Токосъемное устройство для униполярной машины

 

ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УНИПОЛЯРНОЙ МАШИНЫ, содержащее твердую щетку, нажимной элемент с приводом, взаимодействующий с щеткой, щеткодержатель в виде охватывающей щетку по боковой поверхности металлической обоймы, токоподвод к щетке, отличающеге .с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения эффективности токосъема, в качестве токоподвода к щетке использован щеткодержатель, нажимной элемент выполнен в виде эластичной диафрагмы которая снабжена приводом в виде камеры наддува сжатого газа, при этом диафрагма одной своей стороной прилегает к нерабочему торцу щетки, а другой стороной к камере наддува сжатого газа, щетка выполнена разрезной в плоскостях симметрии, нормальных к ее рабочей поверхности, причем в щетке выполнено конусное отверстие, которое расположено симметрично относительно указанных плоскостей сиг.адетрии g расширением в сторону диафрагмы и (Л заложено дополнительно введенным вкладышем по форме отверстия, при этом вкладыш не доходит до рабочей поверхности щетки. со 00 со Фт.1

(19) (111

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 Н 01 R 39 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я 14 и

„ °;lyj

5 (21) 3490686/24-07 (22) 17.09.82 (46) 15.02.84, Бюл. Р. 6 (72) В.В.Харитонов, О.И.Киселев, В.И.Карлеев, В.М.Ильин и Е.A.Áåçãà-, чев (53) 621.3.047: 313.291 (088.8) (56) 1. Патент СССР 9 1773, кл. Н 02 К 31/02, 1924.

2. Вольдек А.Й. Электрические машины. Л.,"Энергия", 1974, с. 37, рис..1-11 (прототип). (5 4 ) (57) ТОКОСЪЕИНОЕ УСТРОЙСТВО

)(11Н VHIIIIOJIHPH0A NAIIIHHhl, содержащее твердую щетку, нажимной элемент с приводом, взаимодействующий с щеткой, щеткодержатель в виде охватывающей цетку по боковой поверхности металлической обоймы, токо1 подвод к щетке, о т л и ч а ю щ е,— .е с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения эффективности токосъема, в качестве токоподвода к щетке использован цеткодержатель, нажимной элемент выполнен в виде эластичной диафрагмы, которая снабжена приводом в виде камеры наддува сжатого газа, при этом диафрагма одной своей стороной прилегает к нерабочему торцу щетки, а другой стороной к камере. наддува сжатого газа, щетка выполнена разрезной в плоскостях симметрии, нормальных к ее рабочей поверхности, причем в щетке.выполнено конусное отверстие, которое расположено симметрично относительно указанных плоскостей симметрии Я расширением в сторону диафрагмы и заложено дополнительно введенным вкладышем по форме отверстия, при этом вкладыш не доходит до рабо— чей поверхности щетки. костей симметрии расширением в сторону диафрагмою и заложено дополнительно введенным вкладышем по форме отверстия, при этом вкладыш не доходит до рабочей поверхности щетки .

На фиг.. 1 показано токосъемное устройство, вертикальный разрез, на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1.

Устройство содержит твердую щет ку 1, например, квадр атно го сече-. ния, вставленную в плотно охватывающую ее по боковой поверхности металлическую обойму — щеткодержатель 2, выполненную, например, из меди. К нерабочему верхнему торцу щетки 1 прилегает нажимной элемент в виде эластичной, например резиновой, диафрагмы 3. Диафрагма 3 снабжена приводом в виде камеры 4 наддува сжатого газа, подаваемого в герметичную камеру 4 через отверстия 8. !

