CS199402B1

CS199402B1 - Collecting mechanism for commutator machines

Info

Publication number: CS199402B1
Application number: CS775177A
Authority: CS
Inventors: Marie Horna; Zdenek Strmiska
Original assignee: Marie Horna; Zdenek Strmiska
Priority date: 1977-11-24
Filing date: 1977-11-24
Publication date: 1980-07-31

Description

Vynález ae týká sběracího ústrojí pro komutátorové stroje.The invention relates to a collecting device for commutator machines.

Pro pohony, které vyžadují velký rozsah změny otáčivé rychlosti při zachování vysoké účinnosti a při relativně jednoduché, ale přesné regulaci s vysokými parametry, se používají stejnosměrné nebo střídavé komutátorové stroje. Návrh a výkonová použitelnost těchto strojů je omezena jakostí komutace, která mé dominantní vliv na životnost a spolehlivost komutátorového stroje. Způsoby, jimiž se snaží výzkumníci a výpočtáři zlepšit komutaci, je podmíněna mnoha faktory. Tyto v mnoha případech působí protichůdně a nakonec použité řešení se nevyhne kompromisům. . *DC or AC commutator machines are used for drives that require a large range of rotational speed change while maintaining high efficiency and relatively simple but accurate control with high parameters. The design and performance usability of these machines is limited by the quality of commutation, which has a dominant influence on the life and reliability of the commutator machine. There are many factors that determine how researchers and computing engineers improve commutation. These, in many cases, are contradictory and the solution used in the end avoids compromises. . *

Kartáče komutátorových strojů plní dvě základní elektrické funkce. Přivádějí proud do vinutí rotoru a vodivě uzavírají obvod pro proudy komutujících cívek. Kvalita komutace pro určitý pracovní bod, při zanedbání mechanických vlivů, je dána jednak absolutní hodnotou proudu kotvy ftó jest proudovým zatížením kartáčů) a jednak průběhem proudu v komutujících cívkách, zejména jeho časovou derivací v okamžiku rozpojení lamel komutátoru na odběhové straně kartáče; pro optimální chod má být rovna nule. Komutační schopnosti určitého stroje nejlépe charakterizuje ták zvané temné pásmo komutátorového stroje. Plocha temného pásma je oblastí pracovních bodů komutátorového stroje s dobrou komutací a vymezuje použitelnost stroje.Brushes for commutator machines fulfill two basic electrical functions. They supply current to the rotor windings and conductively close the circuit for commutating coil currents. The quality of commutation for a certain operating point, neglecting mechanical influences, is given both by the absolute value of the armature current (ie the current load on the brushes) and secondly by the current flow in the commutating coils, especially by its time derivation at commutator slats on the brush side. it should be zero for optimal operation. The commutative abilities of a particular machine are best characterized by a so-called dark band commutator machine. The dark band area is the area of the commutator machine working points with good commutation and defines the usability of the machine.

Dosavadní nevýhody jsou značnou měrou zmírněny u sběracího ústrojí komutátorového stroje podle vynálezu tím, že mimo hlavní kartáče, opatřené přívody proudu je sběrací ústrojí opatřeno pomocnými kartáči, odizolovanýmiDisadvantages of the prior art are greatly reduced in the collector of the commutator machine according to the invention in that, outside the main brushes provided with power supplies, the collector is provided with auxiliary brushes isolated

199402 .-2- .; · od hlavních kartáčů a bez přívodů proudu, přičemž první náběhový bod pomocného kartáče leží před posledním odběhovým bodem hlavního kartáče a poslední odběhový bod pomocného kartáče leží za posledním odběhovým bodem hlavního kartáče.199402.-2-. · From the main brushes and without power supplies, the first auxiliary brush start point lies before the last main brush start point and the last auxiliary brush exit point lies after the last main brush start point.

U výhodného provedení sběracího ústrojí podle vynálezu je sběrací ústrojí opatřeno přídavnými pomocnými kartáči,, izolovanými od hlavních kartáčů a bez přívodů proudu, přičemž poslední odběhový bod přídavného pomocného kartáče leží.za prvním náběhovým bodem hlavního kartáče a první náběhový bod přídavného pomocného kartáče leží před prvním náběhovým bodem hlavního kartáče.In an advantageous embodiment of the collecting device according to the invention, the collecting device is provided with additional auxiliary brushes isolated from the main brushes and without power supplies, the last exit point of the auxiliary brush being behind the first lead point of the main brush and the first lead point of the auxiliary brush. main brush start point.

U dalšího výhodného provedení sběracího ústrojí podle vynálezu pomocné kartáče, hlavní kartáče a přídavné pomocné kartáče leží v řadě za sebou.In a further preferred embodiment of the collecting device according to the invention, the auxiliary brushes, the main brushes and the auxiliary brushes lie in a row.

