CH545028A

CH545028A - Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: CH545028A
Application number: CH1521772A
Authority: CH
Inventors: Beniaminovich Shapiro Aron; Pavlovich Chernyavsky Vladimir; Akhmedovich Kadi-Ogly Ibragim
Original assignee: Beniaminovich Shapiro Aron; Pavlovich Chernyavsky Vladimir; Kadi Ogly Ibragim Akhmedovich
Priority date: 1972-10-18
Filing date: 1972-10-18
Publication date: 1974-01-15

Description


  
 



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine, die aus auf den Kontaktringen gleitenden elektrischen Schleifbürsten und einer Stromzuleitung, die die Bürsten mit einer Sammelschiene verbindet, besteht.



   In den bekannten Stromabnahmeeinrichtungen wird die Stromverteilung unter den Bürsten im   aligemeinen    durch die Grösse des elektrischen Widerstandes des   Schleifkontaktes    der Bürsten bestimmt, welche in recht weiten Grenzen schwankt. Wie die Erfahrung zeigt, ist diese Grösse bei den   äusserlich    gleichen Bürsten sehr unterschiedlich, sie ändert sich zeitlich und ist nicht steuerbar.

  Dabei schwanken die Ströme in den Bürsten in einem Bereich von 0,1 bis 5,0 um den mittleren berechneten Bürstenstromwert, was den Wirkungsgrad der Stromabnahmeeinrichtung bedeutend herabsetzt, zur Funkenbildung, zu schnellem Verschleiss einzelner Bürsten, erhöhtem Erwärmen und dem Verschleiss der Kontaktringe führt
In einem Schleifkontakt der Bürste auf dem Ring erfolgt bekanntlich ein lonisationsprozess, infolgedessen sich die Grösse des Spannungsabfalls am Schleifkontakt der Bürste von dem   Bürstenstrom    wenig ändert und gewöhnlich 1 bis   1,2    V unabhängig von der Grösse des Bürstenstroms ausmacht.



   In den modernen Bürsten werden der elektrische Widerstand des stromzuführenden Leiters, der Armatur und der Bürste selbst, um ihre Erwärmung herabzusetzen, klein gewählt und der Spannungsabfall macht in diesen nur 1 bis   1 oOIo    von dem gesamten Spannungsabfall in der Bürste, das heisst zwischen der Stromsammelschiene und dem Kontaktring, aus. Die übrigen   99-90i10    der Spannung zwischen der Stromsammelschiene und dem Ring fallen im Bürstenschleifkontakt ab.



   Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine, das heisst die Verringerung der Funkenbildung im Bürstenschleifkontakt, die Verringerung des Verschleisses einzelner Bürsten und der Kontaktringe.



   Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, eine solche Stromabnahmeeinrichtung zu schaffen, welche eine gleichmässigere Stromverteilung zwischen den einzelnen elektrischen Bürsten der Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine gestattet.



   Diese Aufgabe 1   ird    mit der eingangs erwähnten   Stromab    nahmeeinrichtung   e      rfindungsgemäss    dadurch gelöst, dass die Stromleitung aus   einem    Metalleiter mit einem bestimmten elektrischen WiderStand besteht und in einem Rohr aus einem elastischen   1 lationsmaterial,    durch welches eine Kühlflüssigkeit   flie t,    angeordnet ist.



   Es ist   zweckmä sig,    wenn in der Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine die Stromzulei   tungen zu den en frischen Bürsten aus einem elastischen Lei-    ter von grossem elektrischen Widerstand, zum Beispiel aus einem   rostbeständigen    Stahlleiter ausgeführt sind und in Röhren aus einem elastischen Isolationsmaterial untergebracht sind, durch welche eine Kühlflüssigkeit fliesst
Es ist ausserdem möglich, dass die genannten Stromzuleitungen aus der Serienschaltung aus einem Leiter mit bestimmtem elektrischen Widerstand, zum Beispiel aus einem Kupferleiter, der in einem Rohr aus elastischem Material angeordnet ist, und einem Rohr aus Metall mit einem grösseren elektrischen Widerstand zum Beispiel aus einem rostbeständigen Stahl bestehen, durch welche eine Kühlflüssigkeit fliesst.



