Конактное коммутирующее устройство

Номер патента: 549849

Авторы: Бобынин, Вахрушев, Нарский

ZIP архив

Текст

(11) 549849 ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(61) Дополнительное к авт, свид-ву 1) М. Кл.о Н 01 Х 39/00 2054449/ Государственный комнтет Совета Мнннотрав СССР по делам изобретений и открытнй(54) КОНТАКТНОЕ КОММ УТИРЛОИЕЕ УСТРОЙСТ к контактным ком электрических ма найти наибольшее х и наземных траннераторах. Изобретение относитс мутируюшим устройствам шин и аппаратов и может применение в авиационны портных двигателях е уст(22) Заявлено 20.08,74 (21) с присоединением заявки М (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.03,7 (45) Дата опубликования о Известны контактные коммутирующи ройства, в которых передача тока на коллектор производится катящимся элементом, например жестким контактным кольцом, в 10 двигателе постоянного тока с катящимся ротором. В этом двигателе контактное кольцо размещено соосно с ротором, жестко с ним связано и установлено внутри цилиндрического коллектора эксцентрично с ним, причем и наружный диаметр контактного кольца меньше внутреннего диаметра коллектора. Токо- передача от контактного кольца к коллектору осуществляется через линию их соприкосновения, которая перемешается по поверх ности коллектора при обкатывании по нему кольца. Ток к кольцу подводится посредством скользящего контакта 11.Положительным свойством этого коммутирующего устройства является низкая,отно сительная скорость перемещения контактирующих элементов.Недостатком известного устройства является наличие при его работе знапительИЫХ лииаМИЧ 8 СКИХ ВибоацИЙ ВСЛ 8 СТВЧ 8 Эгсцент рицкого расг сложения осей кон активуюшт х элеь дентов В свя и с эти 1 эхуд;.1 а,ется коммутация и ускорч 8 тсл изнОс контактных поверхностей. Кооме того, из за слож"ности передачч контактному кольцу необходимого вращающего усилия применение устройства ограничивается двигателями с катящимся ротором.Известно также токосъемное устройство,содержащее гибкие электропровэдныекольца. Однако это устройство предназначено для снятич тока с быстро врашающегосчконтактного кольца и не может быть использовано для коммутации цепей электрическихмашин и аппаратов 21,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является контактное коммутирующееустройство, содержащее так называемыещетки качения, Это токосъемное устрой549849 ство содержит гибкий кольцевой замыкающий элемент, выполненный в виде бесконечной ленты, непрерывный контакт которой с коллектором обеспечивается генератором механических деформаций, состоящим из двух вращающихся шкивов, размещенных на неподвижных токоподводящих осях 3,В процессе работы устройства генератор механических деформаций обеспечивает взаимодействие кольцевого замыкающего элемента и коллехтора, при этом ток от токоподводящих осей через шкивы, которые играют роль жестких токоподводов, и гибкий кольцевой замыкающий элемент поступает на пластины коллектора. 15Благодаря такой конструкции коммутирующего устройства исключается трение скольжения в контактной паре: гибкий токоподводяший элемент - коллектор, что особенно важно для высотных электрических машин. 20 Однако в известном устройстве сохраняется контактная пара с трением скольжения на участке; неподвижная ось-вращающийся шкив. Известное устройство занимает много места, скорость движения гибкой электропроводной 25 ленты очень большая и равна окружной скорости поверхности коллектора, что обуславливает быстрый износ электропроводной ленты, а значит и низкую долговечность всего коммутирующего устройства, Кроме этого, з 0 известное коммутирующее устройство не может быть использовано в обращенных электрических машинах с неподвижной якорной обмоткой и вращающимся индуктором. 35Цель изобретения - обеспечение коммутации электрических машин с неподвижной якорной обмоткой, повышение надежности и снижение трения в контактных поверхностях. 40Указанная цель достигается тем, что в известном контактном коммутирующем устройстве, содержащем коллектор, жесткий токоподвод, генератор механических деформаций, гибкий кольцевой замыкающий эле мент, электрически связанный с токоподводом, коллектор и жесткий токоподвод закреплены неподвижно относительно друг друга, причем кольцевой замыкающий элемент размещен соосно с коллектором с радиаль ным зазором.На фиг. 1 показано контактное коммутирующее устройство с механическим генератором волн деформации, расположенным внутри контактного кольца, продольный раз рез; на фиг, 2 - разрез по А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - коммутирующее устройство с электромагнитным генератором волн деформации, продольный разрез; на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг, 3. 60 4Контактное коммутирующее устройствосодержит коллектор 1, выполненный изотдельных электропроводных пластин 2 сизолирующими прокладками 3, жесткийкольцевой токоподвод 4 и гибкий кольцевой замыкающий элемент 5.Коллектор 1, жесткий кольцевой токоподвод 4 и гибкий кольцевой замыкающийэлемент 5 размещены соосно, а коллектор1 и жесткий кольцевой токоподвод 4 закреплены в корпусе 6 неподвижно относительно друг друга с диэлектрическим зазором 7.