Токосъемное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 127560 19) К 39/46 НОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕЛЬСТВ СССР1979. ме 1 Ь СР ОПИСАНИЕ А ВТОРСМОМУ СВИ(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола(57) Изобретение относится к электротехнике и является усовершенствованием устройства по авт. св. У 862292. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности токосъемного устройства при его использовании в электрических машинах с многоходовыми обмотками якоря. Каждый токопроводящий элемент 2 снабжен непосредственно прилегающим к нему дополнительным токопроводящим слоем 8, они образуют единую поверхность контактирования с коллектором. При вращении коллектора с подсоединенными ЕТЕНИЯ " к нему секциями 10,11,12 многоходовой обмотки якоря токопроводящие элементы 2 щетки с дополнительными токопроводящими слоями 8 находятся в контакте с пластинами коллектора 9, изолированы от щеткодержателя 1 и друг от друга и подключены к токопроводящей шине через полупроводниковые вентили, поэтому при любом положении коллектора 9 относительно щетки исключается протекание поперек щетки коммутационного тока между коллекторными пластинами, к которым подсоединены начало и конец коммутируемой секции обмотки якоря. Повышение надежности щеточно-коллекторного узла достигается за счет увеличения суммарной ширины зоны контактирования токопроводящих слоев при одновременном уменьшении их числа, что приводит к увеличению их ханической прочности и уменьшению выкрашивания материала элементов в процессе эксплуатации, а также за счет уменьшения числа отказов составной щетки по причине отказов токопроводящих элементов и вентилей. 1 з.п. Ф-лы, 3 ил.312756Изобретение относится к электро- технике, в частности к созданию токо- съемных устройств, и является усовершенствованием токосъемного устройства по авт. св. 1 т" 862292. 5 Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности токо- съемного устройства при его использовании в электрических машинах с мно гоходовыми обмотками якоря.На фиг.1 изображено токосъемное устройство для трехходовой петлевой обмотки (щ=З) с числом токопроводящих элементов п=З; на фиг.2 - разрез 15 А-А на фиг.1 и подсоединение обмотки к коллекторным пластинам; на фиг.З вариант выполнения токосъемного устройства при ступенчатом расположении на коЛлекторе токопроводящих элемен тов с прилегающими к ним дополнительными токопроводящими слоями (щ=3; п=4) .Токосъемное устройство щеточноколлекторного узла многоходовой якор ной обмотки содержит щеткодержатель 1 и разрезную щетку, состоящую из токопроводящих элементов 2, которые разделены изоляционными прокладками 3 и изолированы от щеткодержателя 1 прокладками 4. Каждый токопроводящий элемент 2 подключен через полупроводниковый вентиль 5 к токопроводящей шине 6. Ширина о каждого токо- проводящего элемента 2 выполнена35 меньшей, чем ширина о межламельных промежутков 7 на уровне поверхности контактирования. Каждый из токопроводящих элементов 2 снабжен непосредственно прилегающим к нему дополнительным токопроводящим слоем 8 Ширина С каждого дополнительного токо- проводящего слоя 8 удовлетворяет условиюс (тп) с-а+Ъ, (1)45 где щ - число групп электрически идентично соединенньгх ламелейколлектора;с - ширина коллекторного деленияна уровне поверхности контактированияТокопроводящий элемент 2 и дополнительный токопроводящий слой 8 образуют единую поверхность контакти" рования с коллектором, состоящим из разделенных межламельными промежутками 7 коллекторных пластин 9, к которым подключены секции первого 10, второго 11 и третьего 12 ходов об 01мотки (фиг.2). Общая ширина г щетки на уровне поверхности контактирования удовлетворяет условиюс);(щ+1)с, (2) при этом все элементы 2 щетки с дополнительными слоями 8 и изоляционные прокладки 3 и 4 жестко соединены между собой. Токопроводящие элементы 2 с прилегающими к ним дополнительными токо- проводящими слоями 8 могут быть установлены по поверхности коллектора на одной линии (фиг.1 и 2) или расположены ступенчато с взаимным пере крытием (нахлестом) (фиг.З) на величину й, удовлетворяющую условиюп(а+с) -гс ю (3)п где п ) 2 - число токопроводящих элементов 2 в ступенчатойщетке.Устройство работает следующим образом.