Коллектор электрической машины

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК н 39/04 1 Н АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Пг ф в Р 35А.Рус,8)р. Коллекторна пластмасс1963, с. 192 514014-79. Ко ольца из угле бщетехнически ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙопроводящиерную втулку,валу якоря,я тем, что, сй токосъемаических воздейстороны валаи опорнойвведены упрунты в видеительных демп 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) 1. КОЛЛЕКТОРМАШИНЫ, содержащий токпластины, корпус и опожестко закрепленную нао т л и ч а ю щ и й сцелью улучшения условипутем уменьшения механствий на коллектор соякоря, между корпусомвтулкой с обеих сторонгие демпфирующие элемедвух одинаковых дополн Я 0111 А ирующих втулок, состоящих из осноания и консольных элементов, демпирующие втулки своим основанием прессованы в корпус коллектора онсольными элементами внутрь, прием консоли одной демпфирующей втул и проходят между консолями другой тулки и опираются на опорную втулу коллектора в углублениях, выполенных со стороны внешней ее поверх ости.2. Коллектор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью понижения жесткости демпфирующего устройства и собственной частоты колебаний коллектора, опорная втулка выполнена в виде двух одинаковых, ЕО демпфирующих опорных втулок, состоящих из оснований и консольных элементов, выполненных симметрично консольным элементам демпфирующих втулок, причем демпфирующие опорные втулки своим основанием жестко соеди- иены с валом якоря, а на концы их консолей в углублениях опираются консольные элементы демпфирующих втулок..1Изобретение относится к электротехнике, в частности к усовершенствованию коллектора электрическоймашины.Известен коллектор электрическоймашины, содержащий токоведующиепластины, пластмассовый корпус истальную втулку 1 .Известен также коллектор, содержащий токопроводящие пластины, корпуси опорную втулку, жестко закрепленную на валу якоря 2 .Однако известный коллектор имеетжесткое сочленение с,валом якоря. Врезультате механические воздействиясо стороны вала якоря передаются на 15коллектор практически без ослабления, что часто приводит к ухудшениюусловий токосьема путем нарушенияустойчивости щеточного контактаЦель изобретения - улучшение условий токосъема путем уменьшения механических воздействий на коллекторсо стороны вала якоря,Поставленная цель достигается тем,что в коллекторе электрической машины, содержащем токопроводящиепластины, корпус и.опорную втулку,жестко закрепленную на валу якоря,между корпусом коллектора и втулкой введены упругие демпфирующиеэлементы в виде двух одинаковых дополнительных демпфирующих втулок состоящих из основания и консольныхэлементов, демпфирующие втулки своимоснованием впрессованы в корпус коколлектора, консольными элементамивнутрь, причем консоли одной демпфируюшей втулки проходят между консолями другой втулки и опираются наопорную втулку в углублениях, выполненных со стороны внешней ее поверхности.Кроме того, с целью пониженияжесткости демпфирующего устройстваи собственной частоты колебаний коллектора опорная втулка. выполнена в 45виде двух одинаковых демпфирующих .опорных втулок, состоящих из оснований и консольных элементов, выполненных симметрично консольным элементам демпфирующих втулок, причем 5 Одемпфирующие опорные втулки своимоснованием жестко соединены с валомякоря, а на концы их консолей в углублениях опираются консольные элементы демпфирующих втулок. 55На фиг. 1 показан предлагаемыйколлектор; на фиг. 2 - опорная втулка; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2;на фиг, 4 и 5 - демпфирующая втулка,две проекции; ва фиг. 6 - коллектор, "другой вариант; ва фиг. 7 и 8 - Оопорная втулка, две проекции.