RU2525866C2 - Токосъемное устройство - Google Patents
Токосъемное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525866C2 RU2525866C2 RU2012125582/07A RU2012125582A RU2525866C2 RU 2525866 C2 RU2525866 C2 RU 2525866C2 RU 2012125582/07 A RU2012125582/07 A RU 2012125582/07A RU 2012125582 A RU2012125582 A RU 2012125582A RU 2525866 C2 RU2525866 C2 RU 2525866C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rings
- current
- signals
- electric
- wires
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к токосъемным устройствам, обеспечивающим передачу электрических постоянных, переменных и импульсных сигналов в широком диапазоне частот и мощностей между источником и приемником, расположенных во взаимовращающихся частях объекта, и может применяться в электротехнике, системах управления, радиолокации, для кодирования информации. Устройство содержит статор токосъемного устройства, состоящий из диэлектрических колец с наклеенными контактными поверхностями из электропроводящего материала, по которым скользят токосъемные ламели, закрепленные на кольцах ротора. Кольца статора и ротора образуют вращающиеся электрические соединения. Набор колец с токоведущими проводами находится в пыле-влагозащищенном корпусе, заполненном смазывающей диэлектрической жидкостью. Пакеты колец объединены в группы по типам передаваемых сигналов и размещены в наборе в зависимости от их мощности и диапазона частот. Техническим результатом является снижение электрических наводок от мощных сигналов с широтно-импульсной модуляцией, передаваемых по силовым линиям, и повышение устойчивости к электрическим утечкам и пробоям.1 ил.
Description
Изобретение относится к токосъемным устройствам, обеспечивающим передачу электрических постоянных, переменных и импульсных сигналов в широком диапазоне частот и мощностей между источником и приемником, расположенных во взаимовращающихся частях объекта, и может применяться в электротехнике, системах управления, радиолокации, для кодирования информации и т.д.
Известно устройство (3), содержащее корпус, внутри которого расположены токопроводящие кольца совместно с кольцами из диэлектрического материала, образующие вращающееся электрическое соединение.
Среди аналогов можно назвать и устройства (1, 2), имеющие токопроводящие кольца с обращенными друг к другу зубчатыми венцами, неподвижно соединенные с коаксиальными объектами, способными поворачиваться друг относительно друга на неограниченный угол, и установленные с напряжением между ними промежуточные токопроводящие упругие зубчатые кольца, содержащие концентрично расположенные токопроводящие кольца, волновую механическую передачу, состоящую из генератора волн, жесткого и гибкого звеньев, кольца, неподвижно закрепленные на звеньях передачи и изолированно от них. При этом кольца гибкого звена упруго прижаты к соответствующим кольцам жесткого звена генератором волн передачи не менее чем в двух диаметрально противоположных областях, образуя кинематические пары.
Основные недостатки этих устройств - низкая надежность из-за возможного разрыва контакта между пластинами при вибрации и недостаточная долговечность, поскольку пластины подвержены выгоранию в зоне точечного контакта, ограниченные функциональные возможности - передача вращающего момента и электроэнергии только в режиме непрерывного вращения.
Наиболее близким по технической сущности и назначению является токосъемное устройство («Метеорологический радиолокатор МРЛ-5. Схемы электрические принципиальные. Папка №6, Токосъемник 4.833.006 Э36-30»), выбранное в качестве прототипа, содержащее пыле- влагозащищенный корпус, наполненный смазывающей диэлектрической жидкостью, и расположенную внутри трубу. На вращающейся трубе размещен набор контактных колец из диэлектрического материала, разделенный на группы в соответствии с их принадлежностью к определенным разъемам токосъемного устройства, причем группа колец, соединенных с силовыми разъемами, расположена в нижней части набора колец. Каждая группа колец состоит из пакетов, каждый из которых в свою очередь состоит из вращающегося с трубой кольца статора и неподвижного относительно корпуса кольца ротора. На кольце статора с обеих сторон приклеены контактные поверхности из электропроводящего материала, а на кольце ротора закреплены токосъемные ламели. Контактные поверхности и токосъемные ламели имеют контактные площадки для подсоединения проводов. Кольца статора и ротора относительно корпуса и между собой изолированы гетинаксовыми кольцами. Каждый пакет колец образует вращающееся электрическое соединение. Контактные площадки пакетов колец в группах расположены по спирали равномерно по окружности корпуса токосъемного устройства. Провода от контактных площадок колец статора и ротора идут вверх, собираются над набором колец в два жгута и далее соединяются с контактами основных и дублирующих разъемов, расположенных в верхней части корпуса токосъемного устройства.
