BRMU8800288Y1 - porta-escova para um coletor de máquina elétrica - Google Patents

Abstract

porta-escova para um coletor de máquina elétrica. onde o porta-escova (1) compreende: uma estrutura (2, 6) isolante de suporte com uma abertura (3) central, ao redor da qual são fixados estojos (4) de retenção e de guia, uma correspondente escova (5), positiva ou negativa, sendo montada de modo a transladar de uma maneira axial em cada um destes estojos; a estrutura (2, 6) de suporte compreende um corpo (6) de material plástico incorporando ao menos um primeiro e um segundo elemento condutor essencialmente rigido (8, 12; 9, 13, 14), conectados, respectivamente, entre a escova positiva e negativa, ou escovas, e os membros de conexão associados (7, 7 a, 7 b), de modo a formar correspondentes caminhos de conexão no porta-escova (1) para conectar as escovas (5) aos terminais de uma fonte externa de suprimento de voltagem; ao menos uma descontinuidade (15) é provida em ao menos um destes caminhos de conexão; uma banda condutora de eletricidade (16), e deformável de modo elástico, é conectada mecânica e eletricamente através desta descontinuidade (15), com uma conexão (17) substancialmente permanente em uma extremidade, e com uma conexão fusível termicamente (18) na outra extremidade, a banda tendo uma pré-carga elástica a qual tende a quebrar a conexão na dita outra extremidade.

Description

Porta-escova para um coletor de máquina elétrica. O presente modelo de utilidade se refere a um porta-escova para uma máquina com coletor elétrico, particularmente para um motor de corrente contínua o qual pode ser usado, por exemplo, para girar um ventilador.

Mais especificamente, o invento se refere a um porta-escova do tipo que compreende uma estrutura de suporte isolante à eletricidade tendo uma abertura central para a passagem do coletor, ao redor da qual existem fixados estojos de retenção e de guia, com uma escova positiva ou negativa montada, de modo a transladar, em cada um destes estojos, uma extremidade da escova apoiando no coletor para operação; a estrutura de suporte compreendendo um corpo de material plástico moldado incorporando ao menos um primeiro e um segundo elemento condutor essencialmente rígido, conectado, respectivamente, entre a escova positiva e negativa, ou escovas, e meios de conexão associados, de modo a formar correspondentes caminhos de conexão no porta-escova para conectar as escovas, respectivamente, aos terminais positivo e negativo de uma fonte externa de suprimento de voltagem.

Um objetivo do presente invento é o de prover um porta-escova do tipo acima especificado o qual pode prover proteção para a máquina elétrica contra dano que pode ser causado por correntes excessivamente prolongadas as quais podem ocorrer por qualquer razão, por exemplo, como um resultado do travamento do rotor, excesso de voltagens ou excesso de cargas, e que podem levar a um aumento anômalo de temperatura da máquina com coletor e seus componentes.

Este e outros objetivos são atingidos, de acordo com o pedido, com um porta-escova do tipo acima especificado caracterizado pelo fato de ao menos uma descontinuidade ser provida em ao menos um dos caminhos de conexão citados, uma banda condutora de eletricidade e deformável elasticamente sendo conectada mecânica e eletricamente através de dita descontinuidade, com uma conexão substancialmente permanente em uma extremidade, e com uma conexão fusível termicamente na outra extremidade, a banda também tendo uma pré-carga elástica a qual tende a quebrar a conexão em dita outra extremidade.

Em um porta-escova de acordo com o presente pedido, a citada conexão fusível termicamente é projetada de tal modo que ela pode quebrar quando sua temperatura excede um valor pré-determinado por um especificado período de tempo.

Mais outras características e vantagens do invento ficarão claras pela descrição detalhada que segue, provida puramente como exemplo não limitativo, com referência nos desenhos anexos, nos quais: - a Figura 1 é uma vista parcial desde cima de um porta-escova de acordo com o presente invento; - a Figura 2 é uma vista em perspectiva desde baixo do porta-escova de acordo com a fig. 1; - a Figura 3 é um diagrama esquemático de circuito do porta-escova de acordo com as fig. 1 e 2; - a Figura 4 é uma vista em perspectiva desde baixo, similar àquela da fig. 2, e mostra um porta-escova de acordo com o invento na condição na qual a conexão fusível termicamente de uma banda de conexão quebrou como resultado de um aumento de temperatura; - a Figura 5 é uma vista parcial em perspectiva desde cima de um outro porta-escova de acordo com o presente invento; e - a Figura 6 é um diagrama esquemático de circuito do porta-escova de acordo com a fig. 5.

Com referência nos desenhos, e em particular nas fig. 1, 2 e 4, em uma primeira configuração, um porta-escova (1) de acordo com o presente pedido para um coletor de máquina, e particularmente para um motor elétrico de corrente contínua, compreende uma estrutura (2) de suporte de formato substancialmente anular.

