Торцовый коллектор электрической машины

 

Сок. з Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (>951508

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 26.09.80 (21) 2985117/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет — (51) М.К .

Н 01 R 39(04

Гееудерствеллмй кемитет по делам каееретелий к открытий (53) УДК 621.313.

2 047 2(088 8) Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 15.08.82 (72) А изо (71) Заявитель (54) ТОРЦОВЫЛ КОЛ,ЛЕКТОР

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЛ МАШИНЫ

Однако низкая механическая прочность в месте соединения пакетов углеродных пластин с корпусом может привести к разрушеИзобретение относится к электрическим машинам, а именно к коллекторам электрических машин, выполненным из углеродных материалов.

Известны коллекторы электрических машин, выполненные в виде многослойного пакета из волокнистых (тканых) углеродных и изоляционных материалов, пропитанных полимерным связующим, полученные путем их одновременного прессования (1).

Эти коллекторы обладают достаточно высокой механической прочностью и пластичностью, однако технология их изготовления довольно сложна, а, кроме того, их применение ограничивается машинами низкого напряжения (12-36В).

Известен коллектор, содержащий ламели из углеродного волокнистого материала, выполненные в виде пакетов эксиально расположенных пластин и закрепленные на корпусе, выполненном в виде пакета эксиально расположенных изоляционных дисков (2). нию коллектора при эксиальных механических нагрузках.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является торцовый коллектор, включающий в себя корпус с

5 установленными на нем ламелями из углеродного волокнистого материала (3).

Применение такого коллектора позволяет устранить недостатки, присущие рассмотренным коллекторам, однако использование данной конструкции в качестве торцового коллектора приводит к неравномерному износу по дорожке скольжения, так как в прсцессе его изготовления невозможно добиться строго идеального расположения пластин из углеродного волокнистого ма15 териала в плоскостях, перпендикулярных оси вращения коллектора (якоря) . В результате на торце коллектора образуются участки, на которых на поверхность выходит непосредственно углеродная ткань, и участки, где на поверхность выходит полимерное связующее. Это вызывает не только неравномерный фрикционный износ, но и электроэрозионный износ, так как участки полимерного связующего нарушают электрический контакт с отдельными ламелями. что

951508

25

Формула изобретения

З0 приводит к растройству коммутации. Неравномерный фрикционный и электроэрозионный износ в значительной степени ухудшает механику коллекторно-щеточного узла, что в свою очередь ведет к потере работоспособности электрической машины в целом.

Кроме того, в данном случае возрастают электрические потери в ламелях, так как токопрохождение здесь осуществляется поперек слоев углеродной ткани, изолированных друг от друга полимерным связующим.

Целью изобретения является повышение надежности, увеличение срока службы электрической машины и уменьшение электрических потерь в ламелях торцового коллектора из углеродных волокнистых материалов.

Эта цель достигается тем, что ламели коллектора выполнены в виде пакета из слоев углеродной ткани, образующих цилиндрические поверхности относительно оси вращения коллектора и закреплены на корпусе, выполненного в виде полого цилиндра, намотанного из изоляционной ткани.

Токопровод осуществляется посредством металлических стержней, пронизывающих ламели или установленных в пазах, а также путем пайки выводов секции к предварительно металлизированным петушковым частям ла мелей.

В данной конструкции все слои углеродной ткани выходят на рабочую поверхность и образуют однородную структуру, обеспечивающую равномерный износ на дорожке скольжения. Полимерное связующее не образует обширных непроводящих участков на рабочей поверхности, что обеспечивает устойчи вый электрический контакт щетки с коллекторными пластинами. Следовательно, устраняются основные причины, приводящие к катастрофическому износу и выходу из строя коллекторно-щеточного узла. Протекание тока осуществляется по параллельно соединенным слоям углеродной ткани, поэтому электрические потери в ламелях невелики и определяются электрическими свойствами применяемого углеродного материала.

На фиг. 1 изображен предлагаемый коллектор, общий.вид: на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Слои углеродной ткани 1, пропитанной полимерным связующим, образуют токоведущие ламели коллектора. В качестве углеродной ткани может быть применена ткань марок ТМП-3 или ТМП-4, УТМ-8.

Изоляционная ткань, намотанная в рулон, образует после прессования и полимериза35

50 ции связующего корпус 2 коллектора. В данной конструкции может быть использована кремнеземная ткань марки ТС-8, пропитанная полимерным связующим. Количество слоев углеродной ткани 1 и число витков изоляционной ткани, идущей на изготовление корпуса 2, определяется размерами коллектора и толщиной конкретной марки ткани.

Аксиальные пазы 3 разделяют полый цилиндр из углеродной ткани на отдельные ламели. Причем глубина указанных пазов должна быть не менее радиального размера ламелей.

Данная конструкция торцового коллектора позволяет в полной мере использовать преимущества коллекторов из углеродных материалов: стабильность скользящего контакта, малую подверженность влиянию окружающей среды и т. д. Кроме того, исключается неравномерный износ рабочей поверхности коллектора, вызывающий потерю работоспособности как самого коллекторнощеточного узла, так и всей электрической машины, и снижаются электрические потери по телу ламелей. В результате повышается надежность и долговечность электрической машины.

Торцовый коллектор электрической машины, включающий корпус с установленными на нем ламелями из углеродного волокнистого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, увеличения срока службы электрической машины и уменьшения электрических потерь, указанные ламели выполнены в виде пакета из слоев углеродной ткани, образующих цилиндрические поверхности относительно оси вращения коллектора и электрически соединенных с токопроводом со стороны, противоположной контактной поверхности, а корпус выполнен в виде полого цилиндра, намотанного из изоляционной ткани.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 557449, кл. Н 01 R 39/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 674133, кл. Н Ol R 39/04, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР № 796966, кл. Н Ol R 39/04, 1981.

951508 г.2

Составитель В. Чернова

Редактор М. Бандура Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 5634/65 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4