

Устройство содержит пружину 1, на конце которой в месте контакта со щеткой 2 закреплена магнитопроводящая пластина 3, обойму 4, внутри которой размещена щетка 2, а снаружи установлена обмотка 5, выполненная с увеличивающимся числом витков. в направлении рабочей поверхности щетки 2, например, ступенчатой формы, электрически соединенная одним выводом со щеткой 2, и другим — с выводом электрической машины 6. Щетка 2 прижата пружиной к коллектору 7.

Устройство работает следующим образом.

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах, в частности со скользящим контактом.

По основному авт. св. Мю 838840 известно токосъемное усройство, содержащее обойму, в которой размещена щетка, электрически соединенная с электромашиной, нажимную пружину, обмотку, установленную на обойме и соединенную со щеткой и электромашиной, и магнитопроводящую пластину, закрепленную на пружине и примыкающую к щетке (1).

Недостатками известного устройства являются низкая надежность и сокращенный срок службы вследствие того, что имеющийся узел регулируемого нажатия на 1 щетку становится неэффективным при достижении магнитопроводящей пластиной в процессе износа щетки положений ниже середины обмотки, установленной на обойме, так как в этом случае усилие нажатия пружины уменьшается, а электромагнитная сила обмотки, достигнув в середине обмотки нуля, начинает действовать в обратном направлении. Поэтому суммарное нажатие на щетку от пружины и обмотки после прохождения

При работе электрической машины на холостом ходу щетка 2 прижимается к коллектору 7 пружины 1, причем усилие нажатия пружины 1 выбирается из условия обеспечения нормальной коммутации электрической машины на холостом ходу. При работе электрической машины под нагрузкой по щетке 2 и обмотке 5, выполненной с увеличивающимся числом витков в направлении рабочей поверхности щетки 2, протекает ток, создающий электромагнитную силу, которая притягивает магнитоправодящую пластину 3 к обмотке 5. В этом случае на щетку 2 действует сила пружины 1 и электромагнитная сила обмотки 5, что и прижимает щетку 2 к коллектору 7, причем электромагнитная сила прямо пропорциональна току нагрузки электрической машины, протекающему через щетку 2 и обмотку 5 с увеличивающимся числом витков по направлению к рабочей поверхности щетки 2, сила пружины 1 не зависит от тока нагрузки.

По мере износа щетки 2 электромагнитная сила обмотки 5, выполненной с увеличивающимся числом витков в направлении рабочей поверхности щетки 2, действует до такого положения магнитопроводящей пластины 3 в обойме 4, в котором витки обмотки 5 находящиеся выше магнитопроводящей пластины 3, равны виткам, расположенным ниже магнитопроводящей пластины 3. В отличие от токосъемного устройства известное устройство обеспечивает работоспособность электрической машины на более длительный срок, ввиду выполнения обмотки 5 с увеличивающимся числом витков в направлении рабочей поверхности щетки 2, например, ступенчатой формы, что позволяет эксплуатировать щетки до более значительного износа, чем раньше.

Снабжение токосъемного устройства обмоткой, выполненной с увеличивающимся числом витков в направлении рабочей поверхности щетки, обеспечивает повышение надежности работы за счет равномернбго нажатия на щетку по мере износа последней, а также за счет еще более равномерного распределения токов между всеми щетками, которые обладают еще большей индуктивностью ввиду большего числа витков, чем у обмоток известного устройства.

Оптимальный характер увеличения электромагнитной силы обмотки с увеличивающимся числом витков достигается при гиперболической форме обмотки (фиг. 3) . Однако такая обмотка сложна в изготовлении и производстве.

С технологической точки зрения рациональна обмотка ступенчатой формы (фиг. 1), хотя при этом и наблюдается не совсем полное согласование характера увеличения электромагнитной силы обмотки с характером уменьшения силы нажатия пружины rio мере износа щетки. Коническая форма выполнения обмотки с увеличивающимся чис1072!65 сРиг.2

Составитель М. Кузнецова

Редактор Е. Кривина Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 1583/47 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 лом витков является промежуточной между двумя указанными.

В целом предлагаемое устройство позволит увеличить срок службы электромашины на 15 — 20% по сравнению с известным и значительно повысить надежность прилегания щетки к коллектору при износе последней до размеров меньших, чем половина высоты щетки, вследствие того, что элект4 ромагнитная сила обмотки с увеличивающимся числом витков в направлении рабочей поверхности щетки действует на большем расстоянии, чем электромагнитная сила обмотки известного устройства, у которого витки выполнены равномерно по высоте обмотки. Наибольший эффект достигается при выполнении обоймы 4 из немагнитопроводящего материала.