Esta estrutura de suporte tem uma abertura central (3) através da qual o coletor da máquina elétrica se estende de um modo rotativo quando o porta-escova está instalado para operação.

Como mostrado, em particular na fig. 12, os estojos (4) de retenção e guia são fixados ao redor da abertura (3) sobre uma face da estrutura (2) de suporte, uma correspondente escova (5) sendo montada de um modo a transladar de maneira axial em cada um destes estojos.

Na configuração mostrada como exemplo, o porta-escova (1) é destinado para uso em uma máquina com coletor elétrico de quatro pólos, e tem dois pares de escovas, dos quais um é positivo e um é negativo, de face um com o outro em pares, como mostrado no diagrama esquemático da fig. 3, no qual as escovas positivas são identificadas pelo sinal “+” e as escovas negativas são identificadas pelo sinal .

Entretanto, o invento não está limitado a um porta-escova com quatro escovas, mas é também aplicável a um porta-escova tendo, por exemplo, uma única escova positiva e uma única escova negativa.

Em operação, as extremidades internas radiais das escovas (5) se apoiam, de uma maneira conhecida, sobre a superfície do coletor. A estrutura (2) de suporte compreende essencialmente um corpo (6) de material plástico moldado, a moldagem do qual incorpora elementos condutores essencialmente rígidos, conectados entre as escovas (5) positivas e negativas, respectivamente, e meios de conexão associados, tal como os terminais (7 a) e (7 b) de um conector elétrico (7) destinado para possibilitar que as escovas (5) sejam conectadas, respectivamente, aos terminais positivo e negativo de uma fonte externa de suprimento de voltagem.

Alternativamente, dois condutores elétricos isolados, também destinados para capacitar as escovas para serem conectadas aos terminais de uma fonte externa de voltagem, poderíam ser conectados ao porta-escova (1) em lugar de um conector.

No exemplo mostrado nas fig. 1 até 4, os terminais (7 a) e (7 b) do conector (7) são soldados de um modo estável, ou, em outras palavras, permanentemente, a porções de dois elementos condutores (8) e (9) deixadas expostas pelo corpo de material plástico sobre-moldado .

Na configuração mostrada, o porta-escova (1) também conduz duas espirais (10) e (11) de indução conectadas em série às escovas positiva e negativa, respectivamente, para atenuar a interferência irradiada (veja também a fig. 3).

Em um modo correspondente, mais elementos condutores de interconexão essencialmente rígidos, indicados pelos numerais (12), (13) e (14) nas fig. 2 e 3, são incorporados no corpo (6) de material plástico moldado.

Claramente, no porta-escova que tem uma estrutura mais simples, particularmente aqueles sem as bobinas (10) e (11) de indução, seria possível o corpo de material plástico (6) incorporar apenas dois elementos condutores de conexão.

Em combinação, os elementos condutores (8)-(14) formam dois caminhos de conexão, para a escova positiva, ou escovas, e para a escova negativa, ou escovas, respectivamente.

Com referência nas fig. 1 até 4 , uma descontinuidade, indicada pelo numeral (15) na fig. 3, é provida em um destes caminhos de conexão. Na configuração mostrada como exemplo, esta descontinuidade é provida entre os elementos condutores (9)-(14) - os quais, incidentalmente, podem ser considerados como duas porções separadas do mesmo elemento condutor - mas podería também ser disposta em qualquer outro lugar.

Como mostrado na fig. 2 e 3, uma banda (16) deformável de modo elástico, feita de um material condutor de eletricidade, é conectada mecânica e eletricamente através da descontinuidade (15) com uma conexão (17) substancialmente permanente, em uma extremidade, e com uma conexão (18) fusível termicamente, em sua outra extremidade. A conexão (17) é feita, por exemplo, soldando eletricamente as extremidades da banda (16) com o elemento condutor (14) de conexão. A conexão (18) termicamente fusível é formada, por exemplo, soldando com uma liga de estanho para altas temperaturas, por exemplo, com um ponto de fusão de 300° C. A extremidade soldada da banda (16) pode ser provida convenientemente com ao menos um furo passante para prover um melhor “agarre” para a liga de estanho.

Convenientemente, a banda (16) é fixada em suas extremidades pelas conexões (17) e (18) de tal modo que ela é pré-carregada elasticamente, particularmente com uma pré-carga tendendo a quebrar estas conexões, e, em particular, a conexão (18) fusível termicamente. A banda (16) pode ter um perfil, em vista lateral, tendo, por exemplo, uma forma de “asa de gaivota".

