Устройство для исследования процесса коммутации

СОК)Э СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5 ц 5 Н 01 Е 39/58 ТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И 1(71) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина(56) Авторское свидетельство СССР 9 591 987, кл. Н 02 К 1 5/00, 1974 .Коммутация в тяговых электродвига телях и других коллекторных машинах: Научные труды Омского института инженеров железнодорожного транспорта 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯЦЕССА КОММУТАЦИИ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам анализа коммутационных процессов в коллекторных машинах, Целью изобретенияявляется упрощение конструкции и повьгшение точности измерений . Устройствосодержит основную 2, две дополнительные 3, 4 щетки, электрически изолированные и жестко связанные между собойи с общим корпусом 1, выполненным иэдиэлектрического материала, В цепьизмерения тока разрыва включен шунтв виде бийилярного витка, соединенного с основной 2 и дополнительной 3 щетками. 1 з,п, Ь-лы, 3 ил.Изобретение отйосится к электротехнике, в частности к устройствам дляанализа коммутационных процессов вколлекторных электрических машинах.Целью изобретения является упрощение конструкции устройства для исследования процесса коммутации н повышение точности измерения,На фиг, 1 изображена схема пред 10лагаемого устройства для исследования процесса коммутации на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3пример выполнения устройства.В корпусе 1, выполненномнапример, иэ стеклотекстолита, расположеныосновная щетка 2 дополнительная шет.ка 3 для измерения тока разрыва, дополнительная щетка 4 для измерениянапряжения разрыва, Между основнойщеткой 2 и дополнительными щетками 3и 4, а также между последними установлены прокладки 5 и 6 из диэлектрического материала, например стеклотекстолита. Все перечисленные элементы.,а именно корпус 1, основная щетка 2,дополнительные щетки 3 и 4, прокладки 5 и 6, склеиваются между собой спомощью изолирующего лака, и собран-.ная таким образом конструкция запекается, образуя монолитный блок, уста 30новленный в обойме щеткодержателя 7.Ъдя склеивания указанных элементовможет быть использован, например,кремнийорганический лак КО, Размеры элементов блока выбираются та 35ким образом, чтобы было обеспеченоусловие его размещения в окне обоймыщеткодержателя. Так, наружные размерыкорпуса, его ширина и длина должныбить равны ширине и длине обоймы щеткодержателя, а суммарная длина дополнительных щеток: датчика тока разрыва,1(фиг. 1) и датчика напряженияразрыва 1 н (фиг. 1) меньше длины основной щетки 1(фиг. 1), Выполнениеосновной 2 и дополнительных 3 и 4 ще. -ток в виде неразъемного блока даетвозможность использовать общее нажимное устройство, Нажимное устройствоБО,вчполнено в виде курка 8 с пружиной,с помощью которой регулируется нажатие на блок иэ щеток 2, 3 и 4. Дополнительная щетка 3, служащая датчикомтока разрыва,- соединяется с основнойщеткой через шунт 9, выполненный иэманганиновой фольги в виде бифилярно"го плоского витка, огибающего прокладку 6 (фиг ф ) ю Непосредственное соединение шунта 9 с датчиком 3 тока разрыва и основной щеткой 2 осуществляется путем механического зажатия сопрягаемых поверхностей токового шунта 9 и щеток, основной 2 и дополнительчой 3, по ее длине 1 т между изоляционной прокладкой 6 Сфиг. 1 и 2). Сигнал, пропорциональный току разрыва коммутируемой секции, снимается с шунта 9 с помощью измерительных проводников 10 и 11 и подается на электронный осциллограф,Напряжение с дополнительной щеткислужащей датчиком напряжения разрыва, также подается на электронный осциллограф. При выборе материала для дополнительных щеток следует учитывать, что износ дополнительной щетки 3, используемой для измерения тока разрыва, происходит быстрее, так как по этой щетке протекает большой ток. Поэтому для дополнительной щетки 3 ис" пользуется углеграфитовый материал с меньшим износом, Особенностью настройки устройства для исследования процесса коммутации с дополнительными щетками является то, что ширина контактной поверхности дополнительных щеток 3 и 4 должна быть меньше изоляционного промежутка между соседними коллекторными пластинами.П р и м е р. В брикете щеткодержателя электродвигателя постоянного тока мощностью Р=5 кВт расположены две щетки (фиг. 3). В данном случае для изготовления токосъемного узла используется одна из щеток, установленных в обойме 7 щеткодержателя, Из этой щетки изготавливается. основная щетка 2, По размеру окна обоймы щеткодержателя из стеклотекстолита собран корпус 1, в котором установлены основная щетка 2, две.