Способ формирования профиля щеток электрических машин постоянного тока

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению и ремонту электрических машин постоянного тока. Способ формирования профиля щеток электрических машин постоянного тока заключается в том, что берут одну или несколько новых щеток и устанавливают на стол проволочно-вырезного электроэрозионного станка. По номинальному радиусу нужного коллектора определяют чертеж профиля щетки и задают полученный профиль в системе программирования устройства числового программного управления, которое генерирует (определяет) режимы обработки: длину импульса, длину паузы между импульсами, основной текущий ток, напряжение искрового зазора, напряжение источника питания генератора, верхний предел скорости обработки, величину натяжения проволоки, скорость промотки проволоки. Далее запускают программу обработки в устройстве числового программного управления и производят рез профиля щетки электрическими искровыми разрядами, протекающими через проволоку. После получения необходимого профиля пакет или щетку устанавливают на коллектор. Техническим результатом является сокращение времени формирования профиля щеток. 8 ил.

 

Изобретение относится к разделу машиностроения, в частности к изготовлению и ремонту электрических машин постоянного тока (МПТ).

Область применения - предприятия, осуществляющие изготовление и ремонт электрических машин постоянного тока.

Известно, что формирование профиля щетки, соответствующего профилю рабочей поверхности коллектора машины постоянного тока (МПТ), в настоящее время осуществляют непосредственно на поверхности коллектора путем прижатия подпружиненной щетки к вращающемуся коллектору. В настоящее время в ремонтном производстве в условиях локомотивных ремонтных депо ускоренное формирование профиля щетки на коллекторе осуществляется за счет применения стеклянного абразивного полотна, прикладываемого к поверхности коллектора и обращенного рабочей стороной к щеткам. Щетку прижимают к рабочей поверхности стеклянного абразивного полотна, после чего ее притирают, передвигая полотно вперед-назад, при нормальном (30-50 Н) давлении пружин на щетки [Гемке Р.Г. Неисправности электрических машин / Р.Г. Гемке. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 336 с. (стр.142)].

Недостатком такого способа формирования профиля щетки является:

- процесс непосредственной притирки щетки на коллекторе МПТ малопроизводителен по времени;

- большие потери щеточного материала (не менее 5-15% щеточного материала от общей массы щетки удаляется в виде продуктов износа);

- большое количество щеточного материала забивает межламельные промежутки, что в свою очередь влечет за собой последующую продувку коллектора сжатым воздухом;

- применение абразивного полотна для сокращения времени притирки щетки к коллектору шаржирует поверхность щетки твердыми абразивными частицами, что приводит к повышенному износу как щетки, так и коллектора при эксплуатации МПТ.

Задачей изобретения является сокращение времени формирования профиля щеток, соответствующего профилю коллектора в процессе их изготовления или ремонта до начала ввода МПТ в эксплуатацию.

Суть изобретения заключается в формировании рабочего профиля щетки, соответствующего профилю коллектора МПТ, электроэрозионной резкой проволокой на станке с числовым программным управлением.

Данный технический результат достигается тем, что несколько новых щеток, например 2 по 8, устанавливают в пакете на стол проволочно-вырезного станка. По номинальному радиусу нужного коллектора определяют чертеж профиля щетки и задают полученный профиль в систему программирования устройства числового программного управления (ЧПУ), например HeartNC UTY. Возможна обработка как профиля пакета щеток, так и одной щетки. ЧПУ генерирует (определяет) режимы обработки: длину импульса, длину паузы между импульсами, основной текущий ток, напряжение искрового зазора, напряжение источника питания генератора, верхний предел скорости обработки, величину натяжения проволоки, скорость промотки проволоки. Далее запускают программу обработки в устройстве ЧПУ и производят рез профиля щетки (пакета щеток) электрическими искровыми разрядами, протекающими через проволоку. После получения необходимого профиля пакет или щетку устанавливают на коллектор традиционным способом.

На Фиг.1 представлен стол электроэрозионного станка SODICK VZ300L с закрепленной щеткой.

На Фиг.2 представлено положение проволоки перед касанием грани щетки.

На Фиг.3 представлено меню функции автоматического разворота системы координат («РАЗВОРОТ СК АВТО») в режиме «РУЧНОЙ».

На Фиг.4 представлено меню функции касания грани («КАСАНИЕ ГРАНИ») в режиме «РУЧНОЙ».

На Фиг.5 представлен чертеж профиля щетки, заданный в редакторе «HeartNC UTY».

На Фиг.6 представлен выбор траектории движения проволоки в меню «WIRE CUT DEFS».

