Коммутатор с жидкометаллическим контактом

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУс присоединением заявки1874365/24-7 Государственный комитет Совета Министров СССР со делам ииооретений и открытий(72) Автор изобретения 71) Заявите 4) КОММУТАТОР С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕС КОН М Изобретение относится к устройствам для коммутации репульсионного двигателя, осуществляемой с помощью жидкого металла.Известен коммутатор, содержащий замкнутую вращающуюся камеру, заполненную жидким металлом, и контактные элементы.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства.Эта цель достигается тем, что камера имеет две полости, в одной полости на общей втулке установлены сектора, снабженные приводом для перемещения их по окружности, контактные элементы расположены на внутренней торцовой стенке камеры, а сама камера и сектора выполнены из материала, не смачивающегося жидким металлом; полости камеры выполнены концентрическими и отделены одна от другой перегородкой с отверстиями, наружная поверхность секторов, установленных во внутренней полости, не концентрична перегородке и имеет скосы в сторону контактных элементов, а число секторов соответствует полюсности двигателя,Во втором варианте исполнения камера содержит цилиндрическую полость, которая пе реходит в коническую, а контактные элемен ты расположены на внутренних диаметрально противоположных стенках цилиндрической по лости. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант исполнения коммутатора; на фиг. 4 - вид по стрелке Б,на фиг. 3.5 Коммутатор репульсионного двигателя(фиг. 1 и 2) включает дискообразный корпус 1, имеющий аксиальное отверстие 2 для установки и крепления его на валу ротора, например, при помощи винтов через радиальные от верстия 3 на торцовой ступице 4. Внутренняякамера коммутатора разделена концентрической перегородкой 5 на .рабочую полость 6 и периферийную полость 7. Концентрическая перегородка 5 имеет отверстия 8 для перетока 15 жидкого металла из одной полости в другую,На торцовой стенке коммутатора установлены токоподводящие шинки 9, концы которых в рабочей камере имеют вид контактных пластинок 10. Контактные пластинки 10 утопле ны в корпусе 1, чтобы внутренняя стенка коммутатора не имела выступающих частей.Контактные пластинки 10 размещены относительно перегородки 5 на расстоянии, необходимом для размещения части жидкого ме талла, просочившегося через щели междуприемным концом 11 секторов 2 и корпусом 1 коммутатора. Зазор между приемным концом 11 секторов 12 и перегородкой 5 - минимальный. Однако сектор 12 выполнен таким, что бы между ним и перегородкой 5 образовался3определенный объем 13, который необходимдля размещения просочившегося потока металла по всему периметру приемного концасектора. При этом металл с боковых стеноксектора удаляется в сторону перегородки засчет центробежных сил.Днище сектора с внешней стороны имеетканавку 14, которая к концу сектора постепенно расширяется в направлении к ротору,а также имеет некоторый уклон в ту же сторону с тем, чтобы струйка металла во времяпуска попадала на контактные пластинки,находящиеся вслед за сектором.Количество секторов соответствует числуполюсов репульсионного двигателя.Сектора жестко соединены с цилиндрической втулкой 15, имеющей привод 16, при помощи которого сектора фиксируются в определенном положении, диктуемом режимом работы двигателя,Роль периферийной полости 7 сводится крегулированию объема металла в рабочей полости 6 в зависимости от режима работыдвигателя,При применении жидкометаллической коммутации напряжение на месте контакта между металлом и контактными пластинкамипрактически не теряется, Это позволяет применять на роторе стержневую или литую алюминиевую обмотку,В этом случае все конструктивные частикоммутатора могут, выполняться из чугуна или стали. Стенка, на которой располагаются контактные пластинки, должна иметьпокрытие, не смачивающиееся жидким металлом, Такое покрытие устранит возможностьобразования электрической цепи по пленкежидкого металла в секциях, не подлежащихкоммутации. Сами контактные пластинкидолжны быть свободны от такого покрытия,Если на роторе применяется обмотка в видекатушки из изолированного провода, то вседетали коммутатора должны быть изготовлены из изоляционного материала,В другом варианте исполнения коммутатор(фиг, 3 и 4) состоит из рабочей камеры 17,сектора 18 с приводом 19 для регулированиячисла оборотов двигателя.Рабочая камера состоит из цилиндрическойполости 20 и конической полости 21 для размещения жидкого металла при остановке двигателя. При вращающемся роторе двигателяжидкий металл под действием центробежныхсил распределяется по кольцевой стенке 22,Контактная зона содержит два концентрических ряда контактных пластин 23, расположенных от кольцевого слоя жидкого металлана расстоянии, исключающем электрическийконтакт между ними и жидким металлом.1. Коммутатор с жидкометаллическим контактом, преимущественно для репульсионногодвигателя, содержащий замкнутую вращающуюся камеру, заполненную жидким металлом, и контактные элементы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства, камера имеетдве полости, в одной из которых на общейвтулке установлены сектора, снабженные приводом для перемещения их по окружности, аконтактные элементы расположены на внутренней торцовой стенке камеры, причем указанная камера и сектора выполнены из материала, не смачивающегося жидким металлом,2. Коммутатор по п. 1, отличающийсятем, что полости камеры выполнены концентрическими и отделены одна от другой перегородкой с отверстиями, наружная поверхность секторов, установленных во внутреннейполости, не концентрична перегородке и имеет скосы в сторону контактных элементов, ачисло секторов соответствует полюсности двигателя,3. Коммутатор по п. 1, отличающийсятем, что камера содержит цилиндрическую полость, которая переходит в коническую, аконтактные элементы расположены на внутренних диаметрально противоположных стенках цилиндрической полости,5 10 15 го г 5 зо З 5 40 45 50 55 Контактные пластины устанавливаются заподлицо в стенках камеры 17, выполненных из изолирующего материала, не смачивающегося жидким металлом.Диаметрально противоположные контактные пластины, расположенные в разных рядах, запараллеливаются между собой.Пусковой момент двигателя обеспечивается короткозамкнутыми секциями, одноименные контактные пластины которых в начальный момент погружены в жидкий металлПри вращающемся роторе весь жидкий металл распределяется по кольцу, которое, набегая на неподвижный сектор, отклоняется и замыкает контактные пластины, оказавшиеся в зоне сектора.Во втором варианте исполнения жидкометаллического коммутатора требуется меньшее количество жидкого металла, Число секторов уменьшается в два раза, что позволяет увеличить полюсность репульсионного двигателя без опасений уменьшить центробежную силу, формирующую кольцевой слой жидкого металла. Предмет изобретении