SU762075A1

SU762075A1 - Electric machine current-collecting device

Info

Publication number: SU762075A1
Application number: SU782679416A
Authority: SU
Inventors: Matvej A Vilkin; Semen M Gertsov; Anatolij F Ivanov
Original assignee: Matvej A Vilkin; Semen M Gertsov; Anatolij F Ivanov
Priority date: 1978-10-31
Filing date: 1978-10-31
Publication date: 1980-09-07

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к конструктивному выполнению токосъемного устройства электрических машин.The invention relates to electric machines, in particular to the constructive implementation of the collector device of electric machines.

Известно токосъемное устройство элект- 5 рических машин, содержащее неподвижные щетки, выполненные "из графита, и вращающийся коллектор (кольцо), выполненный из меди [1]К недостаткам этого токосъемного уст- ю ройства следует отнести низкие электрические и механические характеристики контакта щетка — коллектор (кольцо), т. е. нестабильность величины переходного сопротивления контакта щетка—коллектор (коль- 15 цо) и высокий коэффициент трения, что приводит к увеличению механических потерь и разбросу характеристик токосъемного устройства, а также большой износ как щеток, так и коллектора (колец), что при- 20 водит к значительному снижению ресурса работы машины.A collector device of electric machines is known that contains fixed brushes made of graphite and a rotating collector (ring) made of copper [1] The drawbacks of this collector device include the low electrical and mechanical characteristics of the brush-collector contact (ring), i.e., the instability of the magnitude of the transition resistance of the brush-collector contact (ring-15 cen) and a high friction coefficient, which leads to an increase in mechanical losses and a variation in the characteristics of the current-collecting device, and akzhe large as the wear of brushes and collector (rings) that pri- 20 leads to a significant reduction in service life of the machine.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является токосъемное 25 устройство, содержащее щетки и коллектор с микронеровностями на рабочей поверхности, выполненные в виде концентрических канавок с сечением, например трапецеидальным, размеры которых выбраны в за- 30Closest to the proposed device by the technical nature and the achieved result is a collector 25 device containing brushes and a collector with irregularities on the working surface, made in the form of concentric grooves with a cross section, for example, trapezoidal, whose dimensions are chosen 30

22

висимости от ширины щетки в определенном соотношении [2].depending on the width of the brush in a certain ratio [2].

Недостатками указанного токосъемного устройства являются очень низкие ресурс работы и стабильность электрических и механических характеристик, так как при работе токосъемного устройства происходит износ канавок, выполненных на рабочей поверхности коллектора, и выработка антифрикционной смазки, что приводит к резкому ухудшению характеристик контакта щетка—коллектор. Кроме того, для обеспечения работоспособности указанного токосъемного устройства обязательно наличие специальной антифрикционной смазки.The disadvantages of this current collector device are very low operating life and stability of electrical and mechanical characteristics, since during operation of the current collector device, the grooves made on the working surface of the collector are worn out and antifriction lubricant is developed, which leads to a sharp deterioration of the brush-collector contact characteristics. In addition, to ensure the performance of the specified collector devices required the presence of a special anti-friction lubricant.

Целью изобретения является улучшение электрических и механических характеристик токосъемного устройства.The aim of the invention is to improve the electrical and mechanical characteristics of the collector device.

Это достигается тем, что в предлагаемом токосъемном устройстве, состоящем из щеток и коллектора (колец), коллектор (кольца) выполнен из пористой меди (или ее сплавов — циркониевая, кадмиевая медь и т. д.) с микропорами диаметром 0,001 — 0,01 мм, расположенными по всему объему коллектора (кольца).This is achieved by the fact that in the proposed current collection device consisting of brushes and a collector (rings), the collector (rings) is made of porous copper (or its alloys - zirconium, cadmium copper, etc.) with micropores of 0.001 - 0.01 mm, located throughout the volume of the collector (ring).

Токосъемное устройство работает следующим образом.Collector device operates as follows.

При работе электрической машины, в которой применено предлагаемое токосъемноеWhen operating an electric machine in which the proposed collector applied

762075762075

4four

устройство с коллектором (кольцами) из пористой меди, щетки скользят по рабочей поверхности коллектора (колец). При этом частицы износа щеток внедряются в микропоры на рабочей поверхности коллектора и образуют устойчивую равномерную пленку. Движение щетки по планке, образованной частицами износа щеток, обеспечивает улучшение электрических и механических характеристик токосъемного устройства, т. е. увеличение стабильности величины переходного сопротивления контакта щетка—коллектор, уменьшение величины коэффициента трения, увеличение ресурса работы токосъемного устройства. Учитывая, что микропоры равномерно распределены по всему объему коллектора (колец), при износе коллектора (колец) й щеток, пленка, образованная частицами износа щеток, самовосстанавливается, что и обеспечивает высокую стабильность электрических и механических характеристик токосъемного устройства. В известном же устройстве [2] микронеровности, выполненные на рабочей поверхности коллектора, в процессе износа не восстанавливаются.device with a collector (rings) of porous copper, brushes slide on the working surface of the collector (rings). In this case, the wear particles of the brushes are embedded in the micropores on the working surface of the collector and form a stable uniform film. The movement of the brush along the bar formed by the wear particles of the brushes provides improved electrical and mechanical characteristics of the current collector, i.e., an increase in the stability of the contact – brush – collector contact resistance, a decrease in the friction coefficient, and an increase in the service life of the current collector. Considering that micropores are evenly distributed throughout the collector volume (rings), when the collector (rings) and brushes are worn, the film formed by the wear particles of the brushes self-repairs, which ensures a high stability of the electrical and mechanical characteristics of the collector. In the known device [2], irregularities made on the working surface of the collector are not restored during wear.

Предложенная конструкция токосъемного устройства позволяет увеличить ресурс работы электрической машины в 2,5 раза заThe proposed design of the collector device allows you to increase the life of the electric machine 2.5 times per

счет улучшения электрических и механических характеристик контакта щетка—коллектор (кольцо) и пх стабильности в процессе механического износа без примененияby improving the electrical and mechanical characteristics of the contact brush-collector (ring) and nx stability in the process of mechanical wear without using

5 специальной антифрикционной смазки, а также существенно расширить область применения токосъемного устройства в электрических машинах постоянного и переменного тока, предназначенных для длитель0 ной работы в нормальных климатических условиях и при пониженном давлении во всем диапазоне температур.5 special anti-friction lubricant, as well as significantly expand the scope of current collector device in electric machines of direct and alternating current, designed for long-term operation in normal climatic conditions and under reduced pressure over the entire temperature range.

Claims

Claim

5 Current collector device of an electric machine containing brushes and a collector or contact rings, characterized in that, in order to improve its electrical and mechanical characteristics, the collector or contact rings are made of porous copper with micropores of 0.001-0.01 mm, evenly spaced throughout collector volume.