На Фиг.7 представлена таблица определения параметров «DEFINITION PARAMETERS» (OPEN).

На Фиг.8 представлена таблица выбора режимов.

Рассмотрим конкретный пример реализации предложенного способа формирования профиля щетки.

Берем одну новую щетку (Фиг.1) или пакет новых щеток 1 (ГОСТ 12232-89) и устанавливаем на стол 2 проволочно-вырезного станка, например, SODICK VZ300L. С помощью прижима 3 и винта 4 закрепляем щетку на столе 2 станка.

Определяем положение щетки 1 на столе станка (Фиг.2). Для того чтобы не выверять щетку на столе станка индикатором разворачиваем систему координат по одной из граней щетки. Для этого в режиме «РУЧНОЙ» выбираем функцию автоматического разворота координат «РАЗВОРОТ СК АВТО» (Фиг.3). В поле «НАПРАВЛЕНИЕ ST» указываем направление, в котором проволока должна коснуться щетки. В нашем случае - «Y-». В поле «РАССТОЯНИЕ ДО ДРУГИХ ТОЧЕК» указываем максимально отдаленную точку (например, 28 мм при длине щетки 30 мм). После нажатия клавиши «ENTER» станок автоматически разворачивает систему координат по грани щетки. Далее определяем положение граней щетки относительно системы координат станка. Для этого в режиме «РУЧНОЙ» выбираем функцию «КАСАНИЕ ГРАНИ» (Фиг.4). В поле «ОСЬ И НАПРАВЛЕНИЕ» указываем «Y-», в поле «ПРИСВОИТЬ 0» - выбираем «ON». После нажатия клавиши «ENTER», расположенной на стойке ЧПУ, проволока автоматически касается грани щетки, ЧПУ станка «запоминает» эту координату и присваивает ей «нулевое значение» для того, чтобы точно определить положение щетки на столе. Таким образом, положение граней щетки на станке корректируется автоматически относительно системы координат станка касаниями проволоки 5.

Определяем профиль щетки по номинальному радиусу коллектора, например, R=330 мм, и т.д. Задаем чертеж профиля щетки 6 (Фиг.5) в системе программирования «HeartNC» (UTY) устройства ЧПУ.

Далее приступаем к выбору траектории движения. В меню «WIRE CUT DEFS» (Фиг.6) выбираем тип траектории обработки «OPEN» (открытый контур). При этом появляется таблица определения параметров «DEFINITION PARAMETERS» (OPEN) (Фиг.7). В таблице задаем длину стартового вреза «Starting Cut Length» - 7 мм. На стартовом врезе станок занижает режимы обработки для уменьшения вероятности обрыва проволоки. Направление смещения проволоки от контура «Offset Direction» - задаем «левое», чтобы получить необходимый размер.

Подтверждаем выбранные параметры кнопкой «ОК» (Фиг.7). На мониторе появляется изображение таблицы выбора режимов (Фиг.8). В ней задаем диаметр проволоки, которая установлена на станке. В конкретном примере реализации - 0,25 мм, материал заготовки - графит, толщина заготовки - 10 мм, позиция сопла - «Open-U», количество проходов - 2. Подтверждаем выбранные параметры кнопкой «ПОИСК».

Указываем курсором контур, который необходимо вырезать, и задаем стартовую точку, от которой производим рез профиля щетки электрическими искровыми разрядами, протекающими через проволоку. Нажимаем кнопку «Gen NC Data». После этого набираем имя программы: например, « SCHOTKA», под которым она будет храниться на жестком диске. Устройство ЧПУ автоматически генерирует программу и определяет оптимальные режимы реза: длину импульса (ON), длину паузы между импульсами (OFF), основной текущий ток (IP), напряжение искрового зазора (SV), напряжение источника питания генератора (V), верхний предел скорости обработки (SF), величину натяжения проволоки (WT), скорость промотки проволоки (WS), основываясь на введенных данных. По сгенерированной программе производят рез профиля щетки электрическими искровыми разрядами, протекающими через проволоку и получают готовый профиль щетки.

Технический эффект изобретения заключается в следующем:

- в сокращении времени формирования профиля щетки;

- в отсутствии потери щеточного материала, поскольку часть новой щетки удаляется не в виде продуктов износа, а в виде цельного элемента, который можно применять повторно;

- поскольку профиль щетки формируется не на коллекторе, то щеточный материал не забивает межламельные промежутки, вследствие этого не требуется продувка коллектора сжатым воздухом;

- поверхность готовой щетки не шаржирована твердыми абразивными частицами, поскольку абразивное полотно не применялось совсем, что приводит к пониженному износу как щетки, так и коллектора при эксплуатации МПТ.

