Устройство для испытания щеток электрических машин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i> 649073 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 120176 (21) 2312774/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25027 9. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 280279 (51) М. Кл.

Н 01 R 39/60

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3. .047.69 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.Л. Дридзо и В.В. Мезинов (71) Заявитель

i (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЩЕТОК

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изобретение относится к области электротехники и касается устройства для испытания щеток электрических машин °

Известны устройства для испытания щеток, включающие имитатор коллектора в виде вращающегося короткозамкнутого коллектора или кольца с установленными на нем щетками, включенными в цепь, состоящую из источника питания и сопротивления.

Испытание щеток проводят с целью определения их коллекторных характеристик, к которым относят величину переходного падения напряжения между двумя щетками и коллектором, износ и коэффициент трения (1) .

Недостатком известного устройства является его малый срок службы.

В процессе испытаний электрощеток появляется искрение, которое вызвано местными или общими биениями ими" татора коллектора и вибрациями щеточно-коллекторного аппарата. При каждом обороте имитатора коллектора иск„25 рение повторяется в одном и том же месте поверхности имитатора, что приводит к появлению подгаров в месте искрения и быстрому выходу из строя имитатора коллектора. Кроме того, при З0 испытании щеток на имитаторе коллектора, имеющем подгары, условия работы щеток не соответствуют условиям работы на коллекторе реальной машины. .Все это, а также отсутствие в таких устройствах воэможности регулировки искрения снижает достоверность результатов-испытаний, что вынуждает проводить испытание щеток на дорогостоящих машинах.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является известное устройство для испытания щеток, содержащее имитатор коллектора в виде вращающегося короткозамкнутого коллектора или кольца с установленными на нем щетками, включенными в цепь, состоящую из источника питания, сопротивления и регулируемой индуктивности (2).

Такое устройство позволяет получить регулируемое искрение путем изменения величины индуктивности, за счет чего повышается достоверность испытаний. Однако это устройство имеет также малый срок службы имитатора.

Целью изобретения является повышение срока службы имитатора коллек649073 тора и достоверности результатов испытаний °

Это достигается за счет того, что в предложенном устройстве, содержащем имитатор коллектора, испытуемую щетку и источник питания, в цепь между щеткой и источником питания включен геркон, управляемый постоянным магнитом, установленным на диске, находящемся на валу, который соединен с валом имитатора коллектора через редуктор, причем ширина маг- 10 нитной зоны равна части длины окружности диска, заключенной между двумя лучами, исходящими из центра диска, угол между которыми равен

2 Ô 15

2 где 2.2 - число зубьев колеса;

К вЂ” любое целое число, большее нуля, а число зубьев шестерни и колеса 20 таковы, что при делении на К дают целые числа, не имеющие общего делителя,кроме единицы.

При вращении диска с магнитом кон такты геркона замыкаются и размыка- ря ются, подавая импульсы тока на щетки и поверхность имитатора коллектора. В результате того, что числа зубьев шестерни и колеса выбраны в определенном соотношении, импульсы тока распределяются по поверхности коллектора равномерно, вне зависимости от его скорости вращения.

На.фиг. 1 приведена схема предложенного устройства, для испытания щеток электрических машин1 на фиг.2 магнитный диск.

К имитатору коллектора 1, выполненного, например, в виде короткоэамкнутого коллектора, подведено постоянное напряжение через регулируемое сопротивление 2 и через щетки 3. Параллельно сопротивлению 2 включен геркон 4, последовательно соединенный с регулируемым сопротивлением 5. На валу 6 с имитатором коллектора l находится ведущая шестерня 7, входящая в зацепление с колесом 8, находящимся на одном валу 9 с диском 10, на котором укреплен магнит 11. Имитатор коллектора 1 50 приводится двигателем 12. Ширину маг-. нитной зоны выбирают по ширине укрепленного на диске 10 магнита 11.

Эта ширина отсчитывается по длине дуги окружности диска 10,заключенной 55 между двумя лучами, исходящими из центра диска, угол между которыми равен

K — 1

XX 60 где Z Z - число зубьев колеса;

К - любое целое число.

Число зубьев шестерни и колеса таковы, что при давлении на К дают числа, не имеющие общего делителя.

Устройство работает следующим образом.

Приводной двигатель 12 вращает имитатор коллектора 1, при разомкнутых контактах геркона 4 через сопротивление 2, щетки 3 и имитатор коллектора 1 протекает постоянный ток Ю1, величина которого равна

1 г" п где гп - переходное сопротивление щетка-коллектор.

