Торцовый коллектор электрической машины

(51) М. Кл. Н 01 К 39/04 Гееударствелаа кемитет по делам лаееретелий к открытий(53) УДК 621.313. .2.047.2 (088.8) Опубликовано 15.08.82. Бюллетень30 Дата опубликования описания 15.08.82( )из 1) Заявитель 4) ТОРЦОВЫЛ КОЛ,ЛЕКТОРЭЛЕКТРИЧЕСКОЛ МАШИНЫ Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к коллекторам электрических машин, выполненным из углеродных материалов.Известны коллекторы электрических машин, выполненные в виде многослойного 5 пакета из волокнистых (тканых) углеродных и изоляционных материалов, пропитанных полимерным связующим, полученные путем их одновременного прессования 1.Эти коллекторы обладают достаточно высокой механической прочностью и пластичностью, однако технология их изготовления довольно сложна, а, кроме того, их применение ограничивается машинами низкого напряжения (12-36 В).Известен коллектор, содержащий ламели. 1 из углеродного волокнистого материала, выполненные в виде пакетов эксиально расположенных пластин и закрепленные на корпусе, выполненном в виде пакета эксиально расположенных изоляционных дисков 2. Однако низкая механическая прочность в месте соединения пакетов углеродных пластин с корпусом может привести к разрушению коллектора при эксиальных механических нагрузках,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является торцовый коллектор, включающий в себя корпус с установленными на нем ламелями из углеродного волокнистого материала 3.Применение такого коллектора позволяет устранить недостатки, присущие рассмотренным коллекторам, однако использование данной конструкции в качестве торцового коллектора приводит к неравномерному износу по дорожке скольжения, так как в прсцессе его изготовления невозможно добиться строго идеального расположения пластин из углеродного волокнистого материала в плоскостях, перпендикулярных оси вращения коллектора (якоря). В результате на торце коллектора образуются участки, на которых на поверхность выходит непосредственно углеродная ткань, и участки, где на поверхность выходит полимерное связующее. Это вызывает не только неравномерный фрикционный износ, но и электроэрозионный износ, так как участки полимерного связующего нарушают электрический контакт с отдельными ламелями. что15 20 Формула изобретения Зо приводит к растройству коммутации. Неравномерный фрикционный и электроэрозионный износ в значительной степени ухудшает механику коллекторно-щеточного узла, что в свою очередь ведет к потере работоспособности электрической машины в целом. Кроме того, в данном случае возрастают электрические потери в ламелях, так как токопрохождение здесь осуществляется поперек слоев углеродной ткани, изолированных друг от друга полимерным связующим,Целью изобретения является повышение надежности, увеличение срока службы электрической машины и уменьшение электрических потерь в ламелях торцового коллектораиз углеродных волокнистых материалов.Эта цель достигается тем, что ламели коллектора выполнены в виде пакета из слоев углеродной ткани, образующих цилиндрические поверхности относительно оси вращения коллектора и закреплены на корпусе, выполненного в виде полого цилиндра, намотанного из изоляционной ткани.Токопровод осуществляется посредством металлических стержней, пронизывающих ламели или установленных в пазах, а также путем пайки выводов секции к предварительно металлизированным петушковым частям ла мелей.В данной конструкции все слои углеродной ткани выходят на рабочую поверхность и образуют однородную структуру, обеспечивающую равномерный износ на дорожке скольжения. Полимерное связующее не образует обширных непроводящих участков на рабочей поверхности, что обеспечивает устойчивый электрический контакт щетки с коллекторными пластинами. Следовательно,устраняются основные причины, приводящие к катастрофическому износу и выходу из строя коллекторно-щеточного узла. Протекание тока осуществляется по параллельно соединенным слоям углеродной ткани, поэтому электрические потери в ламелях невелики и определяются электрическими свойствами применяемого углеродного материала.На фиг. 1 изображен предлагаемый коллектор, общий.вид; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1.Слои углеродной ткани 1, пропитанной полимерным связующим, образуют токо- ведущие ламели коллектора. В качестве углеродной ткани может быть применена ткань марок ТМПили ТМП, УТМ. Изоляционная ткань, намотанная в рулон, образует после прессования и полимериза 35 40 45 50 ции связующего корпус 2 коллектора. В данной конструкции может быть использована кремнеземная ткань марки ТС, пропитанная полимерным связующим. Количество слоев углеродной ткани 1 и число витков изоляционной ткани, идущей на изготовление корпуса 2, определяется размерами коллектора и толщиной конкретной марки ткани.Аксиальные пазы 3 разделяют полый цилиндр из углеродной ткани на отдельные ламели. Причем глубина указанных пазов должна быть не менее радиального размера ламелей,Данная конструкция торцового коллектора позволяет в полной мере использовать преимущества коллекторов из углеродных материалов: стабильность скользящего контакта, малую подверженность влиянию окружающей среды и т. д, Кроме того, исключается неравномерный износ рабочей поверхности коллектора, вызывающий потерю работоспособности как самого коллекторнощеточного узла, так и всей электрической машины, и снижаются электрические потери по телу ламелей. В результате повышается надежность и долговечность электрической машины,Торцовый коллектор электрической машины, включающий корпус с установленными на нем ламелями из углеродного волокнистого материала, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности, увеличениясрока службы электрической машины иуменьшения электрических потерь, указанные ламели выполнены в виде пакета изслоев углеродной ткани, образующих цилиндрические поверхности относительно осивращения коллектора и электрически соединенных с токопроводом со стороны, противоположной контактной поверхности, а корпусвыполнен в виде полого цилиндра, намотанного из изоляционной ткани.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР557449, кл. Н 01 К 39/04, 1976.2. Авторское свидетельство СССР674133, кл. Н О К 39/04, 1979.3. Авторское свидетельство СССР796966, кл. Н 01 К 39/04, 1981.951508 г.2 В. Черновар М. Кост кас КорректоПодпнснокомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5род ул Проектная Составитель Редактор М. Бандура Техред А. Бой Заказ 5634/65 Тираж 630 ВНИИ ПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рауш филиал ППП Патент, г. Ужго