SU1198620A1

SU1198620A1 - Brush for electric machine

Info

Publication number: SU1198620A1
Application number: SU843758787A
Authority: SU
Inventors: Rudolf F Bekishev; Sergej I Kachin
Original assignee: Tomsk Polt I
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1985-12-15

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструированию щеток для электрических машин.The invention relates to electrical engineering, in particular to the design of brushes for electrical machines.

Целью изобретения является улуч• шение коммутирующих свойств щетки.The aim of the invention is to improve the switching properties of the brush.

На чертеже изображена щетка для электрической машины, общий вид.The drawing shows a brush for an electric machine, a general view.

Щетка состоит из корпуса 1, выполненного из углеродного материала.The brush consists of a body 1 made of carbon material.

В сквозном отверстии корпуса 1 размещен жгут 2 углеродных волокон, длина которого меньше длины сквозного отверстия корпуса 1. Углеродные волокна могут быть полностью или частично металлизированы и со стороны, противоположной контактной поверхности, электрически соединены между србой. Нажимной элемент 3, который входит в отверстие корпуса 1 со стороны, противоположной рабочей поверхности щетки, до упора в жгут 2,.In the through hole of the housing 1 there is a harness 2 of carbon fibers, the length of which is less than the length of the through hole of the housing 1. The carbon fibers can be fully or partially metallized and are electrically connected from the side opposite to the contact surface between the period. The pressure element 3, which enters the opening of the housing 1 from the side opposite the working surface of the brush, until it stops on the harness 2 ,.

. осуществляет нажатие на последний и одновременно служит токоподводом. Нажимной элемент 3 может быть выполнен из металла. В нажимном элементе 3 может быть выполнено сквозное отверстие, через которое пропущен то}копровод, электрически¹соединяемый со жгутом 2 углеродных волокон.' Усилие нажатия на корпус 1 щетки передается от нажимного элемента 3 посредством пружинящего элемента 4, выполненного в виде цилиндрической пружины, надетой на нажимной элемент 3, которая с одной стороны упирается в корпус 1, а с другой - в буртик нажимного элемента 3.. carries out pressing on the latter and at the same time serves as a current lead. The pressure element 3 may be made of metal. A through hole can be made in the pressure element 3, through which a cable is passed, electrically ¹ connected to the carbon fiber bundle 2. ' The pressing force on the brush body 1 is transmitted from the pressure element 3 by means of a spring element 4, made in the form of a cylindrical spring, worn on the pressure element 3, which rests on the one side on the body 1, and on the other hand, on the shoulder of the pressure element 3.

Щетка для электрической машины работает следующим образом.Brush for an electric machine works as follows.

При приложении усйлия к нажимному элементу 3 оно распределяется между жгутом 2 углеродных волокон и корпусом 1. Соотношение усилий, действующих на корпус 1 и жгут 2 углеродных волокон, можно регулировать путем варьирования длины пружинящего элемента 4 и его жесткости.When applying usylia to the pressure element 3, it is distributed between the tow of 2 carbon fibers and the housing 1. The ratio of the forces acting on the housing 1 and the tow of 2 carbon fibers can be adjusted by varying the length of the spring element 4 and its stiffness.

В предлагаемой щетке жгут 2 углеродных волокон может перемещаться в сквозном отверстии корпуса 1. Поэтому при отрыве корпуса 1 от дорожки скольжения жгут 2 углеродных волокон под действием нажимного усилия перемещается относительно корпуса 1, продолжая контактировать с ламелями коллектора. Таким образом, колебания корпуса 1 практически не нарушают контактирования жгута 2 углеродныхIn the proposed brush, the carbon fiber harness 2 can move in the through-hole of the housing 1. Therefore, when the housing 1 is detached from the slide track, the carbon fiber harness 2 under the action of the pressing force moves relative to the housing 1, continuing to contact the collector lamellas. Thus, the vibrations of the housing 1 practically do not violate the contacting of the tow 2 carbon