дополнительные щетки,для измерения тока разрыва 3, для измерения напряжения разрыва 4, и две прокладки из стеклотекстолита, разделяющие собой дополнительные щетки (прокладка 5) и основную и дополнительные (прокладка б). Токовый шунт 9 выполнен в виде бифилярного витка из плоской манганиновой ленты, огибающей прокладку 6, и непосредственно подсоединен к основной щетке и дополнительной щетке 3, В процессе сборки корпуса и после сборки токосъемного узла производится пропитка лаком типа КОи запечка его при г. = 50 С втечение 10 ч.5 1554Устройство работает следующим образом,В момент отрыва основной щетки отколлекторной пластины дополнительнаящетка 3 находится в контакте с коллекторной пластиной и ток коммутируемойсекции протекает через дополнительную щетку 3, шунт 9 и основную щетку,Падение напряжения с шунта 9, пропорциональное току разрыва коммутируемойсекции, подается на электронный осциллограф. В этот же момент дополнительная щетка 4 также находится в контакте с той же коллекторной пластиной.Разность потенциалов основной щеткии дополнительной щетки 4 представляетсобой напряжение разрыва коммутируемого контура и подается на электронный осциллограф,Использование предлагаемого устройства для исследования процесса коммутации расширяет область применения, в том числе и для высокоиспользован ных машин постоянного тока с жесткими массогабаритными ограничениями и ограниченными возможностями размещения токосъемного узла на коллекторе; упрощается конструкция устройства эа счет использования общего, уже имею.щегося в брикете машины, постоянного тока нажимного устройства. Кроме того, использование устройства позволяет значительно сохранить время на подго 35 товку и проведение исследований и настройки процесса коммутации машины постоянного тока за счет выполнения основной и дополнительных щеток в видеодного неразъемного блока, общего 40 нажатия на датчики тока и напряжения разрыва, что дает возможность проводить одновременно притирку и настрой-. ку датчиков тока и напряжения разрыва. При этом повышается точность проводи мых исследований эа счет введения шунта из плоской манганиновой ленты в виде бифилярного витка, соединяющего непосредственно, основную и дополнительную для измерения тока разрьг50 ва щетки, и устранения соединительных проводов между основной и дополнительной щетками и токовым шунтом; по 056 6вьппается срок службы и надежность работы устройства для исследования процесса коммутации путем использования для датчика тока разрыва углеграфитного материала с более высокими износными характеристиками, чем материал основной щетки и датчика напряжения разрыва.Формула изобретения1. Устройство для исследованияпроцесса коммутации, конструктивносвязанное с основной щеткой, вктпочающее две дополнительные щетки для измерения соответственно тока и напряжения разрыва коммутируемых секцийосновной щетки, установленной в щеткодержателе, токовый шунт, установ.-:ленный в измерительной цепи тока разрыва коммутируемых секций, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения конструкции и повьппенияточности измерений, указанные дополнительные щетки жестко соединены иизолированы между собой и предназначены для жесткого соединения с основной щеткой изолированно от последней,дополнительные и основная щетка не-,подвижно установлены в дополнительновведенном корпусе, выполненном из диэлектрического материала, предназначенном для установки в обойме щеткодержателя, причем наружные размерыдополнительного корпуса равны размерам окна обоймы щеткодержателя, асуммарная длина дополнительных щетокменьше длины рабочей щетки, токовый,ьунт выполнен в виде бифилярноговитка, один конец которого соединеннепосредственно с дополнительной щеткой для измерения тока разрыва, .адругой предназначен для непосредственного соединения с основной щеткой.2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения срока службы, дополнительная щетка для измерения тока разрывавыполнена из углеграфитового материала с меньшим износом, чем дополнительная щетка для измерения напряжения разрыва,155405 бЯ" Я оставитель В. Николаевехред Л,Сердюкова Корректор"М. Максимиши едак Тираж 410 Подписное аказ 46 твенного комитета по изобретениям и открытиям при. ГКНТ СССР 113035, Москва, Б, Раушская наб., д. 45 НИИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1