Коллектор содержит токопроводящиепластины 1, корпус 2 из изоляционного материала, опорную втулку 3 идемпфирующие одинаковые втулки 4.1 и 65 4.2, а также вал якоря 5. Опорная . втулка 3 жестко связана с валом якоря 5, Демпфирующие втулки 4,1 и 4.2 своим основанием жестко связаны с корпусом 2 коллектора и имеют упругую связь с опорной втулкой 3 через консоли 6.1 н 6.2, концы которых опираются в углублениях 7.1 и 7.2 на опорную втулку 3. Углубления 7.1 и 7.2 опорной втулки 3 не позволяют перемещаться демпфирующим втулкам 4.1 и 4.2 и коллектору относительно вала якоря 5.На опорной втулке 3 (фиг, 2 и 3) выполнены углубления 7,1 и 7.2. Демп-фирукшая (фиг, 4 и 5) втулка 4,1(4,2) имеет консольные элементы 6.1(6.2) .Любая жесткость упругих консольных элементов выбрана такой, что собственная частота колебаний коллектора ниже спектра возбуждающих частот и собственных частот элементов машины, например ниже собственной частоты якоря. В результате при механических воздействиях на коллектор со стороны вала якоря колебания коллектора находятся в противофазе с колебаниями якоря и коллектор выполняет роль динамического демпфера.При необходимости дальнейшего понижения жесткости демпфирующих элементов применена конструкция коллектора (фиг, 6), у которого в отличие от коллектора (фиг. 1) вместо одной опорной втулки вводятся две одинаковые опорные втулки 8,1 и 8.2 с консолями 9.1 и 9.2. Концы консолей .6,1 и 6.2 демпфирующих втулок 4.1 и 4.2 опираются на концы консолей 9.1 и 9.2 опорных втулок 8.1 и 8.2 (Фиг. 7 и 8) .Устройство испытывали на контактных кольцах якоря электрической машины малой мощности. На вал якоря насажено два контактных кольца: одно жесткой конструкции (известное) и одно с амортизирующими и опорными втулками (фиг. 6) . При жесткости амортизирующего устройства 1000 Н/мм и массе контактного кольца 520 г собственная частота коллектора равна 70 Гц. Собственная частота якоря 250 Гц. Испытания якоря проводились на вибростенде при частотах 40 5000 Гц ускорениях 30 и 60 м/с. Испытания показали, что ускорение колебаний амортизированного коллектора меньше в два раза, чем ускорение коллектора жесткой конструкцииНапример, при ускорении стола вибростенда 30 м/с на частоте 250 Гц ускорение кольца при жестком креплении к валу якоря равно 1000 м/сг а амортиэированного кольца - 450 м/с,Известно, что с повышением ускорения механических воздействий на щет-ку со стороны коллектора пульсации1115149 А-А 72 фиг.2 фигЗ фигМ контактного давления увеличиваются и при определенном значении ускоре ния допустимое ускорение) начинается отрыв щетки от коллектора и искрение, Для радиальных щеток при нажатии цилиндрической пружиной допустимое ускорение колебаний коллектора,ш -ы., ац .ац, ы.мл,н кс1где я - угловая частота воздействия 10на щетку со стороны коллектораМ иЧ - углосые собственные частотыколебаний и системы нажимнаяпружина-щетка-контактный слойи подсистемы нажимная пружинащетка.Для щеток электрических машин малой мощности, например, массой ш 210Нс/мм при нажатии Ц, = 1 Н,жесткости контактного слоя К 2000 Н/юю,жесткости нажимной пружины К=0,05 Н/мм и частоте колебаний коллектора (контактного кольца) 250 Гц допустимое ускорение= 499 м/с 2Следовательно, в данных условиях роабо-ты коллекторно-щеточного узла прижестком креплении контактного кольцак Йалу якоря ускорения колебаний коль-1 ца превышает допустимое в два раза йконтактирование щетки неустойчиво.При амортизиросанном контактномкольце ускорение его колебаний непревышает допустимое и контактирование щетки устойчисо. Предлагаемый коллектор воэможНо и целесообразно испольэовать с высокоскоростных электрических машинах, работающих при механических перегрузках,1115149 6.Ц 62 иг.7 Редакт Заказ 6784/40 Тираж 590 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб