Устройство для испытания щеток электрических машин

1

Изобретение относится к электротехнике и касается устройств для испытания различных узлов токосъема электрических машин и их элементов (щеток, коллекторов, токосъемников и др.).

Известны устройства для испытания электрических машин, состоящие из прившдного двигателя, имитатора коллектора в виде короткозамкнутого кольца с установленными на нем щетками, включенными в цепь питания через реостат 1.

Недостатком подобных устройств является отсутствие фактора искрения, действующего в реальной электрической машине при коммутации и оказывающего сильное влияние на важнейшие характеристики контактной пары, включая износные.

Известно также устройство для испытания щеток электрических машин, являющееся наиболее близким к изобретению и состоящее из приводного двигателя, имитатора коллектора в виде короткозамкнутого кольца с установленными на нем щетками, включенными в цепь источника питания через реостат и индуктивность 2.

Это устройство обеспечивает образование в контактной зоне фактора искрения, регулируемого по мощности и аналогичного по природе, имеющего место в реальной машине при коммутации. Благодаря этому обеспечиваются испытания на износ в условиях, близких к реальным. Однако на этом устройстве невозможно испытывать щетки машин , имеющих циклические токовые перегрузки . Кроме того, при необходимости повышения импульсной токовой нагрузки мощность искрения резко повышается, так как зависит от квадрата тока, что сильно ограничивает возможности данного технического решения и снижает пределы токовой перегрузки .

5 Целью изобретения является врзможность проведения испытаний при токовых циклических перегрузках.

Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем приводной двигатель , имитатор коллектора в виде короткозамкнутого кольца с изолированными вставками , установленные на имитаторе щетки, включенные в цепь источника питания через реостат и индуктивность, щетки установлены

так, что величины дуг по окружности имитатора между краями каждой вставки (а), набегающими краями соседних однополярных щеток (Ь), внешними набегающим и сбегающим краями соседниходнополярных щеток (с) и соответственными краями соседних вставок (d) связаны неравенством

а b с d, причем а

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.

Щетки положительной 1 и отрицательной 2 полярности (на чертеже изображено по три однополярных щетки) установлены, на имитаторе коллектора 3, представляющим собой цилиндр из электропроводного материала с изолирующими вставками 4 на поверхности , контактирующей со щетками. Изолирующие вставки изготавливают из обычных антифрикционных материалов, например текстолита. Они могут быть изготовлены также из электропроводных материалов , в этом случае они должны быть изолированы от проводящей токчасти имитатора , например, с помощью изоляционных прокладок. На имитаторе установлена одна или несколько изолирующих вставок в зависимости от условий коммутации имитируемой электрической машины.

Имитатор вращается приводным двигателем (на чертеже не показан).

Однополярные щетки соединены с. источником питания через реостат R ииндуктивность L и установлены так, что величина дуги по окружности имитатора между краями каждой вставки (а), величина дуги между набегающими краями соседних однополярных щеток (Ь), величина дуги между внещними набегающим и сбегающим краями соседних однополярнь1х щеток (с) и величина дуги между соответственными краями соседних вставок (d) связаны неравенством а b с d, причем с - Ь. а.

Устройство работает следующимобразом

При вращении имитатора в моментысбегания щеток с .проводящей на изолирующую вставку выделяется в виде искрения накопленная электромагнитная энергия. При этом мощность искрения регулируется независимо от величины заданной токов ой перегрузки изменением величин тока, йапряжения источника питания, индуктивности, количества изолирующих вставок и частотьг вращения.

716094

Благодаря описанному положению однополярных цветок и изолирующих вставок в промежутки времени, когда одна из щеток находится на изолирующей вставке, другие щетки (по меньшей мере одна из них) находятся на проводящей части имитатора и работают с перегрузкой по току, так как берут на себя нагрузку изолированной щетки, Таким образом, каждая из щеток, за исключе;нием моментов пробегания изолирующих вставок, циклически нагружена

током повышенной величины, независимо от регулиробания мощности искрения. Степень перегрузки регулируется количеством однополярных щеток. При двух однополярных щетках перегрузка по току - 100%

(двойная нагрузка), при увеличении количества однополярных щеток перегрузка по току уменьшается.

Изобретение позволяет проводить испытания щеток при заданных перегрузках по току,: и заданной мощности искрения без

применения вспомогательной аппаратуры. При этом пределы токовой нагрузки расщиряются до двойной перегрузки.

Формула изобретения

Устройство для испытания щеток электрических машин, содержащее приводной двигатель , им.итатор коллектора в виде короткозамкнутого кольца с изолированными вставками, установленные на имитаторе щетки, включенные в цепь источника питания через реостат и индуктивность, отличающееся тем, что, с целью возможности проведения испытаний при токовых циклических перегрузках, величины дуг по окружности имитатора между краями каждой вставки (а), набегающими краями соседних однополярных щеток (Ь), внешними набегающими и сбегающими краями соседних однополярных щеток (с) и соответственными краями соседних вставок (d) связаны неравенством а Ь с d, причем с - Ь а.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бордаченков А. М. и Гнездилов Б. В. Коллекторно-щеточный узел тяговых электрических машин локомотивов. М., «Транспорт , 1974, с. 92 - 94.

2. Авторское свидетельство СССР № 532923, кл. Н 011 43/00, 1975 (прототип).