Щеточно-коллекторный узел электрической машины

 

Использование: в электродвигателях малой мощности. Сущность изобретения: в узле щеткодержатель выполнен за одно целое со штеккером, который имеет две пластины , расположенные в одной плоскости Одна пластина является одновременно боковой поверхностью щеткодержателя и содержит элементы крепления с корпусом узла. Другая пластина является токоподводом к щетке и также содержит элементы крепления с корпусом. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s Н 01 R 39/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР " 1" ))) g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С:

1 () (21) 4802526/07 (22) 16.03.90 (46) 15.06.92. Бюл. N 22 (71) Калужский завод автомотоэлектрооборудования им. 60-летия Октябоя (72) В.Г. Лацкий, Б,П.Увижев и Г.П,Сорокин (53) 621.3.047(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹1246206,,кл,,Н 01 R 39/40, 1984.

Патент ФРГ ¹ 3138908, кл. Н 01 R 39/04, 1983.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к изготовлению электродвигателей малой мощности, Известен щеточно-коллекторный узел электрической машины малой мощности, в котором в электроизоля цион ной обойме установлен токопроводящий щеткодержатель со щеткой и нажимной пружиной. На токоведущий щеткодержатель установлена пластина, к которой припаян выводной провод.

Щеткодержатель закреплен в электроизоляционной обойме с помощью продольных выступов, выполненных в его противоположных углах и вступающих во взаимодействие с соответствующими впадинами на обойме, Электроизоляционная обойма закреплена на корпусе с помощью пружинной скобы и специальных выступов, выполненных на ней, которые вступают во взаимодействие с отверстиями в приливах на корпусе электродвигателя для обеспечения дополнительной опоры обоймы и ее надежного закрепления.

В известном устройстве щеточного узла электрической машины щеткодержатель с токопроводящей пластиной, выполняющей

„„Su„„17 Иг1ЗА1 (54) ЩЕТОЧНО-КОЛЛЕКТОРНЫЙ УЗЕЛ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Использование: в электродвигателях малой мощности. Сущность изобретения: в узле щеткодержатель выполнен за одно целое со штеккером, KQTopbIA имеет две пластины, расположенные в одной плоскости.

Одна пластина является одновременно боковой поверхностью щеткодержателя и содержит элементы крепления с корпусом узла. Другая пластина является токоподводом к щетке и также содержит элементы крепления с корпусом. 4 ил, роль выводного штеккера, выполнены в виде различных соединяющихся между собой в процессе сборки деталей. Кроме того, фиксация щеткодержателя в токопроводящей обойме в направлении перемещения щетки осуществляется за счет сил трения при установке щеткодержателя в обойму, что не обеспечивает его надежного закрепления, так как при увеличении натяга в сопряжении щеткодержателя с обоймой возможна упругая деформация щеткодержателя, что может привести к затиранию щетки. Увеличение толщины стенки в сечении щеткодержателя для исключения затирания щетки приводит к потерям материала и к повышению трудоемкости изготовления. А многодетальность в щеточном узле приводит к усложнению конструкции и как следствие к снижению надежности в работе.

Известен также щеточно-коллекторный узел электрической машины, содержащий расположенный в корпусе щеткодержатель, выполненный за одно целое с выводным штеккером, Штеккер имеет две пластины, одна из которых является боковой поверхностью щеткодержателя, а вторая, 1741213

15

25

50

55 расположенная перпендикулярно к ней,— тоководом к щетке.

Щетка, установленная в щеткодержателе, подпружинена к поверхности коллектора с помощью пружины. Щеткодержательсо штеккером закреплена с помощью амортизационной пластины на специальной пластине. соединяющей их с корпусом.

Однако наличие специальных амортизационных пластин, хотя и снижает шум при работе электрической машины за счет виброгашения щеткодержателя, но создает предпосылки для подвисания щетки ввиду того, что ее положение не ограничено ни в радиальном, ни в аксиальном положениях, и в тангенциальном направлениях. Отсутствие жесткой связи щеткодержателя с корпусом снижает также надежность работы щеточно-коллекторного узла, так как трудно обеспечить точность положения щеток относительно геометрической нейтрали статора. Кроме того, наличие амортизационных и специальной пластин в электрических машинах малой мощности значительно усложняет конструкцию щеточного-коллекторного узла, что приводит к увеличению трудоемкости его изготовления.

Целью изобретения является повышение надежности работы щеточно-коллекторного узла за счет введения жесткой связи щеткодержателя, выполненного за одно целое со штеккером, с корпусом, а также снижение трудоемкости изготовления и сборки щеточно-коллекторного узла путем упрощения конструкции, т.е. сокращения количества входящих деталей, На фиг. 1 показан щеточно-коллекторный узел электрической машины, общий вид; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 — развертка (заготовка) детали выводного штеккера совместно со щеткодержателем (пример реализации устройства).