Способ формирования профиля щеток электрических машин постоянного тока заключается в том, что одну или несколько новых щеток устанавливают в пакете на стол проволочно-вырезного станка, в устройстве числового программного управления задают чертеж профиля щетки, который определяют по номинальному радиусу нужного коллектора, далее числовое программное управление генерирует режимы обработки основных величин: длину импульса, длину паузы между импульсами, основной текущий ток, напряжение искрового зазора, напряжение источника питания генератора, верхний предел скорости обработки, величину натяжения проволоки, скорость промотки проволоки, после чего запускают программу обработки в устройстве числового программного управления и производят рез профиля щетки электрическими искровыми разрядами, протекающими через проволоку, после получения необходимого профиля щетки ее устанавливают на коллектор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления электрических машин. Техническим результатом является уменьшение расхода конструкционных материалов на единицу активной мощности с обеспечением равномерного магнитного насыщения вдоль их активной части.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, а более конкретно, к технологиям, обеспечивающим пропитку катушек статора таких электрических машин, как двигатели и генераторы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах. Технический результат - повышение точности оценки токов подшипников в отношении потенциального повреждения соответствующего подшипника.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении короткозамкнутого ротора асинхронной машины. Технический результат - повышение КПД асинхронной машины.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для испытания синхронных машин на электромашиностроительных заводах, ремонтных предприятиях и при эксплуатации.

Изобретение относится к электромашиностроению. Способ изготовления одновитковой жесткой шаблонной петлевой катушки двухслойной обмотки статора на универсальном оборудовании, предназначенном для изготовления многовитковых жестких петлевых катушек двухслойной обмотки статора.

Изобретение относится к короткозамкнутому ротору для асинхронного электродвигателя. Технический результат заключается в повышении электрического коэффициента полезного действия состоящего из двух материалов короткозамкнутого ротора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к способам эксплуатации и диагностики электрических машин, преимущественно, генераторов электростанций.

Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин и преобразователей угла. Предлагаемое устройство контроля содержит регулируемый стабилизированной источник постоянного тока (1), ключ (2), регулируемый резистор (3), первый усилитель (4), второй усилитель (5), компаратор (6), инвертор (7), первую схему И (8), мультивибратор (9), вторую схему И (10), первый счетчик (11), второй счетчик (12), первый регистр (13), второй регистр (14), компьютер (15), измеритель сопротивления (16), проверяемую электрическую машину (17), датчик углового положения (ДУП) (18), редуктор (19), электродвигатель (20), блок управления (БУ) (21), состоящий из следующих элементов: Т-триггера (22), третьей схемы И (23), реле (24) с его обмоткой (25) и с нормально замкнутым контактом (26), второго источника питания (27) и тумблера (28) СТАРТ.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к способам согласования магнитопроводов ротора и статора в двухмерных электрических машинах, и может быть использовано для технико-экономической и конструктивной совместимости концентрически расположенных магнитопроводов (внешнего ротора и внутреннего якоря с коллектором) двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г).

