SU1361655A1 - Device for commutating electric machines - Google Patents

Device for commutating electric machines Download PDF

Info

Publication number
SU1361655A1
SU1361655A1 SU864056804A SU4056804A SU1361655A1 SU 1361655 A1 SU1361655 A1 SU 1361655A1 SU 864056804 A SU864056804 A SU 864056804A SU 4056804 A SU4056804 A SU 4056804A SU 1361655 A1 SU1361655 A1 SU 1361655A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rings
pair
gap
contact
shaft
Prior art date
Application number
SU864056804A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Грушин
Original Assignee
Куйбышевский Завод Автотракторного Электрооборудования Им.А.М.Тарасова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куйбышевский Завод Автотракторного Электрооборудования Им.А.М.Тарасова filed Critical Куйбышевский Завод Автотракторного Электрооборудования Им.А.М.Тарасова
Priority to SU864056804A priority Critical patent/SU1361655A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1361655A1 publication Critical patent/SU1361655A1/en

Links

Landscapes

  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Р1зобретение относитс  к элек-. троматиностроению и может быть-использовано в автомобильных генераторах переменного тока. Цель изобретени  - увеличение ресурса работы за счет оптимизации условий токо- .передачи. Устройство содержит подв1-1ж- ные и неподвижные контактные элементы . Кажда  пара контактных элементов выполнена в виде наружного и внутреннего колец подшипника скольжени . Кольца подшипника установлены со взаимным эксцентриситетом, величина которого е (О,0015-0,005)d, где d - наружный диаметр внутреннего кольца. Поверхность непосредственного контактировани  элементов контактной пары расположена в угловой зоне о/, 100-135 . В образовавшемс  eждy кольцами с наружным диаметром d и кольцами с внутренним диаметром D зазоре помешена смазка 9, котора  также служит дл  компенсации температурного расширени . 2 ил., 1 табл. Фие.Plasma refers to elec. chromatin and can be used in automotive alternators. The purpose of the invention is to increase the service life by optimizing the conditions of current transfer. The device contains pod1-1zhnye and stationary contact elements. Each pair of contact elements is made in the form of outer and inner rings of the sliding bearing. Bearing rings are installed with mutual eccentricity, the value of which is e (O, 0015-0.005) d, where d is the outer diameter of the inner ring. The surface of direct contact of the elements of the contact pair is located in the angular zone o /, 100-135. In the annulus formed with each ring with an outer diameter d and a gap with an inner diameter D, the gap 9 contains lubricant 9, which also serves to compensate for thermal expansion. 2 ill., 1 tab. Phie.

Description

Изобретение относитс  к электромашиностроению в части создани  устройств дл  коммутации электрических машин и может быть использовано, например , в автомобильных генераторах переменного тока.The invention relates to electrical engineering in terms of creating devices for switching electrical machines and can be used, for example, in automotive alternators.

Целью изобретени   вл етс  увеличение -ресурса работы за счет оптимизации условий токопередачи путем обеспечени  прохождени  тока заданной плотности и уменьшени  износа трущихс  поверхностей.The aim of the invention is to increase the service life by optimizing the current transmission conditions by ensuring the passage of a current of a given density and reducing wear on the rubbing surfaces.

На фиг.1 представлено устройство дл  коммутации электрических машин, продольный разрез (вариант использовани  в автомобильном генераторе переменного на фиг.2 - разрез Л-А на фиг.1,Fig. 1 shows a device for switching electric machines, a longitudinal section (a variant of use in an alternator car alternator in Fig. 2 is a section A-A in Fig. 1,