Щеточно-коллекторный узел электрической машины содержит расположенный в корпусе 1 щеткодержатель 2, выполненный за одно целое со штеккером, который имеет две пластины 3 и 4. Пластина 3 является одной из боковых поверхностей щеткодержателя 2, а пластина 4 — токоподводом к щетке 5, Пластины 3 и 4 расположены в одной плоскости, при этом пластина 3 со стороны, противоположной коллектору, снабжена консолью 6, в торце которой выполнена выемка 7 с криволинейным профилем. Консоль 6 заведена в паэ 8 (см. фиг. 3), выполненный для нее в корпусе 1 в плоскости, перпендикулярной оси коллектора, а на поверхности паза 8, обращенной к коллектору, выполнен ответный выступ 9 под выемку 7 консоли 6. Пластина 4 щеткодержателя 2, выполняющая роль токопровода штеккера, зафиксирована в корпусе 1 с помощью криволинейного отверстия 10, сопрягаемого с выступом 11, выполненный в корпусе 1, параллельно оси коллектора.

Щетка 5, установленная в щеткодержателе

2, подпружинена к коллектору с помощью упругого элемента 12, который упирается в заднюю стенку щеткодержателя. Щетка 5 своим рабочим торцом 13 взаимодействует с поверхностью коллектора.

Устройство работает следующим образом, При подводе напряжения к штеккеру (4) щетка 5, подпружиненная упругим элементом 12, осуществляет токопередачу и обеспечивает вращение ротора, В результате взаимодействия рабочего торца 13 щетки 5 с вращающимся ротором на нее действуют силы Рг — радиальная сила, возникающая вследствие биения поверхности коллектора, сила трения Т и сила реакции якоря Рл, возникающая при включении двигателя в результате действия случайных или рабочих осевых нагрузок на вал электрической машины, Силы Pr, Т и Рп действуют во взаимно перпендикулярных направлениях. Вследствие неравномерности сил Pr, Т и Рп возникают колебания щетки 5, которые передаются на щеткодержатель 2, выполненный за одно целое со штеккером 4 и пластиной 3 Колебания, вызванные действием силы Рг демпфируются упругим элементом и через торцовую стенку щеткодержателя 2 на консоль 6 пластины 3, которая заведена в паз 8 и своей криволинейной выемкой 7 вступает во взаимодействие с выступом 9, исключая тем самым перемещение щеткодержателя в радиальном направлении относительно коллектора, Действие силы (7) уравновешивается силами реакции, возникающими при взаимодействии криволинейного отверстия, обеспечивающего взаимодействие поверхностей с цилиндрическим выступом 11, выIloRH8HHblM в корпусе 1, что исключает перемещение штеккера 4 в тангенциальном относительно коллектора направлении.

Действие силы Рп в направлении, перпендикулярном плоскости штеккера 4, уравновешивается жесткостью самого штекера 4 и заделкой его консольной части 6 в пазу 8, исключая его перемещения в аксиальном направлении по отношению к коллектору.

Отсутствие перемещений щеткодержателя и штеккера в радиальном, тангенциальном и аксиальном направлениях относительно коллектора позволяет обеспечить надежное закрепление щеткодержателя и штеккера, 1741213 что обеспечивает повышение надежности работы щеточно-коллекторного узла. Изготовление штеккера со щеткодержателем в виде одной детали (из одной заготовки) и простота конструкции их закрепления по- 5 зволяют снизить трудоемкость изготовления щеточно-коллекторного узла за счет сокращения количества деталей, Формула изобретения 10

Щеточно-коллекторный узел электрической машины, содержащий расположенный в корпусе щеткодержатель, выполненный за одно целое со штеккером, который имеет две пластины, одна из которых является од- 15 ной из боковых поверхностей щеткодержателя, а вторая токоподводом к щетке, подпружиненной в щеткодержателе к коллектору, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и 20 снижения трудоемкости изготовления, пластины штеккера расположены в одной плоскости, упомянутая пластина — боковая поверхность щеткодержателя снабжена со стороны, противоположной коллектору, консолью, в торце которой выполнена выемка с криволинейным профилем, консоль заведена в паз, выполненный для нее в корпусе узла в плоскости, перпендикулярной оси коллектора, а на поверхности паза, обращенной к коллектору, выполнен ответный выступ под упомянутую выемку, при этом пластина-токопровод штеккера зафиксирована в корпусе с помощью криволинейного отверстия, выполненного в этой пластине, и выступа, сопрягаемого с этим отверстием, который выполнен дополнительно в корпусе параллельно оси коллектора, 1741213

Составитель В.Лацкий

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор В.Фельдман

Заказ 2090 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101