U jiného výhodného provedení sběracího ústroji podle vynálezu je pomocný kartáč uspořádán paralelně k hlavnímu kartáči a má větší tangenciální rozměr než hlavní kartáč.In another preferred embodiment of the collecting device according to the invention, the auxiliary brush is arranged parallel to the main brush and has a larger tangential dimension than the main brush.

U ještě jiného výhodného provedení sběracího ústrojí podle vynálezu pomocný kartáč a přídavný pomocný kartáč jsou umístěny v radiální rovině ležící mezi hlavními kartáči, ležícími v axiální rovině komutátoru.In yet another preferred embodiment of the collecting device according to the invention, the auxiliary brush and the auxiliary brush are located in a radial plane lying between the main brushes lying in the axial plane of the commutator.

Konečně ještě u jiného výhodného provedení sběracího ústrojí podle vynálezu jsou hlavní kartáč, pomocný kartáč a přídavný pomocný kartáč uchyceny ve společném držáku.Finally, in yet another preferred embodiment of the collecting device according to the invention, the main brush, the auxiliary brush and the auxiliary auxiliary brush are mounted in a common holder.

Komutace je u řešení podle vynálezu optimalizována tím, že uvedená druhá funkce kartáče je převedena pro začátek a konec komutace cívky rotoru na přídavný tlumicí odpor, realizovaný přídavný odporem komutátor - kartáč - komutátor, to jest pomocným kartáčem, popřípadě i přídavným pomocným kartáčem.The commutation is optimized in the present invention in that said second brush function is converted for the start and end of commutation of the rotor coil to an additional damping resistor realized by an additional commutator-brush-commutator resistor, i.e. an auxiliary brush or an auxiliary brush.

Příklady provedení sběracího ústrojí pro komutátorové stroje podle vynálezu jsou zobrazeny na připojených výkresech, na nichž je zobrazena Část komutátoru, rozvinutá do roviny, a kartáče, a sice na obr. 1 jsou kartáče seřazeny vedle sebe, na obr. 2 jsou znázorněny kartáče umístěny za sebou, na obr. 3 jsou znázorněny kartáče se zkosenými hranami a na obr. 4 jsou znázorněny kartáče lomené.Exemplary embodiments of a collector for commutator machines according to the invention are shown in the accompanying drawings, in which a part of the commutator, unfolded in a plane, and the brushes are shown, in Fig. 1 the brushes are arranged side by side; Fig. 3 shows bevelled-edge brushes; Fig. 4 shows angled brushes.

Na komutátoru 11 podle obr. 1 jsou umístěny dva hlavní kartáče X a pomocný kartáč £, přičemž první náběhový bod £ pomocného kartáče £ leží před posledním odběhovým bodem % i před prvním náběhovým bodem £ hlavního kartáče χ a poslední odběhový bod £ pomocného kartáče. £ leží za posledním odběhovým bodem £ hlavního kartáče χ. Přívody 2 proudu jsou opatřeny pouze hlavní kartáče χ. Pomocný kartáč £ je odizolován od hlavních kartáčů χ. Směr pohybu komutátoru 11 je znázorněn šipkou. Hlavní kartáče χ a pomocný kartáč £ jsou umístěny v axiální rovině komutátoruOn the commutator 11 according to FIG. 1, two main brushes X and an auxiliary brush 4 are disposed, the first starting point £ of the auxiliary brush 4 being located before the last starting point i and the first starting point £ of the main brush χ and the last ejection point £ of the auxiliary brush. £ lies after the last exit point £ of the main brush χ. The power inlets 2 are provided with only the main brushes χ. The auxiliary brush 8 is insulated from the main brushes χ. The direction of movement of the commutator 11 is indicated by an arrow. The main brushes χ and the auxiliary brush 8 are located in the axial plane of the commutator

11. Pomocný kartáč £ má větší tangenciální rozměr než hlavní kartáče £.The auxiliary brush 8 has a larger tangential dimension than the main brushes 8.

Toto řešení je vhodné pro oba- směry otáčení komutátoru XX, neboť při opačném směru otáčení, než je naznačeno šipkou, převezme první náběhový bodThis solution is suitable for the direction of rotation of the commutator XX, since in the opposite direction of rotation than indicated by the arrow, it assumes the first starting point

- 3 - 199402 fi hlavního kartáče χ roli posledního odběhového bodu fi hlavního kartáče 1 a první náběhový bod fi pomocného kartáče fi roli posledního odběhového bodu 6 pomocného kartáče fi.- 3 - 199402 fi of the main brush χ the role of the last exit point fi of the main brush 1 and the first entry point fi of the auxiliary brush fi the role of the last exit point 6 of the auxiliary brush fi.