Устройство содержит корпус 1, в котором вдоль вала 2 расположены пары подвижных 3 и 4 и неподвижных 5 и 6 контактных элементов. Кажда  из пар выполнена в виде наружного и внутреннего колец подшипника скольжени . Внутренние кольца 3 и 4 св заны с валом 2 устройства,  вл ющегос  в описываемом варианте валом электрической махиины, они насажены на изолирующую втулку 7, закрепленную на валу 2. Наружнь е кольца 5 и закреплены с помощью изол ционной втулки 8 в центральной части корпуса 1 ,The device includes a housing 1, in which along the shaft 2 there are pairs of movable 3 and 4 and fixed 5 and 6 contact elements. Each pair is made in the form of outer and inner rings of the sliding bearing. The inner rings 3 and 4 are connected to the shaft 2 of the device, which in the embodiment being described is connected to the electric machini shaft, they are mounted on an insulating sleeve 7 fixed to the shaft 2. The outer ring 5 and fixed by means of an insulating sleeve 8 in the central part of the housing 1 ,

Кольца 3 и 5, 4 и & подшипника установлены со взаимным эксцентриси . тетом, величина которого е(0,0015. 0,005)d, где d - наружный диаметр внутреннего кольца 3 и 4, при этомRings 3 and 5, 4 and & bearings are installed with mutual eccentricity. the aunt, whose value is e (0.0015. 0.005) d, where d is the outer diameter of the inner ring 3 and 4, while

поверхность непосредственного контак- 40 торый компенсирует температурное тировани  элементов контактйой парырасширение колец, возникающее приthe surface of the direct contact compensates for the temperature tirivaniya elements of the contact pair, the expansion of the rings that occurs when

работе электрической машины на высоких оборотах ,от трени  колец друг о друга, и служит дл  размещени  смаз- 45 ки 9. Действие смазки основано на эффекте Крагельского ( вление микропереноса ), характеризующемс  низким, близким к жидкостному, коэффициентом трени  при высоком классе чисторасположена в угловой зоне d. 100- 135 (фиг,2), В образовавшемс  между кольцами 3 и 5 (с наружным диамет- f)OM d), 4 и 6 (внутренним диаметр ом D) зазоре помещена смазка 9, в ка- честве которой могут быть использованы глицерин, спирто-глицеринова  смесь или металлоплакирующие смазкиthe operation of the electric machine at high speeds, from the friction of the rings against each other, and serves to place the lubricant 9. The lubricant effect is based on the Kragelsky effect (microtransfer), characterized by a low, close to liquid, coefficient of friction at a high class clean zone d. 100-135 (FIG. 2), In the gap formed between rings 3 and 5 (with outer diameter f) OM d), 4 and 6 (inner diameter ohm D), grease 9 is placed, as which glycerin can be used , alcohol-glycerin mixture or metal cladding grease

дн  компенсации температурного расши- 50 ты поверхности и почти полным отсутрени . В корпусе и втулке 8 выпол- пены отверсти  дл  фетровых фитилей 10, с помощью которых осуществл етс  подача смазки в зону колец 3 и 5, 4 и 6, Дл  возможности возобновлени  смазки отверсти  снабжены пробками 1 I,days of compensation of the temperature expansion of the surface and almost complete exhaustion. In the housing and the sleeve 8 there are holes for felt wicks 10, which are used to supply lubricant to the area of rings 3 and 5, 4 and 6. In order to be able to resume lubrication, the holes are provided with plugs 1 I,

Устройство дп  коммутации подклю чено в электрическую машины следующим образом. Кольцо 6 выводом 12The dp switching device is connected to an electrical machine as follows. Ring 6 pin 12

соединено с корпусом 1, т.е. с массой электрической машины, а кольцо 5 - выводом 13 с винтом 14, служащимconnected to housing 1, i.e. with the mass of an electric machine, and the ring 5 - with pin 13 with a screw 14 serving

дл  подключени  электрической машины во внешнюю цепь и изолированным от корпуса 1 втулкой 15. На валу 2 закреплена обмотка 16 возбуждени , соединенна  выводами 17 и 18с внутренними кольцами 3 и 4 коммутирующего устройства. Между втулкой 8 и корпусом 1 расп.оложены кольца 19, выполненные из упругого материала.for connecting an electric machine to an external circuit and a sleeve 15 insulated from the housing 1. On the shaft 2, an excitation winding 16 is connected, connected by the inner rings 3 and 4 of the switching device by terminals 17 and 18c. Between the sleeve 8 and the housing 1 is placed ring 19, made of elastic material.

