SU951508A1 - Торцовый коллектор электрической машины - Google Patents

Description

(54) ТОРЦОВЫЙ КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

1

Изобретение относитс  к электрическим машинам, а именно к коллекторам электрических машин, выполненным из углеродных материалов.

Известны коллекторы электрических машин , выполненные в виде многослойного 5 пакета из волокнистых (тканых) углеродных и изол ционных материалов, пропитанных полимерным св зуюш.им, полученные путем их одновременного прессовани  1.

Эти коллекторы обладают достаточно Q высокой механической прочностью и пластичностью , однако технологи  их изготовлени  довольно сложна, а, кроме того, их применение ограничиваетс  машинами низкого напр жени  (12-36В).

Известен коллектор, содержаш,ий ламели. 15 из углеродного волокнистого материала, выполненные в виде пакетов эксиально расположенных пластин и закрепленные на корпусе, выполненном в виде пакета эксиально расположенных изол ционных дис- jo ков 2.

Однако низка  механическа  прочность в месте соединени  пакетов углеродных пластин с корпусом может привести к разрушению коллектора при аксиальных механических нагрузках.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  торцовый коллектор, включающий в себ  корпус с установленными на нем ламел ми из углеродного волокнистого материала 3.

Применение такого коллектора позвол ет устранить недостатки, присущие рассмотренным коллекторам, однако использование данной конструкции в качестве торцового коллектора приводит к неравномерному износу по дорожке скольжени , так как в процессе его изготовлени  невозможно добитьс  строго идеального расположени  пластин из углеродного волокнистого материала в плоскост х, перпендикул рных оси вращени  коллектора ( кор ). В результате на торце коллектора образуютс  участки, на которых на поверхность выходит непосредственно углеродна  ткань, и участки, где на поверзсность выходит полимерное св зующее. Это вызывает не только неравномерный фрикционный износ, но и электроэрозионный износ, так как участки полимерного св зующего нарушают электрический контакт с отдельными ламел ми. что

приводит к растройству коммутации. Неравномерный фрикционный и электроэрозионный износ в значительной степени ухудшает механику коллекторно-щеточного узла, что в свою очередБ ведет к потере работоспособности электрической машины в целом. Кроме того, в данном случае возрастают электрические потери в ламел х, так как токопрохождение здесь осуществл етс  поперек слоев углеродной ткани, изолированных друг от друга полимерным св зующим,

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности, увеличение срока службы электрической мащины и уменьшение электрических потерь в ламел х торцового коллектора из углеродных волокнистых материалов.

Эта цель достигаетс  тем, что ламели коллектора выполнены в виде пакета из слоев углеродной ткани, образующих цилиндрические поверхности относительно оси вращени  коллектора и закреплены на корпусе , выполненного в виде полого цилиндра, намотанного из изол ционной ткани. Токопровод . осуществл етс  посредством металлических стержней, пронизывающих ламели или установленных в пазах, а также путем пайки выводов секции к предварительно металлизированным петушковым част м ламелей. В данной конструкции все слои углеродной ткани выход т на рабочую поверхность и образуют однородную , структуру, обеспечивающую равномерный износ на дорожке скольжени . Полимерное св зующее не образует обширных непровод щих участков на рабочей поверхности, что обеспечивает устойчивый электрический контакт щетки с коллекторными пластинами. Следовательно, устран ютс  основные причины, привод щие к катастрофическому износу и выходу из стро  коллекторно-щеточного узла. Протекание тока осуществл етс  по параллельно соединенным сло м углеродной ткани, поэтому электрические потери в ламел х невелики и определ ютс  электрическими свойствами примен емого углеродного материала. На фиг. 1 изображен предлагаемый коллектор , общий-вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Слои углеродной ткани 1, пропитанной полимерным св зующим, образуют токоведущие ламели коллектора. В качестве углеродной ткани может быть применена ткань марок ТМП-3 или ТМП-4, УТМ-8. Изол ционна  ткань, намотанна  в рулон. образует после прессовани  и полимеризации св зующего корпус 2 коллектора. В данной конструкции может быть использована кремнеземна  ткань марки ТС-8, пропитанна  полимерным св зующим. Количество слоев углеродной ткани 1 и число витков изол ционной ткани, идущей на изготовление корпуса 2, определ етс  размерами коллектора и толщиной конкретной марки ткани.

Аксиальные пазы 3 раздел ют полый цилиндр из углеродной ткани на отдельные ламели. Причем глубина указанных пазов должна быть не менее радиального размера ламелей.

Claims (3)

1. Данна  конструкци  торцового коллектора позвол ет в полной мере использовать преимущества коллекторов из углеродных материалов: стабильность скольз щего контакта , малую подверженность вли нию окружающей среды и т. д. Кроме того, исключаетс  неравномерный износ рабочей поверхности коллектора, вызывающий потерю работоспособности как самого коллекторнощеточного узла, так и всей электрической машины, и снижаютс  электрические потери по телу ламелей. В результате повыщаетс  надежность и долговечность электрической машины. Формула изобретени  Торцовый коллектор электрической мащины , включающий корпус с установленными на нем ламел ми из углеродного волокнистого материала, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности, увеличени  срока службы электрической машины и уменьщени  электрических потерь, указанные ламели выполнены в виде пакета из слоев углеродной ткани, образующих цилиндрические поверхности относительно оси вращени  коллектора и электрически соединенных стокопроводом со стороны, противоположной контактной поверхности, а корпус выполнен в виде полого цилиндра, намотанного из изол ционной ткани. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 557449, кл. Н 01 R 39/04, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 674133, кл. Н 01 R 39/04, 1979.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 796966, кл. Н 01 R 39/04, 1981.

   кДХХАХ X

   ТЧААХХ

   ХХХХУ

   УХХХУУ

   XW;

   ЧЧЧЧ;

   lhl.f

   Фиг.г