Такая схема расположения колец и проводов обладает существенными недостатками, поскольку расположение в нижней части набора колец группы колец, каждое из которых соединено с соответствующими контактами основных и дублирующих силовых разъемов, обуславливает наибольшую длину силовых проводов. При передаче по силовым проводам высоковольтных сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) существенно снижается помехозащищенность низковольтных аналоговых и цифровых сигналов, передаваемых через слаботочные цепи. Провода, по которым к разъемам передаются сигналы разной мощности и частоты, объединяются в общих жгутах, что также способствует сильным взаимным наводкам на соседние провода, причем сильные импульсные наводки блокируют прохождение слаботочных сигналов на определенных частотах. Кроме того, расположение в нижней части набора колец группы, через которую передаются высоковольтные силовые сигналы, снижает ее устойчивость к электрическим утечкам и пробоям вследствие гигроскопичности смазывающей диэлектрической жидкости и постепенного накапливания воды в ее нижнем слое. Постепенная деградация диэлектрических свойств смазывающей жидкости сначала приводит к электрическим утечкам, вызывающим паразитные наводки на слаботочные цепи, а последующий электрический пробой воздействует как на слаботочные, так и на силовые цепи.
Корпус и труба токосъемника соединены соответственно с неподвижной и подвижной частями привода вращения. Для контроля уровня жидкости на корпусе токосъемника размещено смотровое стекло с двумя горизонтальными рисками на стекле.
Общий вид токосъемника приведен на фиг.1, где:
1 - корпус токосъемника со статорными кольцами;
2 - контактные разъемы Ш1-Ш10 (основные и дублирующие);
3 - труба с роторными кольцами;
4 - место залива диэлектрической смазывающей жидкости;
5 - место слива диэлектрической смазывающей жидкости;
6 - смотровое стекло с рисками.
Задачей предлагаемого устройства является снижение электрических наводок от мощных сигналов с широтно-импульсной модуляцией для гарантированного прохождения низковольтных аналоговых и цифровых сигналов и повышение устойчивости к электрическим утечкам и пробоям.
Решение указанной задачи достигается тем, что:
Во-первых, группа колец (кольца №61-72) для передачи высоковольтных сигналов с ШИМ (разъемы Ш1, Ш2, Ш6, Ш7) размещена вверху набора колец, причем пакеты колец используются попарно (запараллелены) и соединены между собой гибкими перемычками длиной не более 15 мм. Контакты разъема Ш1 запараллелены с контактами дублирующего разъема Ш2, аналогично запараллелены контакты Ш6 и Ш7. К контактным площадкам колец припаяны силовые провода в экранирующих оплетках и напрямую соединены с соответствующими контактами разъемов Ш2 и Ш7. Экранирующие оплетки заземлены в одну точку на корпус под винт: от проводов с роторных колец - рядом с разъемом Ш7, от проводов со статорных колец - рядом с разъемом Ш2. Между группой колец для передачи силовых сигналов и группами колец для передачи низковольтных аналоговых и цифровых сигналов дополнительно введены разделительные экранирующие кольца (кольца №59, 60, 39), заземленные аналогично экранирующим оплеткам. Перенос вверх группы колец для передачи высоковольтных сигналов с ШИМ повышает ее устойчивость к электрическим утечкам и пробоям, а также уменьшает общую длину силовых проводов, что в совокупности с экранированием и заземлением существенно снижает уровень излучаемых ими электромагнитных помех и паразитных наводок на слаботочные цепи.
Во-вторых, исключены дублирующие разъемы Ш5, Ш10 и, соответственно, провода между ними и кольцами, а весь монтаж проводов, идущих к разъемам Ш3, Ш4, Ш8, Ш9, выполнен проводами, скрученными в витую пару. Каждая пара колец ротора и статора в соседних пакетах передает сигналы по одной витой паре. Витые пары собираются вдоль набора колец в четыре жгута и далее соединяются с контактами разъемов Ш3, Ш4, Ш8, Ш9. Исключение дополнительных проводов и применение витой пары проводов с согласованным волновым сопротивлением обеспечивает повышенную помехозащищенность для слаботочных цифровых сигналов и защиту слаботочных аналоговых сигналов от воздействия синфазных помех со стороны мощных сигналов с ШИМ.
В-третьих, группы и пакеты колец скомпонованы таким образом, что контактные площадки в каждом пакете колец располагаются рядом (в секторе примерно 15°) и для каждой группы распределены в одном из четырех секторов размером 90° по окружности корпуса токосъемного устройства, что исключает пересечение жгутов проводов для разных разъемов и позволяет использовать провода на концах витой пары без скрутки длиной не более 2 см. Распределение контактных площадок в группах и пакетах колец дополнительно уменьшает взаимное влияние мощных сигналов друг на друга, влияние мощных сигналов на слаботочные и взаимное влияние слаботочных сигналов друг на друга.
Предлагаемое устройство работает аналогично приведенному в «Метеорологический радиолокатор МРЛ-5. Техническое описание 1 230 032 Т05, п.1.17. Токосъемник 4.833.006» Изд. ВНИИРА, г.Ленинград, стр.56.
Реализация устройства изобретения осуществима на предприятиях машиностроения и радиоэлектронной промышленности. Предлагаемое изобретение реализовано в ОКР образца МРЛ-700С в «ОАО ВНИИРА» Санкт-Петербург в 2012 г.
Литература
1. А.с. СССР №796964, кл. H01R 39/00, 1981. Опубл. 15.01.81. Бюл. №2.
