щетка для электрической машины
Классы МПК: | H01R39/18 контакты, взаимодействующие с коллектором или контактным кольцом, например контактная щетка H01R39/40 допускающие перемещение щетки в держателе в процессе токосъема |
Автор(ы): | Смазнов П.П., Степанов В.П., Козлов Л.Г., Смазнов Д.П., Реморов А.А., Рамазанов Г.Н. |
Патентообладатель(и): | Смазнов Петр Петрович, Степанов Владимир Петрович, Козлов Леонид Григорьевич, Смазнов Дмитрий Петрович, Реморов Андрей Алексеевич, Рамазанов Гусейн Несреддинович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-01-25 публикация патента:
10.06.2000 |
Предлагаемая щетка предназначена для электрических машин, работающих в условиях повышенных электрических и вибрационных нагрузок, например тяговых электродвигателей. Щетка содержит скошенную относительно оси под углом в верхней плоскости площадку для нажимного устройства, преимущественно постоянного нажатия, и отличается от известных тем, что отношение угла скоса площадки к величине удельного нажатия выбирают в пределах 0,36 - 0,82, причем соотношение тангенциального и радиального размеров щетки устанавливают в пределах 0,2 - 0,40. Указанные соотношения позволяют обеспечить устойчивость работы скользящего контакта при повышенных электрических и вибрационных нагрузках, что позволяет в эксплуатации по сравнению с известными снизить износ щеток на 9 - 20%, увеличить срок службы щеток в 1,2 - 2,5 раза, улучшить состояние щеточно-коллекторного узла. 1 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Щетка для электрической машины, содержащая скошенную относительно оси под углом в верхней плоскости площадку для нажимного устройства, преимущественно постоянного нажатия, отличающаяся тем, что отношение угла скоса площадки к величине удельного нажатия выбирают в пределах 0,36 - 0,82 градус/кПа, причем соотношение тангенциального и радиального размеров щетки находится в пределах 0,20 - 0,40.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электротехнике и касается щеток для электрических машин, работающих в условиях повышенных электрических и вибрационных нагрузок, например, тяговых электродвигателей. Известны щетки для электрических машин, которые устанавливаются в щеткодержатели с постоянным нажатием нажимного устройства в верхней части щетки, которая содержит скошенную относительно оси под углом в верхней плоскости площадку для нажимного устройства (а.с. 1020898, кл. H 01 K 39/40 от 30.05.1983 г. [1] - прототип). Недостатком известной щетки является невозможность обеспечения надежности и стабильности контакта в условиях повышенных электрических и вибрационных нагрузок. Это вызвано тем, что угол скоса (

t : r = 0,125 - 0,195. Как показала практика, при этих соотношениях устойчивость щетки от вибраций и поддержание надежного механического и электрического контакта между щеткой и коллектором не обеспечиваются. В качестве мер борьбы с отмеченными нарушениями работы щеток используют известные виды различных амортизирующих устройств, в частности резиновых накладок определенной геометрической формы, устанавливаемых между нажимным устройством и щеткой (см. патент РФ N 2025843, кл. H 01 R 39/40 от 30.12. 1994 г. [2] - аналог). Однако и эта конструкция не позволяет в полной мере удовлетворить требования по надежной работе щеток в экстремальных условиях. Во-первых, сам материал, из которого изготавливаются накладки, - резина, под действием чередующихся минусовых и плюсовых температур быстро "стареет", теряет свою эластичность и перестает выполнять функцию амортизатора; во-вторых, токоведущие провода, проходящие сквозь отверстия в резиновой накладке, оказываются в тепловом экране, который препятствует отводу тепла в местах крепления проводов к телу щетки и вызывает перегрев узлов крепления. Кроме того, рабочий ресурс щеток с данными накладками уменьшен на размер толщины накладки. Цель изобретения - обеспечение надежности и стабильности контакта при работе в условиях повышенных электрических и вибрационных нагрузок. Цель достигается тем, что предлагаемая щетка лишена вышеуказанных недостатков. Отличия предложенной щетки заключается в том, что в щетке для электрической машины, содержащей скошенную относительно оси под углом в верхней плоскости площадку для нажимного устройства, преимущественно постоянного нажатия, отношение угла скоса площади к величине удельного нажатия устанавливается в пределах 0,36 - 0,82 градус/кПа, причем соотношение тангенциального и радиального размеров щетки находится в пределах 0,20 - 0,40. Сущность изобретения дополнительно поясняется чертежом. Щетка 2 установлена в обойме щеткодержателя 3 служит для токосъема на коллектор 1. В верхней части щетка 2 имеет площадку 4, скошенную под углом


M(Pг) + M(Fтр) = M(Pв),
Psin




где

что позволяет сделать следующие выводы:
- устойчивость щетки в тангенциальном направлении не зависит от силы нажатия P;
- при равенстве r = H для обеспечения устойчивости щетки необходимо выполнить условие t = 2r :



- повышается стабильность и надежность контакта, снижается износ щеток на 9-20%;
- увеличивается срок службы в 1,2-2,5 раза;
- улучшается состояние щеточно-коллекторного узла. При изменении соотношений


1. А. с. 1020898, кл. H 01 K 39/40 от 30.05.1983 г. "Щеткодержатель для электрической машины". 2. Патент РФ N 2025843, кл. H 01 K 39/18 от 30.12.1994 г. "Щетка для электрических машин".
Класс H01R39/18 контакты, взаимодействующие с коллектором или контактным кольцом, например контактная щетка
щетка для электрических машин - патент 2416847 (20.04.2011) | ![]() |
составная разъемная щетка с замковой частью - патент 2365005 (20.08.2009) | ![]() |
щетка для электрической машины - патент 2274935 (20.04.2006) | ![]() |
контактный узел преимущественно для космических аппаратов - патент 2115981 (20.07.1998) | |
щетка для электрической машины - патент 2031498 (20.03.1995) | |
щетка для электрической машины - патент 2025843 (30.12.1994) |
Класс H01R39/40 допускающие перемещение щетки в держателе в процессе токосъема