Устройство дл  коммутации работает следующим образом.The switching device operates as follows.

При вращении вала 2 электрической машины кольца 3 и 4 вращаютс  вместе с ним, и ток дл  питани  обмотки возбуждени  16 подаетс  выводом 13When the shaft 2 of the electric machine is rotated, the rings 3 and 4 rotate with it, and the current for powering the field winding 16 is supplied by terminal 13

от винта 14 через неподвижное кольцо 5, скольз  шкй контакт между кольцами 5 и 3 и вывод 17 на обмотку 16. Цепь замыкаетс  через вывод 18, кольцо 4, скольз ш;ий контакт между кольцами 4 и 6 и вывод 12 на массу электрической машины. Плотное прилегание колец 3 и 5, 4 и 6 осуществл етс  за счет сил т жести и центробежных сил, возникающих при вращенииfrom the screw 14 through the fixed ring 5, the slip contact between the rings 5 and 3 and the pin 17 to the winding 16. The circuit is closed through the pin 18, the ring 4, the slip, and the contact between the rings 4 and 6 and the pin 12 to the mass of the electric machine. The tight fit of the rings 3 and 5, 4 and 6 is accomplished by the force of gravity and the centrifugal forces arising from the rotation

ротора. Возможные перекосы, возникающие при установке узла, -компенсируютс  кольцами 19 из упругого материала , которые обеспечивают самоцентр ацию узла.rotor. Possible distortions that occur during installation of the node are compensated by rings 19 of elastic material, which ensure self-centering of the node.

Благодар  тому, что пары колецThanks to the fact that a pair of rings

3 и 5, 4 и 6 установлены с эксцентри- ситетом е, между наружными и внутренними кольцами в верхней части устройства существует зазор L 2е5 коствием износа контактируемых поверхностей .3 and 5, 4 and 6 are installed with eccentricity e, between the outer and inner rings in the upper part of the device there is a gap L 2е5 due to wear of the contact surfaces.

Оптимальна  величина зазора L О,003-0,Old. Величины эксцентрисите- 55 та е и угловой зоны оС выбраны по конструктивным соображени м, исход  из необходимости обеспечени  токо- прохождени  и работоспособности узла (компенсации температурных расшире3The optimal gap size is L O, 003-0, Old. The magnitudes of the eccentricity e and the angular zone of the C are selected for structural considerations, based on the need to ensure the passage of the current and the operability of the node (compensation for thermal expansion

НИИ и размещени  смазки) и подтверждены экспериментально.Research institutes and lubricant placement) and confirmed experimentally.

Рассмотрим выбор интервала величи ны эксцентриситета на примере устройства дл  автомобильных генераторов переменного тока.Let us consider the choice of the interval of the eccentricity on the example of a device for automotive alternators.