U řešení znázorněného na obr. 2 je použito navíc přídavného pomocného kartáče fi a kartáče leží v radě za sebou a jsou seřazeny v radiální rovině. Poslední odběhový bod 8 přídavného pomocného kartáče fi leží za prvním .náběhovým bodem fi hlavního kartáče 1 a první náběhový bod 10 přídavného pomocného kartáče fi leží před prvním náběhovým bodem fi hlavního kartáče 1. První náběhový bod fi pomocného kartáče fi leží před posledním odběhovým bodem fi hlavního kartáče 1 a poslední odběhový bod 6 pomocného kartáče fi leží za posledním odběhovým bodem fi hlavního kartáče 1.In the solution shown in FIG. 2, an additional auxiliary brush fi is also used and the brushes lie in a row one behind the other and are arranged in a radial plane. The last starting point 8 of the auxiliary brush fi lies after the first starting point fi of the main brush 1 and the first starting point 10 of the auxiliary brush fi lies before the first starting point fi of the main brush 1. The first starting point fi of the auxiliary brush fi lies before the last starting point fi the main brush 1 and the last exit point 6 of the auxiliary brush fi lie behind the last exit point fi of the main brush 1.

I toto řešení je vhodné pro oba směry otáčení stroje, při čemž pomocný kartáč fi si vyměňuje úlohu s pomocným přídavným kartáčem fi.This solution is also suitable for both directions of rotation of the machine, whereby the auxiliary brush fi exchanges the task with the auxiliary auxiliary brush fi.

U řešení podle obr. 3 jsou tři hlavní kartáče X seřazeny v axiální rovině komutátoru 11. při čemž vždy jeden pomocný kartáč fi a jeden přídavný pomocný kartáč fi leží v radiální rovině ležící mezi hlavními kartáči fi. Sražením hran kartáčů se dosáhne zmenšeni délky komutátoru. Řešení je rovněž vhodné pro oba směry otáčení stroje, přičemž pomocné kartáče fi a přídavné pomocné kartáče fi si vyměňují roli.In the solution according to FIG. 3, the three main brushes X are arranged in the axial plane of the commutator 11, wherein each auxiliary brush fi and one additional auxiliary brush fi lie in the radial plane lying between the main brushes fi. By reducing the brush edges, the commutator length is reduced. The solution is also suitable for both directions of rotation of the machine, with the auxiliary brushes fi and the auxiliary brushes fi exchanging the roll.

Na obr. 4 jsou Znázorněny dvě soustavy kartáčů umístěné v axiální rovině komutátoru 11. přičemž každá soustava sestává z jednoho hlavního kartáče 1, z jednoho pomocného kartáče fi a z jednoho přídavného pomocného kartáče fi. Kartáče jsou zprohýbané, takže jejich vzájemná poloha odpovídá podstatě vynálezu, přitom však soustava má čtyřúhelníkový průřez, takže může být uchycena v jediném držáku. I toto řešení je vhodné pro oba směry otáčení stroje, přičemž pomocné kartáče fi si vyměňují úlohu s přídavnými pomocnými kartáči fi.FIG. 4 shows two sets of brushes located in the axial plane of the commutator 11, each assembly comprising one main brush 1, one auxiliary brush fi and one additional auxiliary brush fi. The brushes are bent so that their relative position corresponds to the essence of the invention, but the assembly has a quadrangular cross section so that it can be held in a single holder. This solution is also suitable for both directions of rotation of the machine, with the auxiliary brushes fi exchanging the task with the auxiliary auxiliary brushes fi.

Claims

Object of the invention

Collector for commutator machines, characterized in that, in addition to the main brushes (1) provided with power inlets (2), it is provided with auxiliary brushes (3) insulated from the main brushes (1) and without the power inlets (2), wherein the first start-up point (4) of the auxiliary brush? (3) lies before the last take-off point (5) of the main brush (1) and the last take-off point (6) of the auxiliary brush (3) lies after the last take-off point (5) of the main brush (1).

Collector according to claim 1, characterized in that the auxiliary brush (3) is arranged parallel to the main brush (1) and has a larger tangential dimension than the main brush (1).

Collector according to claim 1, characterized in that it is provided with additional auxiliary brushes (7) insulated from the main brushes (1) and without power supply lines (2), the last outlet point (8) of the additional po199402 - 4 powerful flutter. (7) lies behind the first lead-in point (9) of the main brush (1) and the first lead-in point (10) of the auxiliary brush (7) lies in front of the first lead-in point (9) of the main brush (1).

Fourth Collecting device according to claim 3, characterized in that the auxiliary brush (3) ', the main brushes (1) and the additional auxiliary brush (7) located in a row after row _r. \ 'í

Collector according to claim 3, characterized in that the auxiliary brush (3) and the auxiliary brush (7) are located in a radial plane lying between the main brushes (1) lying in the axial plane of the commutator (11).

Collector according to Claims 3 to 5, characterized in that the main brush (1), the auxiliary brush (3) and the auxiliary auxiliary brush (7) are held in a common holder.