Щеточно-коллекторный узел машины постоянного тока

 

Использование: электрические машины . Сущность изобретения: коллектор машины постоянного тока содержит ламели из материала с высокой электропроводностью, механической прочностью и износостойкостью , изолированные друг от друга и от элементов крепления диэлектриком. К петушкам ламелей присоединены секции обмотки якоря, а по наружной поверхности коллектора установлены бандажи, изолированные от ламелей, причем элементы крепления коллектора установлены на нажимном элементе якоря, а на внешней поверхности коллектора размещены щетки, закрепленные в щеткодержателях и прижимаемые к коллектору упругими элементами. Токопроводящие поводки щеток присоединены к токосборным шинам, закрепленным на диэлектрических бракетах, число которых равно числу полюсов 2р и которые имеют положительную и отрицательную полярность токопроводов, подсоединенных к кольцевым и выводным шинопроводам. С целью улучшения коммутации обмотки якоря и уменьшения массы коллектора ламели коллектора выполнены клиновидными прямоугольной формы с центральным отверстием , в котором размещен кольцевой элемент крепления, состоящий из барабана и хвостовика, которые имеют каналы для заполнения диэлектриком полостей при формовке коллектора через штуцеры в барабане , а щетки опираются на внутреннюю и торцовую поверхности коллектора и закреплены на бракетах П-образной формы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл с

СО(03 СОВЕТСКИХ

СО(!ИАЛИСТИ (F (:ÊÈÕ

PFÃ(1ÓÁËÈK (s» Н 01 R 39/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДО, ЛСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4918304/07 (22) 12.02,91 (46) 23.06.93. Бюл. М 23 . (75) В.С.Максимов (56) Толвинский В,А. Электрические машины постоянного тока, Гос.энергоиздат, 1956, с. 72, рис. 48, 47, 49, (54) ЩЕТОЧНО-КОЛЛЕКТОРНЫЙ УЗЕЛ

МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Использование: электрические машины. Сущность изобретения: коллектор машины постоянного тока содержит ламели из материала с высокой электропроводностью. механической прочностью и износостойкостью, изолированные друг от друга и от элементов крепления диэлектриком. К петушкам ламелей присоединены секции обмотки якоря, а по наружной поверхности коллектора установлены бандажи, изолированные от ламелей, причем элементы крепления коллектора установлены на нажимном элементе якоря. а на внешней

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к коллекторным электрическим машинам, Цель изобретения — снижение массы и габаритов коллектора при безыскровой плотности тока под щетками путем увеличения площади контакта щеток с ламелями за счет использования дополнительно торцовой и внутренней поверхностей коллектора.

Сущностью изобретения является выполнение коллектора с прямоугольными ламелями, закрепленными на барабане

Ы2 1823050 А1 поверхности коллектора размещены щетки, закрепленные в щеткодержателях и прижимаемые к коллектору упругими элементами.

Токопроводящие поводки щеток присоединены к токосборным шинам, закрепленным на диэлектрических бракетах, число которых равно числу полюсов 2р и которые имеют положительную и отрицательную полярность токопроводов, подсоединенных к кольцевым и выводным шинопроводам. С целью улучшения коммутации обмотки якоря и уменьшения массы коллектора ламели коллектора выполнены клиновидными прямоугольной формы с центральным отверстием, в котором размещен кольцевой элемент крепления, состоящий иэ барабана и хвостовика, которые имеют каналы для заполнения диэлектриком полостей при формовке коллектора через штуцеры в барабане, а щетки опираются на внутреннюю и торцовую поверхности коллектора и закреплены на бракетах П-образной формы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, кольцеобразной формы и изолированными от него слоем диэлектрика, нагреваемого в полости кольцевого барабана через штуцеры и заполняющего пространство между кольцевым барабаном и ламелями, причем бракеты выполнены П-образной формы на которых щеткодержатели со щетками размещены вдоль внешней, торцовой и внутренней контактных поверхностей, а токоотводящие шины которых подключены к соответствующим кольцевым токосборным шинам, 1823050

На фиг. 1 представлен продольный разрез щеточно-коллекторного узла; на фиг. 2— поперечный разрез щеточно-коллекторнаго узла, Щеточно-коллекторный узел 1 содержит коллектор 2, состоящий иэ клиновидных прямоугольных ламелей 2а и 2б. изолированных друг от друга диэлектриком 3, Коллектор 2 закреплен на кольцевом барабане

4, имеющем наконечник 5, например сферический, который изолирован диэлектриком

6 от ламелей 2а и 2б, нагнетаемым через штуцер 7 в отверстия 8 и 9 через полость 10 в барабане 4, который закреплен с помощью кронштейна 11 на нажимном элементе 12 магнитопровода якоря 13.