Все автомобильные, генераторы имеют контактные кольца диаметром 25- 35 мм, зазор между статором и ротором лежит в пределах 0,5-0,6 мм, несоосность поверхности ротора относительно посадочных мест подшипников 0,05 мм, несоосность посадочных поверхностей статора и, следовательно, смещение внутренней поверхности статора 0,05 мм. Тогда суммарное смещение статора и ротора относительно друг друга равно 0,05fO,,1 мм. Зазоры между статором и ротором, несоосности статора и ротора измер ютс  до покрыти  указанных поверхностей . Однако, в цел х предотвращени  коррозии внутренн   поверхность статора покрываетс  грунтовкой ФЛ-ОЗК и эмалью ХВ-125 в два сло , а поверхность ротора - эмалью ГФ-92, Толщина покрытий находитс  в пределах 0,08- 0,10 мм, следовательно, реальный зазор между статором и ротором меньше на суммарную величину покрытий, т.е. 0,16-0,20 ММ . Так как ротор расположен посередине между подшипниками, то при зазоре L 0,35 мм в коммутирующем устройстве смещение ротора равно О,175 мм.All automobile generators have contact rings with a diameter of 25- 35 mm, the gap between the stator and the rotor lies within 0.5-0.6 mm, the misalignment of the rotor surface relative to the bearing seats is 0.05 mm, the misalignment of the stator seating surfaces the offset of the inner surface of the stator is 0.05 mm. Then the total displacement of the stator and the rotor relative to each other is 0.05fO ,, 1 mm. The gaps between the stator and the rotor, the misalignment of the stator and the rotor are measured before coating these surfaces. However, in order to prevent corrosion, the inner surface of the stator is coated with a FL-OZK primer and XB-125 enamel in two layers, and the rotor surface is coated with GF-92 enamel. the gap between the stator and the rotor is smaller by the total value of the coatings, i.e. 0.16-0.20 MM. Since the rotor is located midway between the bearings, with a clearance of L 0.35 mm in the switching device, the rotor displacement is O, 175 mm.

Следовательно, с учетом всех смещений и покрытий минимальный гарантированный зазор между статором и ротором равен 0,5 - (0,100 f 0,200 + +0,175) 0,025 мм. .Therefore, taking into account all offsets and coatings, the minimum guaranteed clearance between the stator and the rotor is 0.5 - (0.100 f 0.200 + + 0.175) 0.025 mm. .

. Как видно из приведенных рассуждений , увеличение величины заг.ора L более 0,35 мм может привести к задеванию ротора за статор, т.е. к выходу из стро  электрической машины. Таким образом, верхний предел величины зазора L ограничен величиной 0,01.. As can be seen from the above reasoning, an increase in the size of the overhang L more than 0.35 mm can lead to the rotor being grazed on the stator, i.e to break the electric car. Thus, the upper limit of the size of the gap L is limited to 0.01.

Нижний предел величины зазора Ъ 0,003d обусловлен необходимостью размещени  смазки и компенсации температурного расширени .The lower limit of the gap size, 0.003d, is due to the need to place the lubricant and compensate for thermal expansion.

6165561655

Результаты экспериментальной проверки предлагаемого устройства приведены в таблице.The results of experimental verification of the proposed device are shown in the table.

Как видно из табли1уы, контлктпл  зона, обеспечивающа  работоспособность устройства,дл  коммутации, находитс  в угловом интервале х 100- 10 135 при величине зазора (0,003 - 0,0)d., т.е. при величине эксцентриситета (0,0015 - 0,005)d.As can be seen from the table, the control zone, ensuring the operability of the device, for switching, is in the angular interval x 100-10 135 with a gap (0.003-0.0) d., I.e. with an eccentricity value (0.0015 - 0.005) d.