   Der elektrische Widerstand der Stromzuleitung ist im Vergleich zu der herkömmlichen Ausführung um   10-    bis   15flach    höher. Die Stromverteilung zwischen den Bürsten wird dabei im allgemeinen durch den konstanten Widerstand der Stromzuleitung der Bürste und nicht durch den   ver-    änderlichen Widerstand ihres Schleifkontaktes bestimmt.



  Die Erfahrung hat gezeigt, dass bei solchen Stromzuleitungen Ströme in parallelgeschalteten Bürsten in einem Bereich von 0,85 bis 1,2 um den berechneten Mittelwert des Bürstenstroms schwanken, was die Funktion der Stromabnahmeeinrichtung wesentlich verbessert, die Funkenbildung, den schnellen Verschleiss der einzelnen Bürsten beseitigt und den Verschleiss der Kontaktringe verringert.



   Eine Vergrösserung des Widerstandes der Stromzuleitungen zu den Bürsten führt praktisch zu einem doppelt so grossen Spannungsabfall im Abschnitt zwischen der Stromsammelschiene und dem Kontaktring und zu einer mehrfachen Vergrösserung der Verluste in den Stromzuleitungen der Bür sten.



   Diese Zunahme der Verluste wirkt sich wenig auf den Wirkungsgrad der Maschine als Ganzes aus und macht sich durch die Verbesserung der Betriebssicherheit sowie durch die Verringerung des Verschleisses der Bürsten und Kontaktringe unter der Bedingung einer intensiven Wärmeableitung von den Stromzuleitungen der Bürsten und der Einhaltung ihrer Temperatur auf einem niedrigen Niveau bezahlt, welches die Wirkungsweise der Bürsten nicht verschlechtert.



  Die einzig annehmbare Ausführung der Stromzuleitungen der Bürsten mit einem erhöhten elektrischen Widerstand ist praktisch die Ausführung mit Flüssigkeitskühlung, z. B. Wasserkühlung der Stromzuleitungen.



   Nachstehend folgt eine ausführlichere Beschreibung eines Beispiels einer Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, welche teilweise geschnittene Ansicht einer Stromabnahmeeinrichtung zeigt.



   Die Stromabnahmeeinrichtung eines Läufers einer elektrischen Maschine enthält eine stromführende Armatur 1 und eine elektrische Bürste 2. An die Bürste 2 ist das eine Ende des elastischen Kupferleiters 3 angeschlossen, und das andere Ende des kupfernen Stromleiters 3 ist an die Innenfläche des einen Endes des Rohres 4 angeschlossen, das aus Stahl mit einem hohen elektrischen Widerstand besteht. Das andere Ende des Rohres 4 ist an die Stromsammelschiene 5 angeschlossen. Die Stromzuleitung 3 ist in dem elastischen   lsolationsrohr    6 untergebracht, welches das Rohr 4 und das Rohr 7 der stromführenden Armatur verbindet. Die Kühlflüssigkeit fliesst nacheinander durch die Röhren 7, 6 und 4 und leitet die Wärmeverluste der Stromzuleitung und teilweise der Bürste ab.



   Auf der Zeichnung ist die Befestigung der Stromsammelschiene 5 an der stromführenden Armatur 1 mit Hilfe der Bolzen 8 und der Leiste 9 gezeigt. Die Stromsammelschiene 5 ist gegen die Armatur 1 mit Hilfe der Isolationszwischenlagen 10 und der Hülsen 11 isoliert.

 

   PATENTANSPRUCH



   Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine, die aus auf den Kontaktringen gleitenden   elektri    schen Schleifbürsten und einer Stromzuleitung, die die Bürsten mit einer Sammelschiene verbindet, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromleitung (3) aus einem Metallei   ter tee mit einem bestimmten elektrischen Widerstand besteht    und in einem Rohr aus einem elastischen Isolationsmaterial, durch welches eine Kühlflüssigkeit fliesst, angeordnet ist.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Stromabnahmeeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuleitung (3) aus einem flexiblen Metalleiter mit einem bestimmten Widerstand, der in einem Rohr (6) aus elastischem Isoliermaterial angeord 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine, die aus auf den Kontaktringen gleitenden elektrischen Schleifbürsten und einer Stromzuleitung, die die Bürsten mit einer Sammelschiene verbindet, besteht.

