RU2040838C1

RU2040838C1 - Brush unit of electric machine

Info

Publication number: RU2040838C1
Authority: RU
Inventors: Леонид Юрьевич Сорокин
Original assignee: Леонид Юрьевич Сорокин
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: electric machine engineering. SUBSTANCE: brush unit of electric machine has brush 1 located in casing of brush holder 2 pressed to commutator by means of spring. Recessions forming space 6 are made in butt conjugate surfaces of brush and casing of brush holder. Insulation and conductive plates 8 and 12 and 9 and 13 are mounted on protrusions 10 and 7 of brush and casing of brush holder accordingly. Spring 11 is put between protrusion 10 of brush 1 and plate 12. Conductive plates 9 and 13 connected to power source 15 and signal element 16. EFFECT: facilitated manufacture, increased reliability of brush unit. 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение касается электромашиностроения, в частности щеточных узлов электрических машин постоянного тока. The present invention relates to electrical engineering, in particular brush assemblies of electric DC machines.

В процессе эксплуатации электрических машин щетки изнашиваются при этом давление щетки на коллектор ослабевает и возникает искрение на коллекторе. During the operation of electric machines, the brushes wear out while the brush pressure on the collector weakens and sparking occurs on the collector.

Для предотвращения этого явления используют различные устройства для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор. To prevent this phenomenon, various devices are used to ensure that the brush is constantly pressed onto the collector.

Известно устройство для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор, включающее в себя корпус щеткодержателя, в котором установлена щетка с нажимным элементом, шестерню, находящуюся в зацеплении с нажимным элементом, и храповой механизм и снабженное исполнительным двигателем с редуктором, источником опорного напряжения, блоком сравнения, преобразователем и датчиком силы, который через связанный с ним нажимной элемент соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а его выход через преобразователь с исполнительным двигателем с редуктором, выходной вал которого соединен с валом шестерни и храпового механизма щеткодержателя. A device is known for ensuring that the brush is constantly pressed onto the collector, which includes a brush holder housing in which a brush with a pressure element is mounted, a gear engaged with the pressure element, and a ratchet mechanism and provided with an actuating motor with a reducer, a reference voltage source, a comparison unit, a transducer and a force sensor, which is connected through a pressure element connected to the first input of the comparison unit, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source And its output through inverter to the actuating motor with a reducer, the output shaft of which is connected with the shaft gear and the ratchet mechanism of the brush holder.

Данное устройство сложно по конструкции, не всегда есть возможность его использовать. Кроме того, в нем не предусмотрена фиксация "остатков" щетки до ее полного износа, а также отсутствует сигнальное устройство, включающееся при приближении к критической величине износа. This device is difficult in design, it is not always possible to use it. In addition, it does not provide for fixing the “remnants” of the brush until it is completely worn out, and there is no signal device that turns on when approaching a critical amount of wear.

Наиболее близким к предлагаемому, взятым за прототип, является щеточный узел электрической машины, содержащий щетку, размещенную в обойме щеткодержателя и поджатую к коллектору посредством пружины, сигнальный элемент и источник тока. На конце сигнального элемента имеется изоляция. Closest to the proposed, taken as a prototype, is a brush assembly of an electric machine containing a brush placed in the holder of the brush holder and pressed against the collector by means of a spring, a signal element and a current source. There is insulation at the end of the signal element.

Недостаток известной конструкции состоит в том, что место контакта подводящего провода и щетки имеет переменное переходное сопротивление, которое может резко изменяться в процессе работы из-за вибрации электрической машины, а также в момент выключения щетки из работы. Кроме того, в известной конструкции при износе щетки элемент индикации опускается на коллектор, что может привести к его повреждению. A disadvantage of the known design is that the contact point of the lead wire and the brush has a variable transient resistance, which can change dramatically during operation due to vibration of the electric machine, as well as when the brush is turned off. In addition, in a known design, when the brush is worn, the display element is lowered onto the collector, which can lead to damage.

Задача изобретения состоит в обеспечении индикации износа щетки без вывода ее из работы
Поставленная задача решается за счет того, что в щеточном узле электрической машины, содержащем щетку, размещенную в обойме щеткодержателя и поджатую к коллектору посредством пружины сигнальный элемент и источник тока, на торцевых сопряженных между собой поверхностях щетки и обоймы щеткодержателя выполнены выемки, образующие полость, на выступах щетки и щеткодержателя, образованных указанными выемками, установлены изоляционные и проводящие пластины, причем между выступами и указанными пластинами размещена пружина, а проводящие пластины соединены с источником тока и сигнальным элементом.The objective of the invention is to provide an indication of the wear of the brush without taking it out of work
The problem is solved due to the fact that in the brush assembly of an electric machine containing a brush, placed in the holder of the brush holder and pressed to the collector by means of a spring, the signal element and current source are provided with recesses forming a cavity on the end mating surfaces of the brush and holder of the brush holder the protrusions of the brush and the brush holder formed by these recesses, insulating and conductive plates are installed, and a spring is placed between the protrusions and these plates, and the conductive layer The lines are connected to a current source and a signal element.

