CS272059B1

CS272059B1 - A commutator of a rotating electrical machine

Info

Publication number: CS272059B1
Application number: CS872518A
Authority: CS
Inventors: Jan Ordan; Stanislav Ing Nemcik
Original assignee: Jan Ordan; Nemcik Stanislav
Priority date: 1987-04-08
Filing date: 1987-04-08
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS251887A1

Abstract

Řešení v podstatě zdokonaluje kon- . strukci komutátoru podle autorského osvědčení č. 205207 tím, že pouzdro (2) komutátoru a příruba (5), kterou je letmý komutátor nasazen na hřídeli (6), tvoří jeden celek.The solution essentially improves the design of the commutator according to the author's certificate No. 205207 in that the commutator housing (2) and the flange (5), by which the flying commutator is mounted on the shaft (6), form a single unit.

Description

Vynález se týká komutátoru točivého elektrického stroje, letmo uloženého na hřídeli stroje, jehož lamely jsou staženy stahovacími kruhy s pouzdrem.The invention relates to a commutator of a rotating electric machine, mounted on a machine shaft, the lamellae of which are retracted by clamping rings with a housing.

Známá, v převážné míře užívaná řešení komutátorů točivých elektrických strojů, zejména malých a středních výkonů, opatřená upevňovacími pouzdry a svorníky obvyklého provedení, se s ohledem na optimální odvod tepla vyvíjeného průchodem proudu v aktivních částech komutátoru vyznačují značně zmenšenými průřezy potřebnými pro průchod chladicího vzduchu komutátorem. V současnosti se u nově vyvíjených elektrických strojů s komutátorem ponejvíce uplatňuje řešení komutátorů s vnitřními stahovacími kruhy s letmým uložením komutátoru na hřídeli stroje, provedeným například jako letmé uchycení na stahovacím kruhu svazku plechů rotoru. U těchto provedení komutátoru vede zohledňování předpokládaných provozních vlivů, jako je zejména optimalizace odvodu tepla z aktivních částí komutátoru, respektování nepříznivých otřesů při rázových stavech stroje a jiné, ke konstrukčním řešením rozměrově i hmotnostně značně robustním s velkou výškou lamely komutátoru, což znamená velkou spotřebu mědi.Known, predominantly used solutions of commutators of rotating electrical machines, especially small and medium power, equipped with mounting sleeves and bolts of the usual design, are characterized by optimal heat dissipation generated by the passage of current in active parts of the commutator significantly reduced cross-sections required for cooling air . At present, in the newly developed electric machines with a commutator, the solution of commutators with internal tightening rings with a flywheel mounting of the commutator on the machine shaft, for example as a flywheel mounting on the tightening ring of the rotor plate bundle, is mostly used. In these versions of the commutator, taking into account the expected operating influences, such as optimizing heat dissipation from the active parts of the commutator, respecting adverse shocks during machine shocks and others, leads to design solutions that are quite robust in size and weight with high commutator blade height .

