Устройство для прижатия щеток электрической машины

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 25,06,75 (21) 2148298/24-07с присоединением ааяеки Йо(51)М, Кл,2 Н 01 В 39/40 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийИзобретение относится к электро" технике, а именно к щеточным узлам электрических машин и может быть ис. пользовано для соединения их нраща" ющихся элементов со стационарными устройствами защиты от перенапряжений и гашения магнитного поля.Известно устройство с гидравлическим прижатием щеток (1) .Известно устройство, обеспечивающее прижатие щеток с помощью пружин (21 .Недостатком указанных устройств является отсутствие зависимости уси лия нажатия на щетки, от величины протекающего тока.Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство содержащее щеткодержатель, щетки, нажимные элементы электромагнитный механизм, катушки которого включены в цепь щеток.Известное устройство обеспечивает изменение величины нажимногоусилия в эанисимости от величинытока, протекающего через щетку 13).Недостатком известного устройстваявляется наличие в устройстве рычагов, шарнирных соединений и Ферромаг. нитных серде:ников, которые усложняют конструкцию и снижают надежность.Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности ибыстродвйстния.Поставленная цель достигается тем,что н известном устройстве катушкирасположены соосно, включены встречно и одна из них закреплена непосредственно на щетке.На чертеже изображен общий видустройства для прижатия щеток сзлектродинамическим механизмом, выполненным в виде двух катушек.Устройство состоит из щеткодержатвля 1, в прямоугольном калиброван-ном отверстии которого устанонленащетка 2. Один иэ торцов щетки (почертежу нижний) выступает иэ щеткодержателя и прилегает к контактномукольцу 3. Верхнюю часть щетки охватывает П-образная скоба 4 из токопроводящего материала (мвдь или латунь), мвханически и электрическисоединенная со щеткой с помощьютрубчатой заклепки 5 и шайб 6.На верхнем торце щетки 2 укреплена катушка 7, отделенная от щеткипрокладкой 8 из изоляционного теп- ЗО лостойкого материала. Катушка содердержателе 1, то возникающее междукатушками усилие складывается с начальным усилием от пружины 17 и через катушку 7 передается на щетку2, то есть тем самым повышается контактное нажатие между щеткой 2 иконтактным кольцом 3. По мере уменьшения тока снижается и контактноенажатие. При отсутствии тока в цепищеточного узла контактное нажатиескладывается иэ условия, создаваемого пружиной 17 и суммарной составляющей от веса подвижных элементовустройства.Для обеспечения работы щеточногоузла при кратковременных режимахработы с токами 5 - 10 кА в щеткодержателе устанавливается меднографитовая щетка с повышенным содержа"нием меди, сечение щетки беретсяравным 10-,12 см. Работа щеток с по ниженным нажатием (250-300 г) позволяет в длительной эксплуатациименьшить их износ в несколько разо сравнению со щетками, работающими с нажатиями, определяемыми их 75 длительной эксплуатацией под током.Величина допустимого износа щетки, то есть величина зазора междукатушками заранее рассчитывается,что позволяет определить сроки между 30 проведением регулировок, которыеосуществляются путем приближениякатушки 11 к катушке 7 и фиксацииее на щеткодержателе.Величина износа щетки определяется д по длине выступающего над колпачком15 конца толкателя 16. жит несколько витков и намотана в виде спирали Архимеда. Конец ее, располож .нный в центре, соединен (наприме р с помощью пайки) с Й-образной скобой 4. Наружный конец катушки 7 электрически соединен с гибкой связью 9, Гибкая связь 9 выполняется иэ набОра тонких медных лент Ьли гибкого медного канатика.На изоляционной теплостойкой планке 10 укреплена вторая спиральная катушка 11, один .из концов которой соединен с трубкой 9 11 с трубкой 12 укреплена на планке 10 с помощью гайки 13. К гайке 13 прилегает ко" нец гибкой связи 9, на котором установлена фигурная стопорная шайба 14, С помощью шайбы 14 стопорится навернутый на конец трубки 12 колпаек 15, снабженный в донышке отверстием для толкателя 16. Толкатель 16 выполнен из изоляционного тепло- стойкого материала, Верхний его конец выступает над донышком колпачка 15, в средней части он имеет утолщение, являющееся упором для пружины предварительного (начального) нажатия 17. Между донышком колпачка 15 и пружиной 17 размещены регулировочные шайбы 18.Наружный конец катушки 11 соединен с гибкой связью 19, предназначенной для подключения к неподвижным токоподводам (на чертеже не показаны) . Планка 10 установлена на направляющих 20, которые могут перемещаться по щеткодержателю 1 и фиксироваться на нем (конструкция фиксирующего устройства на чертеже не показана) . Витки катушек 7 и 11 покрыты теплостойкой изоляцией, например, кремнеорганическим лаком.Направление намотки катушек 7 и11 встречное.Устройство работает следующим образом.При появлении электрического тока в цепи щетки 2, прижатой к контактному кольцу 3 с некоторым начальным нажатием (250-300 г), создаваемым пружиной 17 через толкатель 16, обтекаются током и катушки 7 и 11.В исходном положении устанавливается минимальное расстояние (зазор) между катушками (несколько десятых мм) . Катушки 7 и 11 включены последовательно и имеют встречную намотку, поэтому токи в их витках протекают в противоположных направлениях и они испытывают действие сил отталкивания (пропорциональных квадрату тока). Так как катушка 11 укреплена (зафиксирована) на щеткоФормула изобретения Устройство для прижатиа,щеток элек"трической машины, содержащее щеткодержатель, щетки,нажимные элементыи электромагнитный механизм, катушкикоторого включены в цепь щеток, о т-л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения конструкции, повышения надежности и быстродействия, указанные катушки расположены соосно,включены встречно и одна из них закреплена непосредственно на щетке.50 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Патент СИА 9 3123731, кл. 31-243,1964,2. Аврух В,Ю, и др. Устройство и55 эксплуатация щеточных узлов современных турбогенераторов и турбовозбудителей. М Энергия, 1974,с, 173. Патент Германии Р 516561,клв 21 й 67/02 1938 (прототип)ираж 923Государственелам иэобретсква Ж А А Подписноего комитета ССий и открытий ская наб. д