SU439041A1 - Коммутатор с жидкометаллическим контактом - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  « устройствам дл  коммутации репульсионного двигател , осуществл емой с помощью жидкого металла.

Известен коммутатор, содержащий замкнутую вращающуюс  камеру, заполненную жидким металлом, и контактные элементы.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности устройства.

Эта цель достигаетс  тем, что камера имеет две полости, в одной полости на общей втулке установлены сектора, снабженные приводом дл  перемещени  их по окружности, контактные элементы расположены на внутренней торцовой стенке камеры, а сама камера и сектора выполнены из материала, не смачивающегос  жидким металлом; полости камеры выполнены концентрическими и отделены одна от другой перегородкой с отверсти ми , наружна  поверхность секторов, установленных во внутренней полости, не концентрична перегородке и имеет скосы в сторону контактных элементов, а число секторов соответствует полюсности двигател .

Во втором варианте исполнени  «амера содержит цилиндрическую полость, котора  переходит в коническую, а контактные элементы расположены на внутренних диаметрально противоположных стенках цилиндрической волости .

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант исполнени  коммутатора; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3.

Коммутатор репульсионного двигател  (фиг. 1 и 2) включает дискообразный корпус 1, имеющий аксиальное отверстие 2 дл  установки и креплени  его на валу ротора, например , при помощи винтов через ;радиальные отверсти  3 на торцовой ступице 4. Внутренн   камера коммутатора разделена концентрической перегородкой 5 на рабочую полость 6 и периферийную полость 7. Концентрическа  перегородка 5 имеет отверсти  8 дл  перетока

жидкого металла из одной полости в другую. На торцовой стенке коммутатора установлены токоподвод щие шинки 9, концы которых в рабочей камере имеют вид контактных пластинок 10. Контактные пластинки 10 утоплены в корпусе 1, чтобы внутренн   стенка коммутатора не имела выступающих частей.

Контактные пластинки 10 размещены относительно перегородки 5 на рассто нии, необходимом дл  размещени  части жидкого металла , нросочивщегос  через щели между приемным концом 11 секторов 2 и корпусом 1 коммутатора. Зазор между приемным концом 11 секторов 12 и перегородкой 5 - минимальный . Однако сектор 12 выполнен таким, чтобы между ним и перегородкой 5 образовалс  определенный о-бъем 13, который необходим дл  размещени  просочившегос  потока металла по всему периметру приемного конца сектора. При этом металл с боковых стенок сектора удал етс  в сторону перегородки за счет центробежных сил. Днище сектора с внешней сторо-ны имеет канавку 14, котора  к концу сектора постепенно расшир етс  в направлении к ротору, а та-кже имеет некоторый уклон в ту же сторону с тем, чтобы струйка металла во врем  пуСка попадала на конта ктные пластинки, наход щиес  вслед за сектором. Количество секторов соответствует числу полюсов репульсионного двигател . Сектора жестко соединены с цилиндрической втулкой 15, имеющей привод 16, при помощи -которого сектора фиксируютс  в определенном положении, диктуемом режимом работы двигател . Роль периферийной полости 7 сводитс  к регулированию объема металла в рабочей полости 6 в зависимости от режима работы двигател . При применении жидкометаллической коммутации напр жение на месте контакта между металлом и контактными пластинками практически не тер етс . Это позвол ет примен ть на роторе стержневую или литую алюминиевую обмотку. В этом случае все конструктивные части коммутатора могут .выполн тьс  из чугуна или стали. Стенка, на которой располагаютс  контактные пластинки, должна иметь покрытие, не смачивающиеес  жидким металлом . Такое покрытие устранит возможность образовани  электрической цепи по пленке жидкого металла в секци х, не подлежащих коммутации. Сами контактные пластинки должны быть свободны от такого покрыти . Если ва роторе примен етс  обмотка в виде катушки из изолированного провода, то все детали коммутатора должны быть изготовлены из изол ционного материала. В другом варианте исполнени  коммутатор (фиг. 3 и 4) состоит из рабочей камеры 17, сектора 18 с .приводом 19 дл  регулировани  числа оборотов двигател . Рабоча  камера состоит из цилиндрической полости 20 и конической полости 21 дл  размещени  жидкого металла при остановке двигател . При вращающемс  роторе двигател  жидкий металл под действием центробежных сил распредел етс  по кольцевой стенке 22. Контактна  зона содержит два концентрических р да контактных пластин 23, расположенных от кольцевого сло  жидкого металла на рассто нии, исключающем электрический контакт между ними и жидким металлом. Контактные пластины устанавливаютс  заподлицо в стенках камеры 17, выполненных из изолирующего материала, не смачивающегос  жидким -металлом. Диаметрально противоположные контактные пластины, расположенные в разных р дах , запараллеливаютс  между собой. Пусковой .момент двигател  обеспечиваетс  короткозамкнутыми секци ми, одноименные контактные пластины которых в начальный момент погружены в жидкий -металл. При вращающемс  роторе весь жидкий металл распредел етс  по кольцу, которое, набега  на -неподвижный сектор, отклон етс  и замыкает контактные пластины, оказавшиес  в зоне сектора. Во втором варианте исполнени  жидкометаллического коммутатора требуетс  меньшее количество жидкого металла. Число секторов уменьшаетс  в два раза, что позвол ет увеличить полюсность репульсионного двигател  без опасений уменьшить центробежную силу, формирующую кольцевой слой жидкого металла . Предмет изобретени  1. Коммутатор с жидкометаллическим контактом , преимущественно дл  репульсионного двигател , содержащий замкнутую вращающуюс  камеру, заполненную жидким металлом , и контактные элементы, отличающийс   тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности устройства, камера имеет две полости, в одной из которых на общей втулке установлены сектора, снабженные приводом дл  перемещени  их по окружности, а контактные элементы расположены на внутренней торцовой стенке камеры, причем указанна  камера и сектора выполнены из материала , не смачивающегос  жидким металлом . 2.Коммутатор по п. 1, отличающийс  тем, что полости камеры выполнены концентрическими и отделены одна от другой перегородкой с отверсти ми, наружна  поверхность секторов, установленных во внутренней олости, не концентрична перегородке и имет скосы в сторону контактных элементов, а исло секторов соответствует полюсности двиател . 3.Коммутатор по п. 1, отличающийс  ем, что камера содержит -цилиндрическую поость , котора  переходит в коническую, а онтактные элементы расположены на внутенних диаметрально -противоположных стенах цилиндрической полости.

/5

Риг 1