Токосъемное устройство

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к токосъемникам скользящего типа для съема и передачи электрических сигналов между неподвижными и вращающимися объектами . Целью изобретения является увеличение ресурса щетки и улучшение технологичности устройства за счет универсализации типов используемого в нем подвижного магнита. Устройство содержит щетку, контактное кольцо, нажимное устройство, вьтолненное в виде двух соосно расположенных магнитов со встречно направленными полями, один магнит - неподвижньй 4, а второй - подвижньш и жестко связан со щеткой через толкатель, магниты размещены в едином стакане 6, дно 7 которого образует с одним из торцов подвижного магнита воздушный зазор и содержит отверстие для толкателя щетки. Поверхности дна стакана и обращенного ко дну стакана торца подвижного магнита имеют форму сопряженных конусов, при этом дно стакана вьтолнено из магнитопроводящего материала . 2 ил. S (Л в фие1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 7269 А1 (51)4 Н 01 R 39/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3878019/24-07 (22) 05.04.85 (46) 15.12.86. Вюл. ¹ 46 (72) А.А.Кернер, В.М.Мишкорудников и А.В.Уэльсон (53) 621,3.047(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 618810, кл. Н 01 R 39/40, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 1192005, кл. Н 01 R 39/40, 1984. (54) ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к элект— ротехнике, в частности к токосъемникам скользящего типа для съема и передачи электрических сигналов меж— ду неподвижными и вращающимися объектами, Целью изобретения является увеличение ресурса щетки и улучшение технологичности устройства за счет универсализации типов используемого в нем подвижного магнита. Устройство содержит щетку, контактное кольцо, нажимное устройство, выполненное в виде двух соосно расположенных магнитов со встречно направленными полями, один магнит — неподвижный 4, а второй — подвижный и жестко связан со щеткой через толкатель, магниты размещены в едином стакане 6, дно 7 которого образует с одним из торцов подвижного магнита воздушный зазор и содержит отверстие для толкателя щетки. Поверхности дна стакана и обращенного ко дну стакана торца подвижного магнита имеют форму сопряженных конусов, при этом дно стакана выполнено из магнитопроводящего материала. 2 ил.

1277269

Изобретение относится: к электротехнике, в частности к контактным токосъемным устройствам скользящего типа, и может быть использовано для съема и передачи электрических сигналов между неподвижными и вращающимися объектами.

Цель изобретения — увеличение ресурса щетки и одновременное улучшение технологичности устройства путем универсализации типов используемого в нем подвижного магнита.

На фиг. 1 показано токосъемное устройство с подвижным магнитом в виде постоянного магнита, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, с подвижным магнитом в виде электромагнита.

Токосъемное устройство содержит щетку 1, поджатую к контактному кольцу 2 с помощью нажимного устройства в виде двух соосно расположенных магнитов со встречно направленными полями: подвижного магнита 3 и неподвижного 4. Подвижный магнит 3 жестко связан со щеткой 1 через толкатель

5. Магниты 3 и 4 размещены в стакане 6, дно 7 которого образует с одним из торцов подвижного магнита 3 воздушный зазор В, содержит отверстие для толкателя 5 щетки 1 и выполнено из магнитопроводящего материала, Поверхности дна стакана 6 и обращенного ко дну 7 стакана торца подвижного магнита 3 имеют форму сопряженных конусов °

Электрическая связь щетки 1 с подключенной аппаратурой осуществлена с помощью проводов 8 через токопроводный толкатель 5.

Устройство универсально по типу используемого подвижного магнита 5.

В варианте выполнения устройства (фиг. 2) подвижный магнит представляет собой электромагнит, содержащий обмотку 9, расположенную на каркасе

10 с фланцами 11 и 12, При этом один

I из фланцев 11 является торцом подвижного магнита, обращенным ко дну 7 стакана, и поверхность его имеет форму сопряженного с поверхностью дна конуса. Второй фланец 12 каркаса 10 касается внутренней поверхности стакана 6, выполненного в этом случае целиком из магнитопроводящего материала для создания лучших электродинамических условий магнитной цепи устройства. Обмотка 9 соединена с (p

В = Л ° sin

2 (2) автономным источником питания с помощью проводов 13.