Выводная секция обмотки якоря 15 прикреплена пайкой к петушку 16 ламели 2а, 2б.

Коллектор 2 имеет внешнюю контактную поверхность 17, по которой наложены кольцевые бандажи 20 и 21, изолированные от коллектора 2 диэлектриком 18 и 19. Уравнительные соединения 22, изолированные диэлектриком 23, закреплены на барабане 4, покрытом диэлектриком 24. Штуцер 7 закрыт крышкой 25. От коллектора 2 диэлектрик 28 и 27 изолирует нижние бандажи 28.

Коллектор 29 имеет внутреннюю контактную поверхность 29 и торцовую контактную поверхность 30. На контактные поверхности 17, 29 и 30 оперты щетки 31, 33 и 32 соответственно, закрепленные в щеткодержателях 34, 35 и 36, которые закреплены на

П-образных бракетах 37 плюса и 38 минуса.

Поводки 39 щеток 31-33 присоединены к токопроводам 40,,которые присоединены к кольцевым шинам 41плюса и 42 минуса, к которым присоединены выводные шины 43 и 44. Бракеты 37 и 38 закреплены каждый на кронштейне 45, прикрепленном к силовой конструкции 46. Магнитопровод 13 с коллектором 2 образуют якорь 47, Коллектор 2 содержит К ламелей 2а, 2б, изолированных друг от друга диэлектриком

3, Конструкция щеточно-коллекторного узла 1 работает следующим образом, При вращении якоря 47 щеки 31-33, прижимаемые к контактным поверхностям

17, 30 и 29, одновременно коммутируют одну секцию 15 по внешней 17, торцоьой 30 и внутренней 29 контактным поверхностям ламели 2а, находящейся под ними, и в электрической машине происходит обмен электромагнитной энергией между якорем 47 и сетью при уменьшенной плотности тока под щеточным аппаратом, К преимуществам предлагаемой конструкции относятся следу|ощие: коллектор имеет массу в 1,5-2 раза меньшую, чем у

55 прототипа, при той же коммутирующей способности, коллектор имеет меньшие потери на трение при равных с прототипом поверхностях токосьема за счет торцовых и внутренней поверхностей, при одинаковой длине с прототипом коллектор практически может снимать вдвое большую мощность, что повышает предельную мощность коллектора.

Изобретение может быть использовано в генераторах и двигателях постоянного тока с целью повышения предельной мощности и частоты вращения, а также для уменьшения габаритов якоря и машины в целом и в коллекторных машинах переменного тока.

Формула изобретения

1. Щеточно-коллекторный узел машины постоянного тока, содержащий коллектор с клиновидными ламелями из материала с высокой электропроводностью,механической прочностью и иэносостойкостью, изолированными друг от друга и от элементов крепления диэлектриком, и петушками, предназначенными для присоединения секции обмотки якоря, а по наружной поверхности коллектора установлены бандажи, изолированные от ламелей, причем элементы крепления коллектора предназначены для установки на нажимном элементе якоря, на внешней поверхности коллектора размещены щетки, закрепленные в щеткодержателях и прижимаемые к коллектору упругими элементами, а токопроводящие поводки щеток присоединены к токосборным шинам, закрепленным на диэлектрических бракетах, число которых равно числу полюсов и которые имеют положительную и отрицательную полярности токопроводов, присоединенных к кольцевым и выводным шинопроводам, отличающийся тем, что, с целью улучшения коммутации обмотки якоря и уменьшения массы коллектора, ламели выполнены клиновидными прямоугольной формы с центральным отверстием, в котором размещен кольцевой элемент крепления, состоящий из барабана и хвостовика, которые имеют каналы для заполнения диэлектриком при формовке коллектора через штуцеры в барабане, а щетки опираются на внутреннюю и торцевую поверхности коллектора и закреплены на бракетах П-образной формы.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, ламели коллектора крепятся бандажами, которые установлены по внутренней поверхности коллектора и изолированы от ламелей диэлектрическими кольцами.

1823050

А-А

57 7 г 2

СоставитеЛь В.Максимов

Редактор Т.Куркова Техред М. Моргентал Корректор С.Лисина

Заказ 2182 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