Гибкий кольцевой замыкающий элемент5 связан с механическим генератором волндеформации 8 и размещен с радиальнымзазором с воэможностью одновременногоэлектрического контакта с коллектором 1и жестким кольцевым токоподводом 4.Механический генератор волн деформации 8 расположен внутри гибкого хольцевого замыкающего элемента 5 и состоит изводила 9 и роликов 10, свободно врашакьшихся на осях 11 водила 9. Ось вращенияводила 9 совпадает с осью установки коллектора 1, жесткого кольцевого токоподвода 4 и гибкого кольцевого замыкающегоэлемента 5,Устройство работает следующим образом.Водило 9 приводится во вращение от вала электрической машины. Ролики 10, вращаясь на осях 11 водила 9, непрерывнодеформируют гибкий замыкающий элемент 5,В гибком замыкающем элементе 5 возбуждаются две волны деформации (от хаждогоролика - своя волна), которые своими веемшинами замыкают пластины 2 коллектора1 с жестким кольцевым токоподводом 4.Так как длина окружности гибкого замыкающего элемента 5 отлична от длины окружности расточки коллектора 1, то гибкийзамыкающий элемент 5 начинает обкатываться по расточке коллектора 1 в сторону,противоположную направлению вращения вала электрической машины и водила 9.Угловая скорость вращения гибкого замыкающего элемента 5 значительно отличается от угловой скорости вращения водила 9 и может быть рассчитана по формуле1 2ц) и22где Э, - диаметр расточхи коллектора;3 - диаметр окружности гибкого замыкающего элемента:И - угловая скорость вращения водила;щ - угловая скорость вращения гибкогго замыкающего элемента.Например, если Ф,=3000 об/мин, Э,10 см, 3, = 9,1 см, тов 2=300 об/мин,549849 формула изобретения20 Контактное коммутирующее устройство,содержащее коллектор, жесткий токоподвод,генератор механических деформаций, гибкийкольцевой замыкающий элемент, электричес 2 ки связанный с токоподводом, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью обеспечениякоммутации электрических машин с неподвижной якорной обмоткой, повышения надежностии снижения трения в контактных поверхносЗ 0 тях, коллектор и жесткий токоподвод закреплены неподвижно относительно друг друга,при этом замыкающий элемент размещенсоосно с коллектором с радиальным зазором.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США Хо 2378668, кл. 310-46,1945.2. Авторское свидетельство М 355703,кл. Н 01 Б 39/00, 1971.3. Патент Польши %45100, кл. 21 Д,64/01, 1956 - прототип,Таким образом, скорость обкатывания гибкого замыкающего элемента по расточкеколлектора будет в 10 раз меньшей, чемскорость вращения водила 9. (Скорость вращения роликов, наоборот, значительно вышескорости вращения водила).В случае необходимости коммутирующееустройство может быть выполнено с алектромагнитным генератором волн деформации(фиг. 3 и фиг. 4),Электромагнитный генератор волн деформации образован магнитной системой статора 12 с намагничиваюшей обмоткой 13 имагнитопроводом 14 гибкого ротора 15.В корпусе 6 коммутирующего устройства, 15кроме магнитной системы статора 12, размещены коллектор 1 и жесткий кольцевойтокоподвод 4. Гибкий кольцевой замыкакмший элемент образован укрепленными нагибком роторе 15 двумя гибкими электропроводными кольцами 16 и 17, связаннымипроводником 1 8,Коммутирующее устройство с электромагнитнымгенератором волн деформации работает следующим образом.В обмотку 13 статора 12 подают переменный ток, создающий вращающееся магнитное поле. Синхронная с магнитным полем статора перемешается волна деформации ротора, которая замыкает пластины 2коллектора 1 с гибким кольцом 16 а чеЭрез него и гибкое кольцо 17 с жесткимкольцевым токоподводом 4.В данном контактном коммутирующемустройстве коллектор и жесткий токоподводв процессе работы остаются неподвижнымиЭа перемешается только кольцевой замыкающий элемент, который под действием генератора механических деформаций обкатывается одновременно по поверхностям коллектора и жесткого токоподвода, перекрывая 6кольцевой зазор между ним и коллектором,При этом за счет малой разницы длин окружностей коллектора и замыкающего элемента скорость обкатывания замыкающегоэлемента незначительна, в силу чего скорость износа контактных поверхностей итрение резко снижаются,В устройстве отсутствуют узлы с трением скольжения в контактных поверхностях,благодаря чему повышается надежность конструкции при работе на высотных электрических машинах, и неподвижное размещениеколлектора и жесткого токоподвода позволяетиспользовать его для коммутации электрических машин с неподвижной якорной обмоткой.Составитель М. КузнецоваРедактор В. фельдман Техред М, Ликович Корректор В, КуприяновЗаказ 349/117 Тираж 1002 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и. открытий113035, Мсскаа, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Смотреть

Заявка

2054449, 20.08.1974

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1837

БОБЫНИН АЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, ВАХРУШЕВ ВЛАДИМИР ЯКОВЛЕВИЧ, НАРСКИЙ МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H01R 39/00

Метки: коммутирующее, конактное

Опубликовано: 05.03.1977

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-549849-konaktnoe-kommutiruyushhee-ustrojjstvo.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Конактное коммутирующее устройство</a>

Похожие патенты