RU2007799C1

RU2007799C1 - Slip-ring assembly of electric machine

Info

Publication number: RU2007799C1
Authority: RU
Inventors: Г.Н. Фридман; Д.М. Малкин; А.Г. Тухтаров; В.Г. Гавриш; Т.И. Фомичева; А.А. Пономарева; Е.М. Козлов
Original assignee: Научно-техническая, проектно-конструкторская и производственная фирма "Электроконтакт-2"
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: electric machine engineering. SUBSTANCE: in proposed design of slip-ring assembly of electric machine risers, contact and bearing parts of bars are made of three separate profiles. Risers are connected to contact or bearing parts of plates by means of welding or brazing. EFFECT: reduced usage up to 70% of copper and steel in manufacture of slip-ring assemblies. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коллекторам электрических машин средней и большой мощности. The invention relates to electrical engineering, namely to the collectors of electric machines of medium and high power.

Известен коллектор электрической машины, содержащий набор коллекторных пластин, каждая из которых состоит из верхней контактной и нижней несущей частей, сопряженных между собой посредством механического зацепления и с возможностью перемещения относительно друга друга. Пластины собраны в кольцо и опрессованы в изолированных конусных втулках в кольцевую арку. Known collector of an electric machine, containing a set of collector plates, each of which consists of an upper contact and lower bearing parts, interconnected by means of mechanical engagement and with the possibility of moving relative to each other. The plates are assembled into a ring and pressed into insulated conical bushings in an annular arch.

Недостатком этой конструкции является повышенной расход меди на изготовление коллектора, так как петушок для соединения пластин с секциями обмотки якоря должен выступать над контактной частью пластины на 25-40 мм. The disadvantage of this design is the increased copper consumption for the manufacture of the collector, since the cockerel for connecting the plates to the armature winding sections should protrude 25-40 mm above the contact part of the plate.

Если петушок изготавливают за одно целое с контактной частью пластины, ширину медного профиля надо увеличивать на указанные выше 25-40 мм с последующей вырубкой лишней меди, выступающей над контактной частью пластины, что увеличивает бесполезный расход меди на 40-60 % . If the cockerel is made in one piece with the contact part of the plate, the width of the copper profile must be increased by the above 25-40 mm, followed by cutting of excess copper protruding above the contact part of the plate, which increases the useless consumption of copper by 40-60%.

При изготовлении петушка за одно целое со стальной несущей частью пластины увеличивается на 40-60 % расход стали. In the manufacture of a cock in one piece with the steel supporting part of the plate increases the consumption of steel by 40-60%.

Цель изобретения - создание конструкции коллектора, где изготовление составной биметаллической пластины обеспечит минимально возможный расход профильной меди и стали. The purpose of the invention is the creation of the design of the collector, where the manufacture of a composite bimetal plate will provide the lowest possible consumption of profile copper and steel.

Поставленная цель достигается тем, что составная биметаллическая коллекторная пластина изготавливается в виде трех самостоятельных профилей с последующим присоединением петушка к контактной или несущей части пластины сваркой или пайкой. This goal is achieved by the fact that the composite bimetallic collector plate is made in the form of three separate profiles with subsequent attachment of the cock to the contact or bearing part of the plate by welding or soldering.

На фиг. 1 показана пластина с наваркой петушка к контактной части пластины; на фиг. 2 - коллекторная пластина с приваркой петушка к несущей части пластины. In FIG. 1 shows a plate with a welding-on cock to the contact part of the plate; in FIG. 2 - collector plate with welding of a cock to the supporting part of the plate.

