Коллектор электрической машины и способ его изготовления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23)Приоритет Опубликовано 15.01,83. бюллетень М 2 до делам изобретений и атхрмтий(53) УД К 621.318. .3,047.2 (088.8) Дата опубликования описания 15,01.83 В, А:. Данекер, " К. А. Андрианов, Г. Н, Багров, Р. ф. Бекишф С, И. Лебедев и С, А. Ситниковф(54) КОЛЛЕКТСР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ И СПОСОБ ЕГОИЗГОТОВЛЕНИЯ Изобретение относится к электрическим машинам,а именно к коллекторами способам их изготовления и можетнайти применение при производстве элек-трических машин,Известны коллекторы электрическихмашин, полученные из прессовочныхтрубчатых заготоюк на основе углеграфитовых порошков 1 .Основным недостатком таких коллекторов является малая механическая прочностьИзвестен коллектор, содержащий ламели, выполненные из углеродной ткани,пропитанной полимерным связующим, иобразующие полый цилиндр с гладкой ра, бочей поверхностью. Способ изготовлениятакого коллектора включает в себя сборку коллекторных пластин из углероднойткани, пропитанной полимерным связую ощим, и последующее прессование 21 .Такой коллектор обладает высокоймеханической прочностью и повышеннойпластичностью. Однако он применим лишь 2в низковолотных электрических машинах,питаемых напряжением 12-36 В, таккак не обеспечивает необходимойэлектрической прочности поперек слоев коллектора при питании повышенным напряжением.Токоведущие и изоляционные элементыданного коллектора выполнены из нескольких слоев омедненной углеродистой ткани, что затрудняет его формирование. Врезультате прессования образуется йолуцилиндр. Способ изготовления данного3коллектора включает такую трудоемкуюоперацию, как склеивание двух полуци-линдров.Таким образом, сборка пакета коллектора в пресс форму, формирование заготовки и коллектора в целом связаны созначительными технологическими трудностями,Цель изобретения - улучшение коммутационных свойств и упрощение технологии изготовления коллектора.50 55ч 3 98Поставленная цель достигается тем,что ламели выполнены в виде рулонов,свернутых из непрерывной полосы углеродной ткани, завернутых в изоляционную ткань,Кроме того, полоса углеродной тканивыполнена с уменьшающейся шириной,Согласно способу полосу углероднойткани сворачивают в рулон, заворачивают изоляционной тканью в один слой,закладывают в полость пресс-формымежду разделительными элементами,прессуют при давлении 170-180 ати температуре 140-150 С, вынимаютразделительные элементы и прессуютпри давлении 190-200 ат и температуре 170-180 С.На фиг. 1 иэЬбражен коллектор; разрез; на фиг. 2 (й, 6) - пресс-форма дляосуществления предлагаемого способаизготовления,Коллектор (фиг. 1)имеет ламели 1,вылолненные в виде трубок из непрерывной полосы углеродной, в качестве ко. торой может быть использована тканьмарки ТГНМ, ТИП,4, пропитаннаяполимерным связующим.Ламель обернута изоляционной тканью 2 в один слой для увеличенияэлектрической прочности межламельногопространства,При изготовлении коллектора электрической машины по предлагаемому способуоперации выполняются в следующей последовательности. Вначале из полосы углеродной ткани с уменьшающейся ширинойсворачивают рулон, который имеет,трапециедальную форму, как это представлено на фиг, 1, поз. 1, Количествоколлекторных пластин, изготавливаемогоколлектора, определяет необходимое чило подобных рулонов, Далее полученныйрулон заворачивают изоляционной тканью в один слой для обеспечения требуемой электрической прочности межламельной изоляции коллектора.После этого указанный рулон закладывают в полость пресс-формы, образуемую двумя рядами расположенными разделительными элементами 3, Таким образом, набирается полный пакет токоведущих элементов коллектора,Сформированный коллекторный пакет, набранный из определенного числарулонов, затем прессуют между подвииеным 4 и неподвижным 5 пуансонами.Подвижный пуансон имеет пазы, в которые при прессовании входит соответству-кщее число разделительных элементов 9631 43. Процесс прессования осуществляетсяв два этапа. Первый этап соответствуетпредварительному формированию коллекторного пакета и проводится при давлении 170-180 ат и температуре 1405 о150 С. Выбранные значения параметровпроцесса прессования обусловлены тем,что при этом в основном образуетсяформа токоведущего элемента, но непроисходит окончательной полимеризациисвязующего,Второй этап заключается в следующем: вынимаются разделительные элементы и производится прессование кол 15. лекторного пакета при давлении 190200 ат и температуре 170-180 С. Приуказанных параметрах процесса прессования происходит как заполнение пустот,образованных вынутыми разделительными элементами, так и окончательнаяполимериэация полимерного связующего,При этом не происходит сколько нибудь существенных изменений формытоковедущих элементов коллектора, которые образуют в результате 2-го эта.па прессования гладкую цилиндрическуюповерхность.На гладкой рабочей поверхности коллектора, полученного предлагаемым спо 30собом изготовления, практически отсутствуют радиальные и тангенциальные колебания щеток, что приводит к значительному улучшению коммутационных характеристик электрической машины.Коллектор из волокнистых природныхматериалов данной конструкции позволяетзначительно расширить область их применения. При использовании данного коллектора улучшается. качество коммутационного процесса. Конструктивное решение данного коллектора обеспечиваетего высокую механическую прочность(предельные окружные скорости до200 м/с) при значительном упрощениитехнологии изготовления.45 формула изобретения 1. Коллектор электрической машины, содержащий ламели, выполненные из углеродной ткани, пропитанной полимерным связующим, и образующие полый цилиндр с гладкой рабочей поверхностью, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью .улучшения коммутационных. свойств, ламели выполнены в виде рулонов, свернутых иэ непрерывной полосы углеродной ткани, завернутых в изоляционную ткань.5 .М 9631 62, Коллектор по п.1, о т л и ч а -ткани сворачивают в рулон, заворачива ю щ и й с я тем, что, с целью созда- ют изоляционной тканью в один слой,ния равномерной плотности и радиально- закладывают в полость пресо-формыго расположения ламелей, полосы угле- между разделительными элементами,родной ткани выполнены с уменьшающей- ю прессуют при давлении 17 Оат, иоя шириной. температуре 140-150 С, вынимают3; Способ изготовления коллектора разделительные элементы, прессуют приэлектрической машины, включающий в . давлении 180-200 ат и температуресебя сборку коллекторных пластин из . 170-180 С,углеродной ткани, пропитанной полимер Источники информации,ным связующим, и последукзцее пресдо- принятые во внимание при экспертизеванне, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 1, Патент ФРГ М 1270161,что, с целью упрощения технологии изго- кл. 21 д 59, 1969.товления коллектора и улучшения комму, Авторское свидетельство СССРтационных свойств, полосу углеродной 13 % 557449, кл, Н 01:Р 39/04, 1977оставитель В, Черноваехред О.Неце Корректор И, Шулла едактор А. Долинич каэ 11 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4 О/72 Тираж 588 ВНИИПИ Государственн по делам изобретени 113035, Москва, Ж