Щетка для электрических машин

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 902158 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 29.04.80 (21) 2919383/24-07с присоединением заявки Хв -(51) М. К.,Н 02 К 13/10 Государственный комитет по делам нэооретений и открытий(53) УДК 621.3, .04.45 (088,8) С. Г, Ломов, Б. А. Егоров, Е. Т. Минаев, г 1. А.и В. С, Бондаренко 72) Авторы изобретен арьковский о ена Ленина полим. В. И. Ле(71) Заявит 4) ЩЕТКА ДЛ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах постоянного тока средней и большой мощности.Известна разрезная щетка для электрической машины, сбегающая часть которой изолирована от основного тела щетки и снабжена демпфирующим элементом в виде короткозамкнутого винта. При такой конструкции щетки резко увеличивается реактивное сопротивление коммутационному току в сбегающей части щетки и, следовательно, уменьшается искрообразование при работе щеточно-коллекторного устройства 1.Недостаток такой конструкции щетки - низкая эффективность демпфирующего короткозамкнутого кольца при очень высокой скорости нарастания напряжения на щеточно-коллекторном контакте перед началом искрового пробоя образующего воздушного промежутка. Следовательно, уровень импульса перенапряжения при искрении щеточно-коллекторного контакта остаеся практически неизменным.Известна также составная контактная щетка для электрических машин, состоящая из чередующихся слоев проводящего и неЪ ехничес ий ина -"ййбБдЩ". а,. КТРИЧЕСКИХ МАШИН проводящего материалов. С целью улучшения коммутации с внешней цепью электрически соединены лишь два крайних проводящих слоя, а внутренние проводящие и непроводящие слои образуют систему емкостей равномерно распределенных по ширине щетки 2.Недостатком данной конструкции контактной щетки является существенное уменьшение эффективного сечения щетки и слеодовательно, уменьшение пропускной способности щетки по току.Наиболее близкой к предлагаемой является составная контактная щетка для электрических машин, состоящая из чередующихся проводящих и непроводящих слоев. Токопроводящий слой представляет собой медную фольгу, а непроводящий слой образуется из полимерного связующего материала между слоями фольги. В верхней части щетки все слои токопроводящей фольги объединены с общим токопроводящим жгутом. В щетке образована распределенная система емкостей 3.Недостаток известной конструкции контактной щетки состоит в том, что суммарная величина емкости в теле щетки получаетсязнезначите;1 ьной. Это приВодит к тому, 1 то искрение такой контактной щетки практически не уменьшается.Цель изобретения - уменьшение искрообразования при работе контактной шетки в составе шеточно-коллекторного контакта.Поставленная пель достигается тем, что 5 в щетке, содержащей основной проводяший слой, по боковой поверхности которого расположен изолированный от основного дополнительный проводящий слой, дополнительный проводящий слой не доходит до контактной поверхности щетки в нижней ее части, электрически соединен с основным проводяШим слоем в верхней торцовой части щетки и изолирован от основного проводяшего слоя щетки слоем сегнетоэлектрика типа титана бария.На 1 е 1)теже показан 1 е 1 с. рукция це 1- ки для электрических ма)цин.Щетка состоит из основного 1 и дополнительного 2 проводяших слоев, изолироВанного сОя 3 из титаната 011 рия между с 1051- ми и токопровоу,япего жгута 4. Дополни. тельный проводящий слой 2 расположен по боковой цоверхноти основного с,.:Оя 1, не доходит до контактной поверхности щетки в нижней ее части и электрически соединен с основным проводящим лпем в верхней торцовой части щетки.ЪСТВОИСТВО раб)ОТНЕ, , К)цч 1 Обр зо." .При нарушении шеточного контакта, вызванного л)обыми меха ц ишски ми цричин:- ми, на коцтакцой цоверхцоси 5 сцовцого -В3, слоя 1 щетки за Время, цосдцесз вчошее началу искрового пробоя. Возик 11:) кра:коВреме 51) й имц.лье и.репа:1)яжеци 51, имеюший значительцяо ачпл 5 Тулу (до 50 В. ОснОВной 1 и дОН 0,11 итель 1 ыЙ 2 цроводя 35 шие слои и изолировацць)й слой 3 из титаната бария образуОт рас 1 редслен)т.о см.кость, закороче)1 ную В верхней части кон- тактцОЙ шетки. Так как 0510 лнительный проводящий слой 2 изолирован от основного слоя 1 и не доходит .1 о контактной 4 О поверхности шетки, то цод действием кратковременцого импульса напряжения, приложенного к контактной поверх)ости, от контактной до верхней поверхности шетки распространяется волна тока и напряжения. Амплитуда волны тока прямо пропорциональна корню квадратному из величины распределенной емкости, а скорость распространения волны тока обратно пропорциональна корню квадратному из этой величины емкости. Так как титанат бария обладает высокой диэлектрической проницаемостью, то величина тока, протекающего по щетке и шунтируюшеСО воздушный промежуток, значительно возрастает, а амплитуда импульса перенапряжения на контактной поверхности щетки существенно уменьшается. Ввиду очень малого времени действия импульса перенапряжения и существенного значения емкости в щетке время движения волны тока, т. е. время протекания шунтируюшего воздушный промежуток тока не менее времени действия импульса перенапряжения. До определенного значения разрываемого щеткой тока напряжение на нарушенном шеточно-коллекторном контакте находится ниже напряжения искрообразования.Формула изобретенияЩетка для электрических машин, содержащая основной проводящий слой, по боковой поверхности которого расположенизолированный от основного дополнительный проводящий слой, отличающаяся тем,с целью уменьшения искрообразовацри работе в составе шеточно-коллекрцого контакта, дополнительный проводящий слой це доходит до контактной поверхности щетки в нижней ее части, электрически соединен с основным проводяшимслоем в верхней торцовой части щетки иизолирован от основного проводяшего слоясегнетоэлектриком типа титаната бария.Источники информации,принятые Во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР309433, кл. Н 02 К 13/1 О, 1969.2. Авторское свидетельство СССР93446, кл. Н 02 К 13/О, 1949.3. Патент Великобритании1421296,кл. Н 2 А, 1976 (прототип).едактор М. Янович аказ 12412/66 ВНИИ ПИ Го по делам 113035, Москва Филиал ППП ПаСоставитель Техред А. Бо Тираж 718 дарственного изобретений Ж, Рау нт, г. Уж го М. Кузнецовайкас Корректор.М. ДемчиПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род, ул. Проектная, 4