Новизна данного предложения состоит в новой совокупности известных признаков. Изобретательский уровень подтверждается тем, что взаимодействие между собой признаков новой совокупности позволяет получить новое свойство, выраженное в том, что благодаря установке проводниковых пластин на выступах щетки и щеткодержателя при износе щетки пластины замыкаются, и сигнал оповещает о том, что щетка требует замены. При этом щетка жестко фиксируется. The novelty of this proposal is a new set of well-known features. The inventive step is confirmed by the fact that the interaction between the features of the new combination allows one to obtain a new property, expressed in that, due to the installation of conductive plates on the protrusions of the brush and brush holder, the plates are closed when the brush is worn, and the signal indicates that the brush needs to be replaced. In this case, the brush is rigidly fixed.

На фиг. 1 изображен предлагаемый щеточный узел; на фиг. 2 выноска щеточного узла I с установленными пластинами в увеличенном масштабе. In FIG. 1 shows the proposed brush assembly; in FIG. 2 callout of brush assembly I with mounted plates on an enlarged scale.

Предлагаемый щеточный узел электрической машины содержит щетку 1, установленную в обойме щеткодержателя 2 и прижимаемую скобой 3 посредством пружины 4 к коллектору 5. На сопрягаемых поверхностях щетки 1 и обоймы щеткодержателя 2 выполнены выемки, образующие полость 6. В полости 6 на выступе 7 обоймы щеткодержателя 2 установлены изоляционная 8 и проводящая 9 пластины. На выступе 10 щетки 1 закреплена пружина 11, опирающаяся другим концом на изоляционную пластину 12 и проводящую 13. Проводящие пластины 9 и 13 соединены проводами 14 с источником тока 15 и сигнальным элементом 16, например электролампой. Сигнальный элемент может быть выведен на щит управления. The proposed brush assembly of the electric machine comprises a brush 1 mounted in the holder of the brush holder 2 and pressed by the bracket 3 by means of a spring 4 to the collector 5. On the mating surfaces of the brush 1 and the holder of the brush holder 2 there are recesses forming a cavity 6. In the cavity 6 on the protrusion 7 of the holder of the brush holder 2 insulating 8 and conductive 9 plates are installed. A spring 11 is fixed on the protrusion 10 of the brush 1, resting at the other end on an insulating plate 12 and a conductive 13. The conductive plates 9 and 13 are connected by wires 14 to a current source 15 and a signal element 16, for example, an electric lamp. The signal element can be displayed on the control panel.

В рабочем положении проводящие пластины 9 и 13 находятся на некотором расстоянии l и цепь разомкнута. По мере износа щетки 1 расстояние l уменьшается и в тот момент, когда оно будет равно нулю, контакты пластин 9 и 13 замкнутся и на щите зажжется лампочка 16, сигнализируя о том, что щетка достигла критического уровня износа и ее необходимо заменить. Пружина 11 в этом случае выполняет роль нажимного элемента, поддерживающего остаточное давление щетки 1 на коллектор 5. Давление между щеткой 1 и коллектором 5 не сразу будет равно нулю, и щетка сохранит работоспособность еще некоторое время. In the working position, the conductive plates 9 and 13 are at a certain distance l and the circuit is open. As the brush 1 wears out, the distance l decreases and at the moment when it is equal to zero, the contacts of the plates 9 and 13 close and the lamp 16 lights up on the shield, indicating that the brush has reached a critical level of wear and needs to be replaced. In this case, the spring 11 plays the role of a pressure element supporting the residual pressure of the brush 1 on the collector 5. The pressure between the brush 1 and the collector 5 will not immediately be zero, and the brush will remain operational for a while.

Для увеличения надежности щеточного узла указанные элементы, обеспечивающие сигнализацию при достижении критической величины износа щетки, установлены с двух сторон. To increase the reliability of the brush assembly, these elements providing an alarm when the critical value of brush wear is reached are installed on both sides.

Преимущество данного предложения состоит в введении индикации, сигнализирующей об износе щетки, без вывода ее из работы. The advantage of this proposal is the introduction of an indication that signals the wear of the brush, without putting it out of operation.

Claims

ELECTRICAL MACHINE BRUSH ASSEMBLY, comprising a brush placed in the holder of the brush holder and pressed against the collector by a spring, a signal element and a current source, characterized in that recesses are formed on the end surfaces of the brush and holder of the brush holder, forming a cavity on the protrusions of the brush and brush holder formed by these recesses, insulating and conductive plates are installed, and a spring is placed between the brush protrusion and the plates, and the conductive plates are connected to a current source and signal element.