Устройство для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»> 904050

Союз Советских

Соцнапистнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву—

{22) Заявлено 120680 (21) 2939795/24-07 (5! }М. Кл.

Н 01 R 39/40 с присоединением заявки J%—

3Ъоударстаенный комитет (23) Приоритет— (5З} УДК 621 .313 . .047 .53 (088.8) по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070282. Бюллетень №

Дата опубликования описания 070282 (72) А вторы изобретения

A. Е. Дубинин и В. Г. Толкачев (71) Заявитель

Куйбышевский институт ин>кенеров железнод транспорта (54) УСТРОГ1СТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

НА)ИТИЯ ЦЕТКИ HA КОЛЛЕКТОР

11зобретение относится к электрическим машинам, конкретнее к цеткодержателям.

Известен щеткодержатель, содер>кащий корпус, кронштейн, нажимной палец (1 j.

Недостатки данного щеткодержателя - неодинаковая сила на>катия нажимного пальца на щетку при ее износе и невозможность использования данной конструкции щеткодержателя для электрических машин большой мощности, так как пру>хины не обеспечивают большой величины силы нажатия на щетку, Известно устройство для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор, включающее в себя корпус щеткодержателя, в котором установлена щетка с на><имным элементом, шестерню, находящуюся в зацеплении с нажимным элементом, и храповой механизм 1 2).

Недостатком такого типа щеткодер. дателей является неодинаковая сила нажатия нажимного элемента на щетку при больших величинах ее износа, а . так>хе невозмо>(Hoc Tb использования данной конструкции щеткодержателя для эле кт ри чес кой машины бол ьшой мощности, так как спиральная пружина не может развить больших усилий, что приводит к потерям электроэнергии и снижению КПД машины.

Цель изобретения - повышение наФ дежности контакта цетки с коллектором путем создания постоянной силы нажатия нажимного элемента на щетку по !

5 мере ее износа и повышение КПД машины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снаб>кено исполнительным двигателем с редуктором, 20 источником опорного напряжения блоУ ком сравнения, преобразователем и датчиком силы, который через связанный с ним на>кимной элемент соединен с первым входом блока сравнения, 050

35 0

Амортизатор 3 служит для демпфирования вибраций щетки 1 и может быть выполнен, например, в виде губчатой резины. Датчик 4 силы выполнен, например расположенного между амортизатором З.и нажимным элементом 5. Датчик 4 силы реагирует на. все изменения силы нажатия и соединен с первым входом блока 7 сравнения. Источник б опорного напряжения соединен со вторым входом блока 7 сравнения и выполнен, например, в виде генератора с регулируемым напряжением. Блок 7 сравнения может быть выполнен, например, в виде вычитающего элемента. Величину эталонной силы задает источник 6 опорного напряжения, подавая в блок

7 сравнения напряжение прямо пропорциональное этой величине. Выход блока

7 сравнения через преобразователь

8 соединен с исполнительным двигатетем 9, При этом преобразователь 8 преобразует сигнал.с блока 7 для по3 904 второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а его выход через преобразователь с исполнительным двигателем с реруктором, выходной вал которого соединен с валом шестерни и храпового механизма щеткодержателя.

Такая конструкция щеткодержателя с применением исполнительного двигателя с редуктором, датчика силы, источника опорного напря>кения, блока сравнения и преобразователя позволяет обеспечить постоянную по величине силу натяжения на щетку независимо от величины ее износа, обеспечить любую величину силы натяжения, что позволит применитб данную конструкцию щеткодержателя в электриче ских машинах большой мощности, а также увеличить рабочую высоту щетки, повысить надежность контакта щетки с коллектором и работы электрической машины в целом и тем самым повысить КПД машины, На чертеже схематично представлена конструкция щеткодержателя для электрической машины, Цеткодержатель содер>кит щетку 1, расположенную в корпусе 2, амортизатор 3, датчик 4 силы, на>кимной элемент 5, источник 6 опорного напря>кения, блок 7 сравнения, преобразователь 8, исполнительный двигатель

9 с редуктором, шестерню 10 и храпововый механизм 11, дачи его на исполнительный двигатель

9 с редуктором. Преобразователь 8 может быть выполнен, например, как усилитель. Исполнительным двигателем 9 может являться, например, асинхронный исполнительный микродвигатель, с которым связан обычный редуктор, Выходной вал исполнительного двигателя 9 с редуктором соединен механически с валом, на котором установлена шестерня 10 и храповый механизм 11 щеткодержателя. При этом шестерня 10 связана с на>кимным элементом 5, а храповый механизм 11 обеспечивает вращение шестерни 10 в одном направлении, при котором опускается нажимной элемент 5.

Цеткодер>катель для электрической машины работает следующим образом, В процессе работы машины щетка 1 изнашивается, что приводит к уменьшению силы на><атил на>кимного элемента 5 на щетку 1. На это реагирует датчик 4 силы, который подает изменившийся сигнал в блок 7 сравнения. Блок 7 сравнения сравнивает сигнал с датчика 4 с сигналом от источника 6 опорного напря>кения.

Если сигнал от датчика 4 оказывается меньше .сигнала от источника 6 опорного напряжения, то на выходе блока

7 появляется разностный сигнал, Сигнал с блока 7, поступив в преобразователь 8, преобразуется, например усиливается, и подается на исполнительный двигатель 9 с редуктором, При этом исполнительный двигатель поворачивается до тех пор, пока поступает управляющий сигнал с блока ф

7, который будет равен нулю после восстановления прежней величины силы натяжения нажимного элемента 5 на щетку 1. После этого выходной вал останавливается, так как момент двигателяя будет равен нулю, а хра повый механизм 11 предотвращает уменьшение силы нажатия.

Такая конструкция щеткодержателя при применении ее в генераторах большой мощности позволяет повысить его

КПД на 33, а также повысить надежность контакта щетки с коллектором, что приводит к повышению надежности

11ашины в целом и увеличению срока ее эксплуатации. формула изобретения

Устройство для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор, 5 9040 включающее в себя корпус щеткодержателя, в котором установлена щетка с нажимным элементом, шестерню, находящуюся в зацеплении с нажимным элементом, и храповой механизм, 5 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контакта щетки t коллектором путем создания постоянной силы нажатия нажимного элемента на щетку по мере ее износа, 10 оно снабжено исполнительным двигателем с редуктором, источником опорного напряжения, блоком сравнения, преобразователем и датчиком силы, который через связанный с ним нажимной элемент соединен с первым входом

50 . 6 блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорноного напряжения, а его выход через преобразователь - с исполнительным двигателем с редуктором, выходной вал которого соединен с валом шестерни и храпового механизма щеткодержат еля, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

H 423216, кл. H 01 R 39/40, 1975, 2, Авторское свидетельство СССР по 3 а я в ке Н 2826849/24-0 7 кл. Н 01 R 39/40, 1980, ВНИИПИ Заказ 139, Тираж 628 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Óæãoðoä, ул. Проектная,4