In den bekannten Stromabnahmeeinrichtungen wird die Stromverteilung unter den Bürsten im aligemeinen durch die Grösse des elektrischen Widerstandes des Schleifkontaktes der Bürsten bestimmt, welche in recht weiten Grenzen schwankt. Wie die Erfahrung zeigt, ist diese Grösse bei den äusserlich gleichen Bürsten sehr unterschiedlich, sie ändert sich zeitlich und ist nicht steuerbar.

Dabei schwanken die Ströme in den Bürsten in einem Bereich von 0,1 bis 5,0 um den mittleren berechneten Bürstenstromwert, was den Wirkungsgrad der Stromabnahmeeinrichtung bedeutend herabsetzt, zur Funkenbildung, zu schnellem Verschleiss einzelner Bürsten, erhöhtem Erwärmen und dem Verschleiss der Kontaktringe führt In einem Schleifkontakt der Bürste auf dem Ring erfolgt bekanntlich ein lonisationsprozess, infolgedessen sich die Grösse des Spannungsabfalls am Schleifkontakt der Bürste von dem Bürstenstrom wenig ändert und gewöhnlich 1 bis 1,2 V unabhängig von der Grösse des Bürstenstroms ausmacht.

In den modernen Bürsten werden der elektrische Widerstand des stromzuführenden Leiters, der Armatur und der Bürste selbst, um ihre Erwärmung herabzusetzen, klein gewählt und der Spannungsabfall macht in diesen nur 1 bis 1 oOIo von dem gesamten Spannungsabfall in der Bürste, das heisst zwischen der Stromsammelschiene und dem Kontaktring, aus. Die übrigen 99-90i10 der Spannung zwischen der Stromsammelschiene und dem Ring fallen im Bürstenschleifkontakt ab.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine, das heisst die Verringerung der Funkenbildung im Bürstenschleifkontakt, die Verringerung des Verschleisses einzelner Bürsten und der Kontaktringe.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, eine solche Stromabnahmeeinrichtung zu schaffen, welche eine gleichmässigere Stromverteilung zwischen den einzelnen elektrischen Bürsten der Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine gestattet.

Diese Aufgabe 1 ird mit der eingangs erwähnten Stromab nahmeeinrichtung e rfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Stromleitung aus einem Metalleiter mit einem bestimmten elektrischen WiderStand besteht und in einem Rohr aus einem elastischen 1 lationsmaterial, durch welches eine Kühlflüssigkeit flie t, angeordnet ist.

Es ist zweckmä sig, wenn in der Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine die Stromzulei tungen zu den en frischen Bürsten aus einem elastischen Lei- ter von grossem elektrischen Widerstand, zum Beispiel aus einem rostbeständigen Stahlleiter ausgeführt sind und in Röhren aus einem elastischen Isolationsmaterial untergebracht sind, durch welche eine Kühlflüssigkeit fliesst Es ist ausserdem möglich, dass die genannten Stromzuleitungen aus der Serienschaltung aus einem Leiter mit bestimmtem elektrischen Widerstand, zum Beispiel aus einem Kupferleiter, der in einem Rohr aus elastischem Material angeordnet ist, und einem Rohr aus Metall mit einem grösseren elektrischen Widerstand zum Beispiel aus einem rostbeständigen Stahl bestehen, durch welche eine Kühlflüssigkeit fliesst.

Der elektrische Widerstand der Stromzuleitung ist im Vergleich zu der herkömmlichen Ausführung um 10- bis 15flach höher. Die Stromverteilung zwischen den Bürsten wird dabei im allgemeinen durch den konstanten Widerstand der Stromzuleitung der Bürste und nicht durch den ver- änderlichen Widerstand ihres Schleifkontaktes bestimmt.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass bei solchen Stromzuleitungen Ströme in parallelgeschalteten Bürsten in einem Bereich von 0,85 bis 1,2 um den berechneten Mittelwert des Bürstenstroms schwanken, was die Funktion der Stromabnahmeeinrichtung wesentlich verbessert, die Funkenbildung, den schnellen Verschleiss der einzelnen Bürsten beseitigt und den Verschleiss der Kontaktringe verringert.

