Токосъемное устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетсыикСоциалистычесыыкРеслублмы и 838840(53) УДК 621.3. .047 (088.8) по делам изобретений и аткрытий(54) ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО печивает плавного изменения прижатия щеток по мере их износа и в зависимости от режимов работы электрической машины, что ухудшает коммутацию, электрические характеристики и увеличивает износ щеток, а следовательно, и значительно снижает надежность устройства.Цель изобретения - повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено обмоткой, установленной на обойме и соединенной со щеткой и электромашиной, и магнитопроводящей пластиной, закрепленной на пружине и примыкающей к щетке.На чертеже показано токосъемное устройство, общий вид.Устройство содержит пружину 1, на конце которой в месте контакта сц щеткой 2 закреплена магнитопроводящая пластина 3, магнитопроводящую обойму 4, внутри которой размещена щетка 2, а снаружи установлена обмотка 5, электрически соединенная одним выводом со щеткой 2, а другим - с выводом электрической машины 6, Щетка 2 прижата пружиной 1 к коллектору 7. Изобретение относится к электротехникеи может быть использовано в электрическихмашинах, в частности электрических машинах со скользящим контактом.Известны токосъемные устройства электрических машин, содержащие обойму, щетки 5и пружины, необходимые для прижатиящеток к коллектору 1,Недостатками данных устройств являетсяизменение величины нажатия на коллекторпо мере износа щеток и независимость усилия прижатия щеток от режимов работыэлектрической машины, что приводит к ухудшению коммутации, повышенному износущеток, снижению надежности и срокаслужбы.Известно также токосъемное устройство,содержащее обойму, в которой размещенащетка, электрически соединенная с электромашиной, и нажимную пружину 12.Недостатками данного устройства являются низкая надежность и сокращенныйсрок службы вследствие того, что имеющий- ЗОся узел регулируемого нажатия на щеткувыполнен по принципу механического трения,кроме того, известное устройство не обеси В. А. БостенковТокосъемное устройство работает следующим образом.При работе электрической машины на холостом ходу щетка 2 прижимается к коллектору 7 пружиной 1, причем усилие нажатия пружины 1 выбирается из. условия обеспечения нормальной коммутации электрической машины на холостом ходу. При работе электрической машины под нагрузкой по щетке 2 и обмотке 5 протекает ток, создающий электромагнитную силу, которая1 О притягивает магнитопроводящую пластину 3, а она прижимает щетку 2 к коллектору 7. В этом случае на щетку 2 действуют сила пружины 1 и электромагнитная сила обмотки 5, причем электромагнитная сила прямо пропорциональна току нагрузки электри ческой машины, протекающему через щетку 2 и обмотку 5, а сила пружины 1 не зависит от тока нагрузки. По мере износа щетки 2 сила нажатия пружины 1 уменьшается, а электромагнитная сила обмотки 5 увеличивается, так как магнитопроводящая пластина 3 втягивается в магнитопроводящую обойму 4 и потоки рассеяния уменьшаются.Снабжение токосъемного устройства установленной на магнитопроводящей обойме 25 обмоткой и закрепленной на пружине магнитопроводящей пластиной позволяет повысить надежность работы за счет равномерного нажатия на щетку по мере износа последней, а также за счет равномерного распределения токов между всеми щетками, зо так как обмотки обладают индуктивностью. Равномерное нажатие на щетку по мере ее износа в процессе эксплуатации электрической машины достигается тем, что суммарное нажатие на щетку от пружины и обмотки35 остается постоянным независимо от высоты щетки, так как при ее уменьшении сила пружины уменьшается, а электромагнитная сила обмотки увеличивается; увеличить срок службы за счет уменьшения механического износа щеток в режимах, близких к режиму холостого хода, так как в этом случае величина силы нажатия на щетку уменьшается за счет уменьшения электромагнитной силы нажатия на щетку, а пружина выбрана с таким усилием нажатия на щетку, которое обеспечивает допустимую коммутацию в режиме холостого хода; улучшить электрические характеристики ввиду изменения прижатия щеток в зависимости от режимов работы электрической машины, что ведет к улучшению коммутации, уменьшению потерь мощности в токосъемном устройстве, а следовательно, и к увеличению коэффициента полезного действия электрической машины.Предлагаемое устройство наиболее эффективно используется в конструкциях стартер-генераторов, где требуется в стартерном режиме в 2 - 3 раза большая си,-.а прижатия щеток, чем в генераторном режиме, так как в стартерном режиме ток якоря и ток обмотки, расположенной на магнитопроводящей обойме, в 2 - 3 раза больше, чем в чению электромагнитной силы нажатия на генераторном режиме, что и ведет к увели- щетку.Предлагаемое устройство применяется во всех типах электрических машин со скользящим контактом для повышения надежности, срока службы и улучшения электрических характеристик.Формула изобретения1. Токосъемное устройство, содержащееобойму, в которой размещена щетка, электрически соединенная с электромашиной,нажимную пружину, отличающееся тем, что,с целью повышения надежности, устройствоснабжено обмоткой, установленной на обойме и соединенной со щеткой и электромашиной, и магнитопроводящей пластиной, закрепленной на пружине и примыкающей к щетке.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что обойма выполнена из магнитопроводящего материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Проектирование электрических машин.Под ред. П. С. Сергеева. М., Энергия,1969.2. Патент США Мо 3497741, кл. 30-24 б,1970,Сост Тех ред Тираж ственно бретеи- 35, РРедактор М. ХомаЗаказ 4455/80ВНИИПИ Государпо делам из113035, Москва, ЖФилиал ПЙП Патент витель В. ЧерноваА. Бойкас Корректо634 Подписного комитета СССРй и открытийаушская иаб., д. 4/5город, ул. Проектная, 4