Je známo řešení letmého komutátoru, jehož stahovací kruh na straně praporků je s hřídelem stroje spojen přírubou opatřenou ventilačními otvory, které ústí do mezikruhového kanálu mezi pouzdrem a hřídelem stroje, podle čs. autorského osvědčení č. 205207. Nevýhodou tohoto řešení je, že příruba se musí na hřídel nasazovat samostatně, protože potřebný přesah vyžaduje nasazovací teplotu vyšší, než jaká je přípustná pro komutátor. Po nasazení na hřídel a po vychladnutí se musí čelní povrch a středící osazení příruby dokončit s předepsanou přesností, jakostí povrchu i geometrickou přesností vzhledem k ložiskovým sedlům. Protože příruba se dokončuje po nasazení na navinutý rotor, je manipulace obtížnější a většinou nelze přírubu dokončovat optimální řeznou rychlostí, protože dynamicky nevyvážený nenavinutý rotor rozechvívá při vysokých otáčkách obráběcí stroj se všemi z toho plynoucími důsledky. Také odpovídající povrchy na pouzdru komutátoru musí být opracovány s potřebnou přesností, protože letmo uložený komutátor musí běžet soustředně s hřídelem. Také montáž komutátoru na přírubu je pracná, protože pouzdro komutátoru tvoří vnitřní součást a vůli v uložení pro usnadnění montáže komutátoru by bylo možné dosáhnout ohřátím celého nenavinutého rotoru. Styčné plochy příruby i pouzdra komutátoru musí být pečlivě chráněny před poškozením při manipulaci a v naprosté čistotě, aby nevzniklo házení komutátoru.A solution of a flying commutator is known, the clamping ring of which on the flag side is connected to the machine shaft by a flange provided with ventilation holes, which open into an annulus between the housing and the machine shaft, according to Czechoslovakia. author's certificate No. 205207. The disadvantage of this solution is that the flange must be mounted on the shaft separately, because the required overhang requires a mounting temperature higher than that allowed for the commutator. After mounting on the shaft and after cooling, the front surface and the centering of the flange must be completed with the prescribed accuracy, surface quality and geometric accuracy with respect to the bearing seats. Because the flange is finished after mounting on the wound rotor, handling is more difficult and usually the flange cannot be completed at the optimum cutting speed because the dynamically unbalanced unwound rotor vibrates the machine tool at high speed with all the consequences. Also, the corresponding surfaces on the commutator housing must be machined with the required precision, because the flush-mounted commutator must run concentrically with the shaft. Mounting the commutator to the flange is also laborious, as the commutator housing forms an internal component and a clearance in the housing to facilitate mounting of the commutator could be achieved by heating the entire unwound rotor. The contact surfaces of the flange and the commutator housing must be carefully protected against damage during handling and in complete cleanliness to prevent commutator throwing.

Všechny tyto nevýhody odpadají u komutátoru podle tohoto vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pouzdro komutátoru tvoří s přírubou jeden celek. Tím odpadají dva páry dosedacích a středících ploch, které musí být opracovány s vysokou tvarovou a geometrickou přesností v úzkých tolerancích a obtížná montáž komutátoru na přírubu nasazenou na hřídeli nenavinutého rotoru. Montážní teplota komutátoru s přírubou z jednoho kusu s pouzdrem je podstatně nižší, než u samostatné příruby, protože hmotnější komutátor chladne pomaleji.All these disadvantages are eliminated with the commutator according to the invention. The essence of the invention lies in the fact that the commutator housing forms one unit with the flange. This eliminates the two pairs of abutment and centering surfaces that have to be machined with high dimensional and geometric accuracy within narrow tolerances and the difficulty of mounting the commutator on the flange mounted on the shaft of the unwound rotor. The mounting temperature of a one-piece flange commutator with a housing is significantly lower than that of a single flange, because the heavier commutator cools more slowly.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedení komutátoru podle vynálezu, přičemž na výkrese je znázorněno možné uspořádání rybinového komutátoru, uloženého letmo na hřídeli v polovičním podélném řezu.An attached embodiment of a commutator according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which the drawing shows a possible arrangement of a dovetail commutator mounted lightly on a shaft in half longitudinal section.

Lamelový věnec 1. je stažen mezi pouzdrem 2, komutátoru a stahovacím kruhem 2· Na straně lamelových nástavců 2 je pouzdro 2 komutátoru prodlouženo do příruby 2> která je nalisována na hřídel £ elektrického stroje. Příruba 2 a-pouzdro 2 komutátoru tedy tvoří jeden celek. V přírubě 2 je upraveno vybrání 2 s axiálními ventilačními kanály podle čs. autorského osvědčení č. 223724.The lamella ring 1 is retracted between the housing 2, the commutator and the clamping ring 2. On the side of the lamella extensions 2, the commutator housing 2 is extended into a flange 2 which is pressed onto the shaft 6 of the electric machine. The flange 2 and the housing 2 of the commutator thus form one unit. In the flange 2 there is provided a recess 2 with axial ventilation channels according to Czechoslovakia. copyright certificate No. 223724.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A commutator of a rotating electric machine mounted on a machine shaft, in particular a dovetail, the lamellae of which are retracted by clamping rings with a housing connected on the side of the lamella extensions to the shaft by a flange provided with ventilation holes ^- characterized in that the commutator housing (2) forms a flange (5) ) one unit.