Eine Vergrösserung des Widerstandes der Stromzuleitungen zu den Bürsten führt praktisch zu einem doppelt so grossen Spannungsabfall im Abschnitt zwischen der Stromsammelschiene und dem Kontaktring und zu einer mehrfachen Vergrösserung der Verluste in den Stromzuleitungen der Bür sten.

Diese Zunahme der Verluste wirkt sich wenig auf den Wirkungsgrad der Maschine als Ganzes aus und macht sich durch die Verbesserung der Betriebssicherheit sowie durch die Verringerung des Verschleisses der Bürsten und Kontaktringe unter der Bedingung einer intensiven Wärmeableitung von den Stromzuleitungen der Bürsten und der Einhaltung ihrer Temperatur auf einem niedrigen Niveau bezahlt, welches die Wirkungsweise der Bürsten nicht verschlechtert.

Die einzig annehmbare Ausführung der Stromzuleitungen der Bürsten mit einem erhöhten elektrischen Widerstand ist praktisch die Ausführung mit Flüssigkeitskühlung, z. B. Wasserkühlung der Stromzuleitungen.

Nachstehend folgt eine ausführlichere Beschreibung eines Beispiels einer Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, welche teilweise geschnittene Ansicht einer Stromabnahmeeinrichtung zeigt.

Die Stromabnahmeeinrichtung eines Läufers einer elektrischen Maschine enthält eine stromführende Armatur 1 und eine elektrische Bürste 2. An die Bürste 2 ist das eine Ende des elastischen Kupferleiters 3 angeschlossen, und das andere Ende des kupfernen Stromleiters 3 ist an die Innenfläche des einen Endes des Rohres 4 angeschlossen, das aus Stahl mit einem hohen elektrischen Widerstand besteht. Das andere Ende des Rohres 4 ist an die Stromsammelschiene 5 angeschlossen. Die Stromzuleitung 3 ist in dem elastischen lsolationsrohr 6 untergebracht, welches das Rohr 4 und das Rohr 7 der stromführenden Armatur verbindet. Die Kühlflüssigkeit fliesst nacheinander durch die Röhren 7, 6 und 4 und leitet die Wärmeverluste der Stromzuleitung und teilweise der Bürste ab.

Auf der Zeichnung ist die Befestigung der Stromsammelschiene 5 an der stromführenden Armatur 1 mit Hilfe der Bolzen 8 und der Leiste 9 gezeigt. Die Stromsammelschiene 5 ist gegen die Armatur 1 mit Hilfe der Isolationszwischenlagen 10 und der Hülsen 11 isoliert.

PATENTANSPRUCH

Stromabnahmeeinrichtung des Läufers einer elektrischen Maschine, die aus auf den Kontaktringen gleitenden elektri schen Schleifbürsten und einer Stromzuleitung, die die Bürsten mit einer Sammelschiene verbindet, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromleitung (3) aus einem Metallei ter tee mit einem bestimmten elektrischen Widerstand besteht und in einem Rohr aus einem elastischen Isolationsmaterial, durch welches eine Kühlflüssigkeit fliesst, angeordnet ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Stromabnahmeeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuleitung (3) aus einem flexiblen Metalleiter mit einem bestimmten Widerstand, der in einem Rohr (6) aus elastischem Isoliermaterial angeord

net ist, und aus Metallrohr (4) mit einem grösseren elektrischen Widerstand besteht, durch welche die Kühlflüssigkeit fliesst.

2. Stromabnahmeeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuleitung (3) aus einem flexiblen Kupferleiter, der in einem Rohr (6) aus elastischem Isoliermaterial angeordnet ist, und aus einem Stahlrohr (4) besteht, durch welche die Kühlflüssigkeit fliesst.