При вращении коллектора с подсоединенными к нему секциями 10-12 многоходовой обмотки якоря токопроводящие элементы 2 щетки с дополнительными токопроводящими слоями 8 находятся в контакте с пластинами коллектора 9, при этом, поскольку структура тп-ходовых якорных обмоток такова, что начало и конец секции у петлевых обмоток подсоединены к коллекторным пластинам, отстоящим друг от друга на щколлекторных делений (на фиг.1 и 2 - на щ"2 коллекторных деления), а у волновых обмоток на (к-щ)Р коллекторных делений, где к - число пластин коллектора, Р число пар полюсов машины, и общая ширина эоны контактирования токопроводящего элемента 2 и дополнительного токопроводящего слоя 8 удовлетворяет условиюа+с щ) с+Ь, (4) а токопроводящие элементы 2 с дополнительными токопроводящими слоями 8 изолированы от щеткодержателя 1 и друг от друга и подключены к токо- проводящей шине 6 через полупроводниковые вентили 5, то при любом положении коллектора относительно щетки иаключается протекание поперек щетки коммутационного тока между коллектор- ными пластинами, к которым подсоединены начало и конец коммутируемой секции обмотки якоря.3 1275 бО4При ступенчатом расположении токопроводящих элементов 2 с дополнительными токопроводящими слоями 8, какпоказано на фиг.2, ввиду выполненияусловия (3) также исключается проте. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я канне поперечных коммутационных токов в щетке. Кроме того, такое расположение элементов 2 обеспечивает дополнительное улучшение коммутации эа счет ступенчатого увеличения про водимости набегающего края щетки и ступенчатого уменьшения проводимости сбегающего края щетки в процессе переключения секции обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую,Вепичина 1 взаимного перекрытия токопроводящих элементов 2 с дополнительными токовыми слоями 8 при числе токопроводящих элементов и по условию (2) выбрана для обеспечения требуемого щеточного перекрытия для многоходовых якорных обмоток.Упрощение конструкции токосъемного устройства достигается за счет значительного уменьшения числа токо проводящих элементов составной щетки и числа вентилей без потери ее коммутирующих свойств. Например, при использовании предлагаемого устройства в электрической машине с треххо 30 довой якорной обмоткой при с 6 мм, ширине межламельного промежутка Ъ 1 мм, при ширине щетки г"4 щетка содержит только 3-4 токопроводящих элемента с дополнительными токопроводящими слоями и соответственно 3"4 З 5 вентиля. При выполнении известного токосъемного устройства щетка должна4 с содержать как минимум и- = 24Ь токопроводящих элемента и 24 вентиля, 40 1 казов составной щетки по причине отказов токопроводящих элементов ивентилей. 1. Токосъемное устройство по авт,св. У 862292, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности прииспользовании его в электрическихмашинах с многоходовыми обмоткамиякоря, каждый токопроводящий элементщетки снабжен дополнительным токопроводящим слоем, прилегающим непосредственно к токопроводящему элементуи образующим с ним единую поверхностьконтактирования с коллектором, приэтом ширина с поверхности контактирования дополнительного токопроводящего слоя определена иэ соотношениясс(в)с-(а+Ь),где ш - число групп электрическиидентично соединенных ламелейколлектора;с - ширина коллекторного деленияна уровне поверхности контактирования;а " ширина токопроводящего элемента на уровне поверхностиконтактирования;Ь - ширина межламельного промежутка на уровне поверхности контактирования.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью дальнейшего повышения надежности, токопроводящие элементы с дополнительными токопроводящими слоями размещены по поверхности коллектора ступенчато со взаимным перекрытием на величину Й, удовлетворяющую условиюПовышение надежности щеточно-коллекторного узла достигается за счет увеличения суммарной ширины зоны контактирования каждого токопроводящего элемента с дополнительным токопроводящим слоем при одновременном уменьшении их числа, что приводит к увеличению их механической прочности и уменьшению выкрашивания материала 50 элементов в процессе эксплуатации, а также за счет уменьшения числа отп(а+с)-гГ---п где п ) 2 - число токопроводящих элементов с дополнительнымитокопроводящими слоями,образующих ступенчатующетку;г - общая ширина ступенчатойщетки на уровне поверхности контактирования.