Em operação, caso haja um repentino aumento da corrente dirigida pelo motor elétrico com o qual o porta-escova esteja associado, devido, por exemplo, ao travamento do rotor, ou ao excesso de voltagem, ou excesso de carga, haverá uma rápida subida na temperatura dos vários componentes, incluindo os elementos de condução incorporados no corpo (6) do porta-escova e banda (16). Caso a temperatura atinja e/ou exceda por um período especificado o ponto de fusão da conexão (18) fusível termicamente, a extremidade correspondente da banda (16) é liberada do elemento condutor (9) do porta-escova , e, devido à sua própria pré-carga elástica, move - se para longe dele, assim quebrando instantaneamente o circuito, como mostrado na fig. 4. Então o motor é rápida e efetivamente protegido, e em particular o risco de desenvolvimento de chamas é evitado.

As fig. 5 e 6 mostram uma configuração variante. Nestas figuras, partes e elementos descritos previamente receberam os mesmos numerais de referência como àqueles usados anteriormente. A variante mostrada nas Figuras 5 e 6 diferem daquelas acima descritas essencialmente pelo fato de que a descontinuidade (15) em um dos dois caminhos de conexão entre as escovas e os terminais de suprimento (7 a) e (7 b) está disposta entre um destes terminais de suprimento (terminal 7 b no exemplo mostrado) e o correspondente elemento (9) condutor de conexão do porta-escova.

Neste caso também, uma banda (16) condutora de eletricidade, e deformável de modo elástico, é conectada mecânica e eletricamente através da descontinuidade (15), com uma conexão (17) substancialmente permanente em uma extremidade, por exemplo, a extremidade mais próxima do terminal do conector (7), e com uma conexão fusível termicamente (18) na outra extremidade, por exemplo, a extremidade mais próxima de um correspondente elemento (9) condutor de conexão do porta-escova.

Os modos de operação da variante mostrada na Figura 6 são similares àqueles descritos com relação à configuração mostrada nas Figuras de 1 a 4.

Claramente, tomada a providência para que o princípio do invento seja mantido, as formas de aplicação e os detalhes de construção podem ser largamente variados em relação ao que foi escrito e mostrado, puramente como exemplo e sem intenção de restrição, sem, por isso, fugir-se do escopo de proteção do presente pedido como definido pelas reivindicações anexas.

Reivindicações

Claims (5)

1. Porta-escova (1) para uma máquina com coletor elétrico, particularmente para um motor de corrente contínua, compreendendo: - uma estrutura (2, 6) de suporte, isolante à eletricidade, tendo uma abertura (3) central para a passagem do coletor, ao redor da qual são fixados estojos (4) de retenção e de guia, uma correspondente escova (5), positiva ou negativa, sendo montada de modo a transladar de uma maneira axial em cada um destes estojos, com uma extremidade da escova apoiando no coletor em operação; - a estrutura (2, 6) de suporte compreendendo um corpo (6) de material plástico moldado incorporando ao menos um primeiro e um segundo elemento condutor essencialmente rígido (8,12; 9,13,14), conectados, respectivamente, entre a escova positiva e negativa, ou escovas, e os meios de conexão associados (7, 7 a, 7 b), de modo a formar correspondentes caminhos de conexão no porta-escova (1) para conectar as escovas (5) aos terminais de uma fonte externa de suprimento de voltagem; - o porta-escova (1) sendo caracterizado pelo fato de ao menos uma descontinuidade (15) ser provida em ao menos um de ditos caminhos de conexão, uma banda condutora de eletricidade (16), e deformável de modo elástico, sendo conectada mecânica e eletricamente através de dita descontinuidade (15), com uma conexão (17) substancialmente permanente em uma extremidade, e com uma conexão fusível termicamente (18) na outra extremidade, a banda também tendo uma pré-carga elástica a qual tende a quebrar a conexão na dita outra extremidade; os estojos (4) de retenção e de guia se estendem transversalmente com relação ao eixo da abertura (3) central da estrutura de suporte (2, 6), isolante à eletricidade, e a escova (5), positiva e negativa, sendo montada nos ditos estojos (4) para translação transversal com relação ao dito eixo da abertura (3); e o corpo da estrutura de suporte (2,6), isolante à eletricidade, é sobre-moldada aos dois elementos condutores (8) e (9).

2. Porta-escova, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dita descontinuidade (15) ser provida entre duas porções de um dos ditos caminhos de conexão deixadas expostas pelo dito corpo (6) de material plástico moldado.

3. Porta-escova, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dita descontinuidade (15) ser provida entre uma porção exposta de um de ditos caminhos de conexão e os meios (7, 7 b) de conexão associados.

4. Porta-escova, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de dita conexão substancialmente permanente de uma extremidade da banda (16) ser uma solda elétrica.

5. Porta-escova, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de dita conexão (18) fusível termicamente da outra extremidade da banda (16) ser uma junta soldada de liga de estanho.