TaKPiM образом, благодар  оптими- 15 зации условий токопередачи - обеспечению прох,ождени  тока заданной плотности и исключению износа трущихс  поверхностей - достигаетс  увеличение ресурса- работы предлагаемого уст- 20 ройства по сравнению с изнестршм, в котором из-за сухого трени  между кольцами подшипника, распаложенными концентрично, непрерывно увеличиваетс  зазор между ними и, как следствие, 25 уменьшаетс  зона электрического контакта и увиличиваетс  биение колец . TaKPiM, by optimizing the current transmission conditions — ensuring that the current flows through a given density and eliminates wear of the rubbing surfaces — increases the service life of the proposed device as compared to wear, in which due to dry friction between the bearing rings, spaced concentrically, the gap between them increases continuously, and as a result, 25 the electrical contact area decreases and the ringing of the rings increases.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  коммутации электрических машин, содержащее расположенные вдоль вала пары подвижных и неподвижных контактных элементов, кажда  из пар выполнена в виде наружного и внутреннего, св занного с валом, колец подшипника скольжени , отличающеес  тем, что, сA device for switching electric machines, comprising a pair of moving and stationary contact elements located along the shaft, each of the pairs being made as external and internal, connected to the shaft, bearing rings, characterized in that целью увеличени  ресурса работы за счет оптимизации условий токопередачи путем обеспечени  прохождени  тока заданной плотности и уменьшени  износа поверхностей, кольцаthe purpose of increasing service life by optimizing current transfer conditions by ensuring the passage of current of a given density and reducing wear of surfaces, rings подшипника установлены со эксцентриситетом, величина которого е (0,0015,..0,005)d, где d - наружный диаметр внутреннего кольца, при этом поверхность непосредственногоbearings are installed with an eccentricity, the value of which is e (0.0015, .. 0.005) d, where d is the outer diameter of the inner ring, while the surface is контактировани  элементов пары расположена в угловой зоне 100-135 , а в образовавшемс  между кольцами зазоре помещена смазка.the contacting of the elements of the pair is located in the corner zone 100-135, and in the gap formed between the rings there is a lubricant. 3535 0,35 100 0,160,50.35 100 0.160.5 0,025Обеспечиваетс 0.025 Provided нормальна  работоспособностьnormal performance I 17 16I 17 16 (тттЫ(dtt 16sixteen
SU864056804A 1986-04-18 1986-04-18 Device for commutating electric machines SU1361655A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864056804A SU1361655A1 (en) 1986-04-18 1986-04-18 Device for commutating electric machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864056804A SU1361655A1 (en) 1986-04-18 1986-04-18 Device for commutating electric machines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1361655A1 true SU1361655A1 (en) 1987-12-23

Family

ID=21233775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864056804A SU1361655A1 (en) 1986-04-18 1986-04-18 Device for commutating electric machines

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1361655A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1708317A2 (en) 2005-03-29 2006-10-04 Karl Ronald Schoeller Roller-band contact unit for permanent or motion dependent intermittent galvanic connection of two systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 59/977, кл. Н 01 R- 39/00, 1978. Авторское свидетельство СССР № 827i2, КЛ..И О R 39/28, 1948, *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1708317A2 (en) 2005-03-29 2006-10-04 Karl Ronald Schoeller Roller-band contact unit for permanent or motion dependent intermittent galvanic connection of two systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5577847A (en) Supporting arrangement for a bearing in an electric motor
KR970031174A (en) AC GENERATOR
KR20040110835A (en) Vibration motor
US6102574A (en) Rolling mounting for rail vehicles with current passage
US6530694B2 (en) Rolling bearing unit
SU1361655A1 (en) Device for commutating electric machines
US11323010B2 (en) Electric Machine
JPH09291943A (en) Rolling bearing and electric motor
ES8106076A1 (en) Dynamoelectric machine having enhanced unbalanced stator current capability.
US4320931A (en) Insulating bearing and method of manufacture
US9369030B2 (en) Dynamo-electric machine
KR200206586Y1 (en) Bearing insulation structure of motor
US2393900A (en) Bearing for dynamos
RU2140700C1 (en) End electric asynchronous machine
JPS6044620A (en) Dynamic pressure bearing device
RU2058655C1 (en) End-mounted induction machine
RU198568U1 (en) Asynchronous motor bearing unit
SU875514A1 (en) Device for transfer of electric power from stationary object to rotating one
SU1495950A1 (en) Motor with rolling rotor
SU1034101A2 (en) Device for power transmission from fixed object to rotating object
SU1023470A1 (en) Current collecting device
GB2025153A (en) Thermal expansion compensating bearings in electric machines
JP2943441B2 (en) Small DC motor
SU1737589A1 (en) Current-collecting device
SU1321973A1 (en) Oil control device