Цетка 1 выполнена разрезной в плоскостях симметрии, нормальных к ее рабочей. поверхности фиг. 21 . В щетке выполнено конусное отверстие б, расположенное симметрично относительно указанных плоскостей симметрии расширением в сторону диафрагмы 3 и заложенное медным вкладышем 7, не доходящим до рабочей поверхности щетки, контактирующей с поверхностью ротора 8. Цеткодержатель 2 одновременно является токоподводом к щетке.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сжатого газа в камеру

4 на щетку 1 через диафрагму 3 воздействуют две силы: нормальная к контактной поверхности ротора 8, создающая необходимое удельное нажатие ,в скользящем контакте; поперечная сила, прижимающая каждую часть щетки

1 к внутренней поверхности щеткодержателя 2, благодаря чему между ниии образован надежный электрический контакт. Вторая иэ указанных сил передается на части щетки 1 через конусный вкладыш 7, на который, в свою очередь, нажимает диафрагма 3 под действием сжатого газа. Следует отметить, что вкладыш 7, действующий по типу клина, очевидно, эффективен лишь в том случае, если не упирает20

jew в контактную поверхность ротора 8. Поэтому по мере износа щеток при их эксплуатации вкладыш необходимо укорачивать во время профилактических осмотров на величину, несколько большую ожидаемого износа щетки за очередной цикл ее работы.

К основным преимуществам технического решения. следует отнести: упрощение конструкции и технологии

Изготовления токосъемного устройства, заключающееся в устранении токоподводящих жгутиков, компактности узла, удобстве обслуживания и за1 1073831

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в сильноточных машинах постоянного тока, преимущественно униполярных.

Известно токосъемное устройство 5 для униполярной машины, содержащее твердую щетку, размещенную в щеткодержателе (1), Недостатком устройства является низкий ресурс работы щеток и неэф- 10 фективность использования.

Известно также токосъемное устройство для униполярной машины, содержащее щеткодержатель в виде металлической обоймы, охватывающей щетку 15 по боковой поверхности. Одним из торцов щетка прижата к контактной поверхности ротора машины, а на другой воздействует нажимной элемент с приводом в виде пружины.

Токоподвод к щетке производится с помощью запрессованных в нее медных жгутиков (2 3.

Недостаткоп токосъемного устройства является низкая эффективность токосъема, обусловленная ограничением величины подводимого тока токоподводящими жгутиками. В сильноточных электрических машинах, таких как униполярные машины, генерирующих ток в сотни килоампер, ис- 30 пользование жгутиков оказывается практически нецелесообразным, поскольку надежную работу щетки можно обеспечить только при большом сечении жгутика, выполнение которого в 35 реальной машине вызывает большие технологические трудности, усложняет конструкцию токосъемного устройства, ограничивает подвижность щетки, снижает эффективность ее использо- 40 вания.

Цель изобретения — упрощение технологии изготовления устройства и повышение эффективности токосъема. "

Указанная цель достигается тем, 45 что в токосъемном устройстве для униполярной машины, содержащем твердую щетку, нажимной элемент с приводом, взаимодействующий cQ щеткой, щеткодержатель в виде охватывающей щетку по боковой поверхности металлической обоймы, токоподвод к щетке, в качестве токоподвода к щетке иснользован щеткодержатель, нажимной элемент выполнен в виде эластичной диафрагмы, которая снабжена приводом в виде 5

55 камеры наддува сжатого.,газа при этом диафрагма одной своей стороной прилегает к нерабочему торцу щетки,,а другой стороной к камере наддува сжатого газа,. щетка выполнена раз- 60 резной в плоскостях симметрии, нормальных к ее рабочей поверхности, причем в щетке выполнено конусное отверстие, которое расположено симметрично относительно укаэанных плос- 65

1073831

4-Д

Составитель М. Кузнецова

Редактор О. Колесникова Техред И.Иетелева

Корректор lO.Макаренко

Заказ 356/51 Тираж 591

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал НПП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 мены щеток; повышение эффективности щетки благодаря возможности существенного повышения коммутирующего тока, не ограничиваемого как ранее сечением жгутиков, повышение надежности токосъемного устройства бл".годаря снижению тепловыделения в токоподводе, улучшению отвода тепла от щетки к щеткодержателю, отсутствию опасных злектродинами-, ческих сил, действующих на щетку (при наличии жгутиков на них действуют силы взаимодействия проте4 кающего тока с магнитнымй полями рассеяния, которые стремятся разорвать жгутик., вырвать его из тела щетки, сместить щетку).

Применение изобретения особенно

5 перспективно для крупных униполярных .машин с большими рабочими токами, измеряемыми сотнями килоампер.

При таких значениях тока подвод его к щетке, сопряжен со значительными щ техническими трудностями, которые можно устранить, используя изобретение.