2. Устройство Пат. РФ №2178608, кл. H01R 39/00, 39/08, опубл. 20.01.2002. Бюл. №2.
3. Патент РФ №2392709, по МПК H01R 39/00 от 03.12.2008 г.
4. Метеорологический радиолокатор МРЛ-5. Техническое описание 1230032 ТО5, п.1.17. Токосъемник 4.833.006» Изд. ВНИИРА, г. Ленинград, стр.56.
Claims (1)
- Токосъемное устройство, содержащее набор диэлектрических колец с контактными токопроводящими поверхностями на статоре и токосъемными ламелями на роторе, образующими вращающиеся электрические соединения и находящимися в корпусе со смазывающей диэлектрической жидкостью, отличающееся тем, что кольца для передачи силовых широтно-импульсных сигналов, соединенные попарно перемычками, размещены вверху общего набора колец и подключены к соответствующим разъемам экранированными проводами минимальной длины, между группами колец для передачи силовых и слаботочных сигналов введены заземленные разделительные экранирующие кольца, кольца для передачи слаботочных сигналов подключены к соответствующим разъемам проводами в виде витых пар, объединенных в жгуты минимальной длины, причем кольца скомпонованы по окружности устройства таким образом, что исключается пересечение жгутов для разных разъемов и минимизируется длина проводов без скрутки на концах витых пар.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125582/07A RU2525866C2 (ru) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | Токосъемное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125582/07A RU2525866C2 (ru) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | Токосъемное устройство |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012125582A RU2012125582A (ru) | 2013-12-27 |
RU2525866C2 true RU2525866C2 (ru) | 2014-08-20 |
Family
ID=49785846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012125582/07A RU2525866C2 (ru) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | Токосъемное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2525866C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU796964A1 (ru) * | 1979-03-19 | 1981-01-15 | Предприятие П/Я Р-6324 | Токосъемное устройство |
US4484789A (en) * | 1980-05-14 | 1984-11-27 | Motek Laboratories Ltd. | Mercury slip rings and method |
DE3214083C2 (ru) * | 1981-04-17 | 1990-05-10 | Sperry Corp., New York, N.Y., Us | |
RU2392709C1 (ru) * | 2008-12-03 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" | Токосъемное устройство |
-
2012
- 2012-06-19 RU RU2012125582/07A patent/RU2525866C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU796964A1 (ru) * | 1979-03-19 | 1981-01-15 | Предприятие П/Я Р-6324 | Токосъемное устройство |
US4484789A (en) * | 1980-05-14 | 1984-11-27 | Motek Laboratories Ltd. | Mercury slip rings and method |
DE3214083C2 (ru) * | 1981-04-17 | 1990-05-10 | Sperry Corp., New York, N.Y., Us | |
RU2392709C1 (ru) * | 2008-12-03 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" | Токосъемное устройство |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Метеорологический радиолокатор МРЛ-5. Техническое описание 1230032 ТО5, п.1.17. Токосъемник 4833006, Изд. ВНИИРА, Ленинград, с.56. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012125582A (ru) | 2013-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0514365B2 (ru) | ||
CN1182299A (zh) | 同轴电涌放电器/功率抽取器组件 | |
CN103038965A (zh) | 高压直流电缆终端装置 | |
SE8402942L (sv) | Forbindelseanordning for luft-underjord forbindelse av elektriska lagspenningskablar | |
ATE2165T1 (de) | Hybrides uebertragungssystem mit doppelspannung. | |
AU2003275883A1 (en) | Electrical current collector cleaning and cooling for high voltage rotating machines | |
RU2525866C2 (ru) | Токосъемное устройство | |
CN102906954A (zh) | 高压直流电缆终端装置 | |
CN208834827U (zh) | 一种高压电阻器 | |
RU2014114536A (ru) | Соединение шин | |
CN102148490A (zh) | 一种三相组合式电压零序互感器 | |
CN202034503U (zh) | 八变一软导线线夹 | |
CN104237570B (zh) | 转轮法试验用泄漏电流引出装置和转轮法试验设备 | |
CN201178238Y (zh) | 导电环 | |
RU2382457C1 (ru) | Устройство для передачи электрической энергии с неподвижного узла на вращающуюся часть | |
CN205231295U (zh) | 一种负荷开关用高压绝缘保护线 | |
RU2623030C2 (ru) | Тяговая сеть переменного тока | |
CN105048654A (zh) | 电场架空线路无线取能装置 | |
CN109243733A (zh) | 一种高压电阻器 | |
RU2293411C2 (ru) | Дисковый многоканальный токосъемник | |
RU2783137C2 (ru) | Многоканальный вращающийся жидкостный токосъёмник | |
RU2783137C9 (ru) | Многоканальный вращающийся жидкостный токосъёмник | |
CN204614518U (zh) | 电动汽车车内用高压动力电缆 | |
RU2685695C1 (ru) | Устройство для уменьшения искрообразования в узле скользящего токосъёма | |
RU47582U1 (ru) | Устройство коробки разветвительной в рудничном нормальном исполнении |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20160329 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180620 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201211 |