При прохождении магнитом 11 зоны чувствительности геркона 4 последний замыкает свои контакты и по цепи через сопротивление 5 и контакты геркона 4, включенные параллельно сопротивлению 2, через щетки 3 и имитатор коллектора, протекает постоянный ток Л2, величина которого равна и регулируется регулируемым сопротивлением 5, а длительность протека-, ния тока Г2равна времени нахождения контактов геркона 4 в замкнутом состоянии, которое зависит от размера укрепленного на диске магнита и скорости вращения диска, кинематически связанного с имитатором коллектора 1.

Таким образом, при замыкании контактов геркона 4 ток, протекающий через щетки 3 и имитатор коллектора l, возрастает скачком от Ю1 до

J2,ò.å. возникает импульс тока, величина которого равна

5,-31=

U 2 5 R +г а 2 5

Перемещение импульсов по окружноСти имитатора коллектора происходит до полного равномерного покрытия всей поверхности имитатора коллектора.

Таким образом регулируемое искрение распределяется по поверхности имитатора коллектора равномерно, не вызывая черезмерного подгара в одном месте имитатора коллектора, что значительно увеличивает срок службы установки и улучшает качество испытаний электрощеток °

Эффект равномерного распределения импульсов по окружности имитатора коллектора достигается тем, что ширина магнитной зоны, определяемая шириной магнита, укрепленного на диске и отсчитываемая по длине дуги окружности диска, заключенной между

649673

Яй т

Формула изобретения двумя лучами, исходящими из центра диска, угол между которыми равен где 22- число зубьев колеса

К вЂ” любое число больше нуля, а числа зубьев шестерни и колеса таковы, что при делении на К дают целые числа, не имеющие общего делителя, р кроме единицы. Если же это условие не будет выполнено, т.е. числа зубьев щестерни и колеса будут таковы, что . при делении на К дадут целые числа, имеющие общий делитель, кроме единицы, не будет происходить равномерного

И покрыти я импуль сами всей пав ерхности имитатора коллектора и на ней останутся участки, на которые импульсы совсем не будут попадать.

На таком устройстве проводят износные испытания щеток, являющиеся самыми важными для электращеточного материала, в условиях импульсных токовых нагрузок, наиболее соответст- + вующих режиму работы щеток на реальных машинах. Износ щеток определяется как разность Ь2- h1 где Ь1- исходная высота щетки до испытаний; 30

Ь2- высота щетки после испытания за определенное число часов работы. Высота щеток измеряется одним из известных измерительных устройств, например микрометром. 35

Предложенное устройство позволяет значительно повысить срок службы имитатора коллектора. Кроме того, в процессе испытаний злектрощеток на установке важное значение имеет получение зависимостей характеристик электрощеток от скорости вращения имитатора коллектора при неизменной мощности импульса, т.е. неизменными должны быть величина импульса тока, равная разности токов JZ- J1 и отношение длительности импульса

tq к длительности оборота

Предложенная схема позволяет осуществлять автоматическое поддержание постоянства отношения длитель- 50 ности импульса t„к длительности оборота to . При различной скорости è вращения имитатора коллектора в coI1 Об. при 1) кол. var, что достигается ки нематической связью между вращающимся дискам с укрепленным на нем магнитом и имитатором коллектора, в результате отпадает необходимость в перестройке длительности импульсов при изменении скорости вращения имитатора коллектора.

Устройство для испытания щеток электоических машин, содержащее имитатор коллектора с установленными на нем щетками, включенными в цепь, состоящую из источника питания, сопротивления и регулируемой индуктивности, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения срока службы имитатора коллектора, оно снабжено герконом, включенным в цепь между щеткой и источником питания и управляемым постоянным магнитом, установленным на диске, вал которого соединен с валом имитатора коллектора через редуктор, причем ширина магнитной зоны равна части длины окружности диска, заключенной между двумя лучами, исходящими из центра диска, угол между которыми равен

Z)i к г где Z2-число зубьев колеса;

К вЂ” любое целое число, больше нуля, а числа шестерни и колеса таковы, что при делении на К дают целые числа, не имеющие делителя, кроме единицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Темкин И. В. Производство элемтроугольных иэделий. М., Высшая школа, 1970, с. 235 †2.

2. Заявка 9 22116677001177, кл. H 01 R

39/60, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. б 4907 3

Вндя

4 .2

Заказ 570/50

Тираж 922 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель B. Попова

Редактор Е. Кравцова Техред С. Мигай Корректор В. Куприянов