волокон с рабочей поверхностью коллектора, что существенно повышает стабильность скользящего токосъема. Кроме того, возможность раздельного регулирования нажатия на корпус 1 и жгут 2 углеродных волокон позволяет варьировать характер изменения контактных сопротивлений в течение периода коммутации. В частности, , при снижении нажатия на корпус щетки по сравнению с нажатием на жгут углеродных волокон переходное сопротивление между ламелями и корпусом щетки выше, чем между ламелями и жгутом углеродных волокон. Это обеспечивает плавное замыкание и размыкание секций обмоток электрической машины, что снижает уровень искрения на коллекторе по сравнению со щетками с нерегулируемым нажатием на указанные конструктивные элементы. Следовательно, использование предлагаемой щетки позволяет повысить стабильность скользящего контакта и улучшить его коммутирующие свойства .fibers with a working surface of the collector, which significantly increases the stability of the sliding current collection. In addition, the possibility of separate regulation of pressing on the housing 1 and the harness 2 of carbon fibers allows us to vary the nature of the change in contact resistances during the switching period. In particular, when pressing down on the brush body as compared with pressing carbon fiber bundle, the transitional resistance between the lamellae and the brush body is higher than that between the lamellae and carbon fiber bundle. This ensures smooth closure and opening of the winding sections of the electric machine, which reduces the level of arcing at the collector compared to brushes with an unregulated pressing on the specified structural elements. Therefore, the use of the proposed brush allows you to increase the stability of the sliding contact and improve its switching properties.

Таким образом, предлагаемая конструкция щетки представляет собой жгут углеродных волокон, который под действием усилия нажатия, передаваемого нажимным 'элементом, контактирует с ламелями коллектора. Углеродный корпус щетки, в основном, служит для сохранения необходимой формы жгута углеродных волокон в процессе эксплуатации щетки. Свободное перемещение корпуса щетки и жгута углеродных волокон друг относительно друга обеспечивает независимость из контактирования с ламелями коллектора. При этом наиболее полно реализуются преимущества щеток на основе углеродных волокон, что обусловливает высокую механическую стабильность контактирования жгута углеродных волокон с коллектором, и вместе с тем сохраняются возможность фиксирования зоны контакта на линии геометрической нейтрали и повышенный ресурс работы щетки. Поскольку усилие на корпус щетки передается с нажимного элемента посредством пружинящего элемента, появляется возможность регулирования нажатий на корпусе и жгуте углеродных волокон за счет упругих свойств указанного пружинящего элемента. Оп3 1198620 4Thus, the proposed design of the brush is a bundle of carbon fibers, which, under the action of a pressing force transmitted by the pressure element, contacts the collector lamellas. The carbon body of the brush mainly serves to preserve the required form of carbon fiber tow during the operation of the brush. The free movement of the brush body and carbon fiber bundle relative to each other provides independence from contact with the collector lamellas. At the same time, the benefits of carbon fiber brushes are most fully realized, which leads to a high mechanical stability of contacting carbon fiber tow with a collector, while at the same time there is a possibility of fixing the contact zone on the geometric neutral line and an increased brush service life. Since the force on the brush body is transmitted from the pressure element by means of a spring element, it becomes possible to control the pressure on the body and the carbon fiber bundle due to the elastic properties of the specified spring element. Opt 3 1198620 4

тимальное соотношение нажатий на корпусе и жгуте углеродных волокон улучшает протекание коммутационного процесса. Кроме того» введение пружинящего элемента позволяет использовать предлагаемую щетку в машинах с щеткодержателями» имеющими один нажимной курок.The minimum ratio of clicks on the body and the carbon fiber bundle improves the switching process. In addition, the “introduction of the spring element” allows the proposed brush to be used in machines with brush holders “having one pressure trigger.

Предлагаемая щетка по сравнению с прототипом обладает лучшими коммутирующими свойствами и позволяет снизить износ контактной пары, поскольку давление на нее снижается в 3-4 раза ухудшения механической устойчивости контакта (рекомендуемое давление 50-80 г/см^г).The proposed brush compared to the prototype has the best switching properties and reduces wear on the contact pair, because the pressure on it decreases by 3-4 times the deterioration of the mechanical stability of the contact (recommended pressure 50-80 g / cm ^g ).

5 Использование предлагаемой конструкции щетки наиболее предпочтительно на неокисляющихся коллекторах, что обеспечивает стабильный электрический контакт в широком5 The use of the proposed brush design is most preferable on non-oxidizing collectors, which ensures a stable electrical contact in a wide

10 диапазоне изменения климатических факторов при низких удельных нажатиях .10 range of climatic factors at low specific clicks.

Claims

BRUSH FOR ELECTRIC MACHINE containing carbon body

inside of which there is a bundle of carbon fibers associated with the current lead, which is different. By the fact that, in order to improve the switching properties, the carbon fiber harness is placed in a through hole, which is made in the body body, while the brush is provided with pressure and spring elements, the pressure element enters the through hole of the body from the side opposite to the contact surface to the carbon fibers are laid in a harness, the length of which is less than the length of the through hole of the body, and the spring element on one side rests on the pressure element, and ς on the other side of the brush body.

511 „„ 1198620

>

2

1198620