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам изолировки пазов статоров электрических машин. В способе изолировки наносят слой эмаль-изоляции, используя электрофоретический состав, предварительно осуществляют приготовление указанного электрофоретического состава в лаковарочном аппарате, в который загружают указанную выше смесь растворителей, полибутилтитанат, диэтиленгликоль, смолу ТС-1 и белые нанотрубки из нитрида бора, разогревают и производят постоянное перемешивание до полного растворения смолы в течение 1÷1,5 ч, остужают смесь, добавляют в нее диоксан, 1%-ный нашатырный спирт, фильтруют и переливают в эмаль-агрегат, проводят анафоретическое осаждение диэлектрической пленки на поверхность пазов, после чего магнитный сердечник извлекают, освобождают его от герметичного диэлектрического кожуха, помещают в вакуумный термошкаф, создают в нем разрежение 30÷40 Торр и при температуре 40÷50°С сушат в течение 3÷5 мин, повышают температуру в термошкафу до 380÷390°С и запекают в течение 2-3 мин. Техническим результатом является повышение теплопроводности пленок в среднем в 2÷2,6 раза, а среднее пробивное напряжение на 20%. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к производству и ремонту электрических машин, например, полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей. Схема конвейерного способа сушки полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей электрических машин инфракрасным излучением включает: палец кронштейна щеткодержателя (1), транспортер (2), ведомое зубчатое колесо (3); вращательное зубчатое колесо (4), ИК-излучатель (5). Пропитанные пальцы (1) в количестве 12 штук вкручиваются в ведомые зубчатые колеса (3), закрепленные на транспортере (2). Транспортер вращается, автоматически останавливаясь в момент установки пальца (1) напротив ИК-излучателя (5). Одновременно зубчатое колесо (3) входит в зацепление с ведущей шестерней (4), предназначенной для равномерного вращения пальца вокруг своей оси, что обеспечивает его сушку ИК-излучением, генерируемым излучателем 5 при температуре 100…120°C. По завершению цикла сушки пальца транспортер вновь начинает вращение до следующей остановки. Техническим результатом является сокращение расхода энергии и времени на технологические операции. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вакуумно-нагнетательным способам пропитки обмоток электрических машин с предварительным нагревом обмоток статора. При этом герметизируют внутреннюю полость станины статора, создают внутри полости разрежение над верхней не погруженной в пропиточный состав лобовой частью обмотки 40-50 Торр. Предварительную сушку обмотки производят пропусканием электрического тока с контролем процесса разогрева. При достижении температуры обмотки значения 40-50°C выдерживают указанную температуру в течение 5-10 минут с последующим отключением тока от обмотки. Пропиточная смесь состоит из лака и мелкодисперсного ферромагнитного наполнителя в массовом соотношении (20-30) % ферромагнитных частиц и (80-70) % пропиточного лака. По завершении пропитки разгерметизируют станину статора и сливают лак. Затем сосуд вновь герметизируют, создают разрежение 40-50 Торр и пропускают электрический ток той же величины, что и при предварительной сушке. При достижении температуры обмотки 40-50°C поддерживают ее течение 10-20 минут, затем продолжают нагрев обмотки до регламентированной температуры окончательной сушки. Технический результат состоит в повышении коэффициента пропитки в среднем на 34,3%. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вакуумно-нагнетательным способам пропитки обмоток электрических машин с предварительным нагревом обмоток статора. При этом герметизируют внутреннюю полость станины статора, создают внутри полости разрежение над верхней не погруженной в пропиточный состав лобовой частью обмотки 40-50 Торр. Предварительную сушку обмотки производят пропусканием электрического тока с контролем процесса разогрева. При достижении температуры обмотки значения 30÷50°C выдерживают указанную температуру в течение 10÷20 минут с последующим отключением тока от обмотки. Пропиточная смесь состоит из лака и мелкодисперсного ферромагнитного наполнителя в массовом соотношении (15÷20) % ферромагнитных частиц и (85÷80) % пропиточного лака. По завершении пропитки разгерметизируют станину статора и сливают лак. Затем к обмотке вновь подключают источник тока и осуществляют токовый разогрев обмотки до температуры окончательной сушки, регламентированной нормативной документацией. Технический результат состоит в повышении коэффициента пропитки в среднем в 2,4 раза. 1ил., 2 табл.