Контактная часть 1 (см. фиг. 1) выполнена из меди или ее сплавов, соединена с несущей частью 2 подвижным зацеплением 3 и расположена по всей длине несущей части 2. Петушок 4 выполняется из меди (ее сплавов) или стали и с двух сторон соединен сварным швом 5 (частичным или сплошным) с контактной частью 1. По середине петушка прорезан шлиц 6 для соединения коллекторной пластины с секциями обмотки якоря. На фиг. 2 показана составная пластина, где петушок выполнен из меди (ее сплавов) или стали и приваривается к несущей части пластины. Контактная часть 1, в отличие от фиг. 1, расположена на несущей части 2 не на всю ее длину, а с зазором δ между ее торцом и петушком 4. В процессе работы ток нагрузки в конструкции, показанной на фиг. 1, проходит от контактной части к петушку и обратно без участия несущей части пластины, которая в данном варианте служит только для крепления. В конструкции, показанной на фиг. 2, ток из контактной части в петушок 4 и обратно проходит через сталь неcущей части пластины, которая в данном варианте служит не только для крепления, но и для осуществления процесса коммутации. Прохождение тока через сталь несущей части пластины под зазором δ повышает коммутирующую способность скользящего контакта, увеличивая импеданс цепи замкнутого контура без заметного увеличения перегрева, так как время прохождения импульса тока через сталь несущей части пластины измеряется микросекундами. Практически, как показали испытания, установившийся перегрев коллектора не превышает 5-7^оС варианта, показанного на фиг. 1.The contact part 1 (see Fig. 1) is made of copper or its alloys, connected to the bearing part 2 by a movable mesh 3 and is located along the entire length of the bearing part 2. The cockerel 4 is made of copper (its alloys) or steel and is connected from both sides weld 5 (partial or continuous) with the contact part 1. In the middle of the cock, a slot 6 is cut through to connect the collector plate to the armature winding sections. In FIG. 2 shows a composite plate, where the cockerel is made of copper (its alloys) or steel and is welded to the supporting part of the plate. Contact part 1, in contrast to FIG. 1, is located on the bearing part 2 not over its entire length, but with a gap δ between its end and the cock 4. During operation, the load current in the structure shown in FIG. 1, passes from the contact part to the cock and back without the participation of the supporting part of the plate, which in this embodiment serves only for fastening. In the construction shown in FIG. 2, the current from the contact part to the cockerel 4 and back passes through the steel of the non-bearing part of the plate, which in this embodiment serves not only for fastening, but also for the process of switching. The passage of current through the steel of the supporting part of the plate under the gap δ increases the switching ability of the sliding contact, increasing the impedance of the closed loop circuit without a noticeable increase in overheating, since the passage of the current pulse through the steel of the supporting part of the plate is measured in microseconds. In practice, as shown by tests, set overheating the collector does not exceed 5-7 ^{° C} the embodiment shown in FIG. 1.

Петушок в обоих вариантах предлагаемой конструкции коллектора может выполняться как из меди (ее сплавов), так и из стали, в т. ч. низкоуглеродной. В последнем случае для получения однородного сварного шва высокого качества следует использовать как присадку никель (сплавы на его основе), обладающий неограниченной растворимостью в твердом и жидком состоянии с железом и медью, например проволоки ЭИ 334 (72-78 % никеля) по ЦМТУ-217. The cockerel in both variants of the proposed collector design can be made from both copper (its alloys) and steel, including low-carbon. In the latter case, to obtain a homogeneous high-quality weld, nickel (alloys based on it) with unlimited solubility in the solid and liquid state with iron and copper, for example, EI 334 wire (72-78% nickel) according to CMTU-217, should be used as an additive .

Предлагаемая конструкция коллектора из составных биметаллических пластин обладает существенной новизной, в конструкции коллектора отсутствуют термические напряжения в составных частях пластины, что обеспечивает высокую механическую прочность и монолитность контактному профилю, позволяя повысить допустимые окружные скорости до 100 м/с, коллектор высокотехнологичен и не нуждается при изготовлении в многократных циклах формовки, позволяет производить замену изношенных контактных частей пластин с сохранением несущих частей пластин. Экономия меди и стали при изготовлении новой конструкции коллектора составляет ориентировочно 75 % . (56) Авторское свидетельство СССР N 1534569, кл. H 01 R 39/04, 1990. The proposed design of the collector from composite bimetallic plates has a significant novelty, the design of the collector does not have thermal stresses in the component parts of the plate, which provides high mechanical strength and monolithic contact profile, allowing you to increase the permissible peripheral speeds up to 100 m / s, the collector is high-tech and does not need to be manufactured in multiple molding cycles, allows the replacement of worn contact parts of the plates while maintaining the bearing parts of the plates. Saving copper and steel in the manufacture of a new collector design is approximately 75%. (56) Copyright certificate of the USSR N 1534569, cl. H 01 R 39/04, 1990.

Claims

1. COLLECTOR OF AN ELECTRIC MACHINE, containing plates made of contact and bearing parts interconnected by hook-shaped fastening protrusions and with the possibility of tangential movement one relative to another, and cockerels, characterized in that the cockerels, contact and carrier parts of the plate are made of three separate profiles, and cockerels are attached to the contact or supporting part of the plate by welding or soldering.

2. The collector according to claim 1, characterized in that the cockerel is made of copper or its alloys and attached to the contact part of the plate made of copper or its alloys.

3. The collector according to claim 1, characterized in that the cockerel is made of steel and attached to the contact part of the plate made of copper or its alloys.

4. The collector according to claim 1, characterized in that the cockerel is made of copper or its alloys, and the bearing part is made of steel.

5. The collector according to claim 1, characterized in that the cockerel and the supporting part are made of steel.