Устройство работает следующим образом.

5 Усилие нажатия щетки 1 на вращающейся контактное кольцо 2, необходимое для обеспечения передачи электрического сигнала через скользящий контакт щетка — кольцо, складывается из усилия притяжения жестко связанного со щеткой магнита 3 ко дну 7 стакана 6 и усилия взаимодействия направленных встречно магнитных полей магнитов 3 и 4, т.е.

F, + Г, (1) где F — суммарное усилие нажатия с щеток;

F — усилие нажатия щетки 1 за

1 счет притяжения магнита 3 ко дну 7 стакана;

F — усилие нажатия щетки 1 за

2 счет взаимодействия полей магнитов 3 и 4.

В,процессе эксплуатации токосъемного устройства зазоры между магнитом 3 и, дном 7 и между магнитами 3 и 4 меняются вследствие износа щетки и радиального биения вращающегося контактного кольца 2, что приводит к изменению величин F и Г . Однако

z эти изменения взаимно компенсируются, так как увеличение (уме ныне ние) зазора между магнитом 3 и дном 7 ста- кана 6 приводит к уменьшению (увели35 чению) на такую же величину зазора между магнитами 3 и 4, что обеспечивает неизменность суммарного усилия нажатия щетки 1, т.е. стабильность переходного сопротивления в

40 контактной паре щетка — кольцо.

Выполнение поверхностей дна 7 стакана 6 и торца подвижного магнита 3 (фланца 11 каркаса 10) в виде сопряженных конусов обеспечивает

<5 увеличение ресурса щетки, так как позволяет уменьшить зависимость усилия нажатия щетки 1 от величины износа, а также снижает расход электроэнергии, необходимой для обеспечения

50 заданного усилия нажатия щетки 1 в случае использования электромагнита, Это происходит в результате уменьшения величины зазора В при обеспечении заданного осевого перемещения, 55 так как:

3 127?269

4 где А — заданная величина осевого Формула изобретения

Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить ресурс щетки на 10-152, при этом улучшена технологичность устройства вследствие универсализации типов используемого в нем подвижного магнита, Составитель M.Êóçíåöoâà

Техред Л.Олейник Корректор А.Зимокосов

Редактор Л.Веселовская

Заказ 6691/50

Тираж 597

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 перемещения подвижного магнита 3 относительно стакана 6;

° p — - угол при вершине конуса.

В случае замены магнита 3 электромагнитом, состоящим иэ каркаса 10 с обмоткой 3, в режиме холостого хода обмотка 9 обесточивается, при этом каркас 10 и жестко связанная с ним щетка 1 под действием магнитного поля притягиваются к постоянному магниту 4 и фиксируются в этом положении, что обеспечивает отсутствие контакта трения между щеткой 1 и вращающимся контактным кольцом 2, вследствие чего износ контактной пары в этом режиме отсутствует; что также увеличивает ресурс щетки.

Токосьемное устройство, содержащее щетку, поджатую к контактному кольцу с помощью нажимного устройства в виде двух соосно расположенных магнитов со встречно направленными полями, один из магнитов — неподвижный, а другой — подвижный и жестко

1О связан со щеткой через толкатель, магниты размещены в едином стакане, дно которого образует с одним из торцов подвижного магнита воздушный зазор и содержит отверстие для толка15 теля щетки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса щетки и одновременного улучшения технологичности устройства путем универсализации типов используемого

20 в нем подвижного магнита, поверхности дна стакана и обращенного ко дну стакана торца подвижного магнита имеют форму сопряженных конусов,.при

25 этом дно стакана выполнено из магнитопроводящего материала.