Коллектор электрической машины

Союз Советских Социалистических Республик) Приоритет - Опубликовано 30.01.82. Бюллетень Мо 4 УДК 621.3 047 (088.8) па делам изобретений кования описания 05.02.82 Дата опуб крмтни С. ондаренко 72) Авт Минаев,лкснис Г. Ломов, Б. А. Егор и Дзобретения рьковский ордена Ленина политехнический Апатитут" им, В. И, Ленина(54) КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электрических машинах постоянного тока.Известен цилиндрический коллектор электрической машины постоянного тока, состоящий из токопроводящих и изолирующих 5 пластин, у которого изолирующие пластины выполнены по высоте на одном уровне с контактной поверхностью проводящих пластин коллектора. Изолирующие пластины выполнены из материала имеющего нелинейное сопротивление, вследствие чего уменьшается искрообразование между щеткой и проводящей пластиной коллектора 11.Недостатком данного коллектора является то, что данная конструкция может эффективно использоваться в электрических 1 машинах только малой мощности, так как пропускная способность нелинейных сопротивлений по току невелика. Кроме того, современные нелинейные материалы имеют твердость, превышающую твердость меди коллекторных пластин. При эксплуатации коллектора изолирующие прокладки изнашиваются медленнее контактных медных пластин, нарушая, тем самым, работу щеточно-коллекторного контакта. Известна также конструкция коллектора, где изоляция между токоведущими пластинами выполнена из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, например сегнетоэлектрика на основе титаната бария. Значительное увеличение емкости между со седними коллекторными пластинами улучшает коммутацию электрической машины постоянного тока 12,Недостаток конструкции также заключается в том, что такая изоляция изнашивается значительно медленнее, чем медные пластины, что нарушает работу щеточно-коллекторного контакта.Наиболее близок к предлагаемому коллектор электрической машины, содержащий токопроводящие пластины и изоляционные прокладки. между ними, причем, последние являются составными по высоте, верхняя часть прокладки установлена на одном уровне с контактной поверхностью токопроводящих пластин и состоит из дугогасящего материала, например, фибры. При работе коллектора дугогасящие прокладки воздействуют на искровой разряд, выделяя инертный газ, что уменьшает искрение 3,902128 формула изобретения 3Однако дугостойкий материал не препятствует возникновению искры, а только уменьшает время горения дуги,Цель изобретения - повышение электрической прочности коллектора с одновременным повышением надежности работы щеточно-коллекторного контакта.Поставленная цель достигается тем, чтов коллекторе электрической машины, содержащем токопроводящие пластины и изоляционные прокладки между ними, причем последние являются составными по высоте и 1 сверхняя часть прокладки установлена наодном уровне с контактной поверхностью токопроводящих пластин, верхняя часть прокладки выполнена из композиционной смеситермореактивной синтетической смолы и сегнетоэлектрика на основе титаната бария,На фиг. 1 представлена конструкция коллектора, разрез; на фиг. 2 - распределениеэлектрического поля в межламельном промежутке.Коллектор содержит токопроводящие мед- рные пластины 1 и изоляционные прокладкимежду ними. Прокладки являются составными по высоте и верхняя часть прокладкиустановлена на одном уровне с контактнойповерхностью токопроводящих пластин 1.Верхняя часть прокладки выполнена из ком- фпозиционной смеси: зерен сегнетоэлектрикана основе титаната бария 2 и термореактивной синтетической смолы 3, Нижняя частьпрокладки содержит миканитовые прокладки 4.Зерна 2 титаната бария, размолотые доразмера 10 в 5 мкм, находятся в количестве 5 - 30 об,/О в межламельном промежутке,заполненном связующей термореактивнойсмолой 3, Количество зерен 2 титаната бариянаходится в обратно пропорциональной за- з 5висимости от напряжения питания электрической машины. Меньшим напряжениям соответствует большее количество (в указанных пределах) зерен титаната бария.Термореак 1 ивная синтетическая смола 3изнашивается быстрее, чем медные токопрозвводящие пластины 1, и зерна 2 титанатабария выкрашиваются по мере износа смолы 3, не нарушая работу щеточно-коллекторного контакта. 4Так как титанат бария обладает высокой диэлектрической проницаемостью, то в межламельном промежутке коллектора распределение электрического поля изменяется (фиг, 2) и возрастает электрическая прочность межламельного промежутка.На фиг. 2 видно, что напряженность электрического поля в межламельном промежутке в зоне рабочей поверхности коллектора при наличии зерен 2 титаната бария при переходе через область А меняет свой знак на противоположный, Е, и Е - средние значения напряженности в рассматриваемой области - всегда направлены встречно друг к другу. Такой промежуток облада. ет значительно более высокой электрической прочностью.Выполнение изоляционной прокладки на одном уровне с контактной поверхностью коллектора увеличивает электрическую прочность межламельного промежутка именно в области наиболее вероятного электрического пробоя. Коллектор электрической машины, содержащий токопроводящие пластины и изоляционные прокладки между ними, причемпоследние являются составными по высоте иверхняя часть прокладки установлена наодном уровне с контактной поверхностьютокопроводящих пластин, отличающийсятем, что, с целью повышения электрическойпрочности коллектора с одновременным повышением надежности работы щеточно-коллекторного контакта, верхняя часть прокладки выполнена из композиционной смеси термореактивной синтетической смолы и сегнетоэлектрика на основе титаната барияИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции2212984,кл. Н 01 К 39/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССР89965, кл. Н 01 К 39/06, 1950.3. Авторское свидетельство СССР377931, кл. Н 01 й 39/04, 1971 (прототип)., г. Ужгоро И Госудаделам иМосква, ЖП Патент Редактор Л. ПчелинскЗаказ 12399/64ВНИИПпо113035,филиал ПП. Кузнецоваас КорректорПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5д, ул. Проектная, 4