Настоящее изобретение относится к способу модернизации токопроводящего стержня. Технический результат - ускорение и повышение эффективности технического обслуживания электрической машины. Площадка (1) включает в себя электрическую машину (2), имеющую паз (3), заключающий в себе токопроводящий стержень (4). Токопроводящий стержень (4) содержит проводящий элемент (5), первоначальную изоляцию (6) вокруг проводящего элемента (5). Способ содержит этапы, включающие удаление токопроводящего стержня (4) из паза (3), удаление первоначальной изоляции (6) с проводящего элемента (5), накладывание новой изоляции (7) вокруг проводящего элемента (5) непосредственно на площадке (1). 9 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способу и устройству разборки электрических машин с постоянными магнитами для ремонта и обслуживания. Устройство для извлечения ротора с постоянными магнитами содержит лапы, первую рукоятку с возможностью вращения, резьбовую втулку, установленную на валу и фиксирующую положение лап, и вторую рукоятку с возможностью вращения, при этом вал прикреплен к глухому концу трубы из титана для извлечения ротора. Способ извлечения ротора заключается в фиксации на корпусе электрической машины устройства для извлечения ротора с помощью лап вращением первой рукоятки, помещении ротора в трубу из титана, которую фиксируют в воздушном зазоре, вращением второй рукоятки выталкивают трубу с ротором из статора, извлекают ротор из трубы и надевают на вал ротора скобу из ферромагнитного материала для защиты постоянных магнитов от размагничивания на воздухе. Технический результат состоит в упрощении процесса извлечения ротора в полевых условиях. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрической машине с ротором из сверхпроводящего материала и способу управления. Электрическая машина (101), содержит статор (103), установленный с возможностью вращения ротор (105) с охлаждаемым, намагничиваемым роторным участком (107) из сверхпроводящего материала (417) и блок управления (109) с возможностью намагничивать током статора роторный участок (107) из сверхпроводящего материала (417). Блок управления (109) обеспечивает управление электрической машиной (101) в зависимости от температуры сверхпроводящего материала и магнитного поля ротора. Технический результат состоит в улучшении эксплуатационных показателей сверхпроводящих электрических машин. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области электротехники и касается способа пропитки узлов электроизделий, представляющих собой каркас с многослойной намоткой на него электропровода и наличием выводных концов из провода БПВЛ с комбинированной оплеткой из натуральных и синтетических нитей, пропитанных электроизоляционным лаком. Способ пропитки узлов электроизделий лаком МЛ-92 заключается в обработке узлов с многослойной намоткой методом вакуум-давления. Предварительно обезжиренные путем протирки салфеткой, смоченной спиртом или спирто-бензиновой смесью, и протертые сухой салфеткой катушки с наличием выводных концов из провода БПВЛ прогревают в термошкафу при температуре 60…70°С в течение 2-х часов, пропитку катушек производят в автоклаве лаком МЛ-92 в состоянии поставки, промывку пропитанных катушек производят только уайт-спиритом с помощью салфетки, перед окончательной сушкой производят дополнительное смазывание выводных концов касторовым маслом, окончательную сушку пропитанных лаком МЛ-92 катушек производят по следующему режиму: 5 часов при температуре 65-85°С, затем 5 часов при температуре 90-100°С, затем 10 часов при температуре 110-120°С. Технический результат повышение электроизоляционных свойств изделий, механической прочности и влагостойкости оплетки выводных концов.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к производству электрических машин. Способ и устройство для формирования сердечника электрической машины, согласно которому штампованную металлическую полосу (4а, 4b) навивают на оправку (22) для формирования спиральной навивки. Затем диаметр оправки увеличивают для приложения растягивающего усилия к навитой полосе, когда витки навитой полосы зажаты между зажимами (24, 25). Витки навитой полосы затем фиксируют друг относительно друга (50, 51), когда виток удерживается при увеличенном диаметре. Диаметр оправки затем уменьшают для отсоединения шихтованного сердечника от оправки. Для производства ротора или статора электрической машины электрическую обмотку монтируют в пазах, сформированных на внутренней или наружной поверхности сердечника. Затем ротор или статор собирают в электрическую машину, двигатель или генератор. Технический результат состоит в улучшении технологичности изготовления витых сердечников для электрических машин большой мощности путем использования оправки регулируемого диаметра. 5 н. и 22 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу монтажа ротора. Технический результат – снижение шумов и вибраций. Монтируется электрическая машина, у которой ротор при позднейшей эксплуатации установлен в статоре с помощью подшипника качения. Сам подшипник качения закреплен в подшипниковом щите. Первоначально ротор опирается в магнитном выравнивающем устройстве, и подшипниковый щит при этом не закреплен относительно статора и обладает возможностью, в частности, радиального смещения. Для выравнивания ротор приводится во вращение с помощью статора. При этом обнаруживаются вибрации (например, в виде сил или отклонений, зависящих от времени) ротора, которые являются результатом придания асимметричных форм или силовых воздействий. Затем магнитное выравнивающее устройство регулируется так, чтобы эти вибрации снижались. В этом состоянии, когда вибрации снижены или устранены, подшипниковый щит опосредованно или непосредственно крепится на статоре. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению и ремонту электрических машин постоянного тока. Способ формирования профиля щеток электрических машин постоянного тока заключается в том, что берут одну или несколько новых щеток и устанавливают на стол проволочно-вырезного электроэрозионного станка. По номинальному радиусу нужного коллектора определяют чертеж профиля щетки и задают полученный профиль в системе программирования устройства числового программного управления, которое генерирует режимы обработки: длину импульса, длину паузы между импульсами, основной текущий ток, напряжение искрового зазора, напряжение источника питания генератора, верхний предел скорости обработки, величину натяжения проволоки, скорость промотки проволоки. Далее запускают программу обработки в устройстве числового программного управления и производят рез профиля щетки электрическими искровыми разрядами, протекающими через проволоку. После получения необходимого профиля пакет или щетку устанавливают на коллектор. Техническим результатом является сокращение времени формирования профиля щеток. 8 ил.

Наверх