Щеткодержатель для электрическоймашины

О П И С А Н И Е 11 813565 Союз СоветскикСоциалистически кРеспублик ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 2787991(2 Н 01 й 39/46 соединением заявки сударствеинмй комитет 23) П,риори 53) УДК 621 31 .047.6 (088.8 убликовано 15.03 юллетень10 делам изооретеии и открытийДата опубликов описания 25.0(72) Авторы изобретения аев и М. Ф. Хлыст П. Клушки, И.(71) Заяв ЕКТРИЧЕСКОЛ МАШИНЬТ .(54) ЩЕТКОДЕ ЕЛЬ ДЛ Изобретение относится к электротехнике в части усовершенствования щеточных контактов, взаимодействующих с коллектором (кольцом) электрических машин, работающих в реверсивных режимах.В реверсивных электрических машинах с цилиндрическими коллекторами обычно применяются радиальные коробчатые щеткодержатели и нажатие на щетки осуществляется цилиндрическими или спиральными пружинами 1.В связи с наличием зазоров между щеткой и стенками щеткодержателя при длительном вращении цилиндрического коллек-, тора (кольца) в одном направлении щетка под действием опрокидывающего момента от силы ее трения о коллектор перекашивается в тангенциальном направлении и вслед ствие износа приобретает заостренную по направлению к сбегающему краю форму. При реверсе щетка опрокидывается и на ее рабочей поверхности образуется второе зеркало. В первый момент изменения направления вращения коллектора контактирование щетки с коллектором осуществляется узкой полоской со стороны набегающего края, что приводит к одновременному увеличению удельного давления в контактном слое и плотности тока, ухудшению условий механического контактирования, уменьшению периода коммутации исмещению зоны контакта в геометрической нейтрали. В результате коммутация ухудшается, нагрев и износ щеток и коллектора возрастают. При этом возможны случаи затяжки межламельных промежутков медью, повышая ламельных промежутков медью, повышения интенсивности искрения, выгорания ламелей на рабочей поверхности коллектора и даже появления круговых огней. Выгорание ламелей нарушает профиль коллектора, ухудшает анти фрикционные свойства контактной пары, что способствует еще более ускоренному износу щеток и преждевременному выходу из строя электрической машины. Если машина работает с частыми реверсами при одинаковой продолжительности в противоположных направлениях, то на рабочей поверхности щетки образуется два равных по ширине зеркала, и в каждый момент используется только одна половина рабочей поверхности щетки.Для реверсивных машин металлургической промышленности применяются также щеткодержатели типа ДДС. При этихщеткодержателях применяются две щеткис накладками НК, которые воспринимают нажатие со стороны нажимного пальца,В одном направлении вращения коллектораодна щетка является реактивной, а вторая - волочащейся. Роль щеток сменяется при изменении направлеНия врашенияколлектора 12.Однако при реактивном фасоне щетокс шеткодержателями типа ДДС у реверсивных машин наблюдается ухудшение коммутации и повышение скорости износа щеток, Объясняется это тем, что оптимальныйугол наклона реактивных щеток почти вдва раза больше, чем оптимальный уголнаклона волочащихся щеток. Поэтому приустойчивом контакте обеих щеток в щеткодержателе типа ДДС угол наклона волочающейся щетки оказывается завышенным,что приводит к интенсивному ее износу. Кроме того, щеткодержатели типа ДДС можноприменять только на машинах повышенноймощности,Известен также шеткодержатель дляэлектрической машины с зубчатым коллектором, содержащий корпус, опорную планку,на которой укреплена щеточная пружина 13.Однако такая конструкция шеточно-коллекторного узла не устраняет опрокидывающий момент от силы трения щетки о коллектор и при реверсивном режиме на рабочихповерхностях щетки образуется два зеркала, Опрокидывание зубчатой щетки приреверсе приводит к таким же отрицательнымпоследствиям в работе контакта, как и приработе радиальной щетки на цилиндрическом коллекторе.Цель изобретения - устранение опрокидывания щетки, повышение устойчивостии долговечности шеточного контакта.Указанная цель достигается тем, что накорпусе щеткодержателя со стороны коллектора в тангенциальном направлении выполнены выточки, повторяющие форму зубьевколлектора,На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.На фиг. 1 и 2 показаны щеткодержатель 1, на поверхности которого со стороныколлектора 2 выполнено две выточки в виде сектора треугольной формы, огибающие 13565 4зубья 3 коллектора 2, щетка 4, нажимнаяпружина 5 и опорная планка 6. Продорожка межламельных промежутков проведенана всю глубину выступов коллектора,На чертежах даны следующие обозначе 5 НИЯ:Ц - нажатие нажим ной пружины 5;с - угол при вершине зуба 3; Гтсила трения, действующая на щетку 4 состороны коллектора 2; Х - расстояние от1 очки приложения силы трения Р,р до ниж 10 ней кромки шеткодержателя 1,Как видно из фиг. 2,сила трения Р --=рЯ создает восстанавливающий момент,равный рЯХ, под действием которого щеткаприжимается к стенке щеткодержателя втангенциальном направлении по ходу вращения коллектора без ее перекоса (у -коэффициент трения щетки о коллектор).С предлагаемым шеткодержателем изготавливают и испытывают реверсивный двигатель. Испытания показывают, что щетки20 при реверсе не опрокидываются и их рабочие поверхности имеют по одному зеркалуискрение щеток по ГОСТ 183-74 снижаетсяс 3 до 1 - 1/2 балла, износ щеток уменьшается в три раза и подгара набегающих исбегающих краев щеток и колл екторныхпластин не происходит.Формула изобретенияЗ 0 Шеткодержатель для электрической машины с зубчатым коллектором, содержащийкорпус, опорную планку, на которой укреплена щеточная пружина, отличающийся тем,что, с целью устранения опрокидывания щетки, повышения устойчивости и долговечнос 35 ти шеточного контакта, на корпусе со стороны коллектора в тангенциальном направлении выполнены выточки, повторяющие форму зубьев коллектора.Источники информации,40принятые во внимание при экспертизе1. Бордаченков А, М. и др. Коллекторнощеточный узел тяговых электрических машин локомотивов. М., Транспорт, 1974,с. 14.2, Лившиц П. С. Эксплуатация электрощеток в металлургической промышленности, Металлургия, 1966, с. 49.3. Туктаев И. И и др. Зубчатый коллекторно-щеточный узел. ИВУЗ Электромеханика, 1973, Мо 2, с. 245-248.Составитель В. ЧерТехред А. БойкасТираж 634Государственного комителам изобретений и открква, Ж - 35, Раушская нПатент, г. Ужгород, ул. Редактор Е. ДорошенкоЗаказ 343/69ВНИИПИпо де13035, МоеФилиал ППП новаКорректор М.Подписноета СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4 гул