CZ2256U1 - Držák kartáče elektrického stroje - Google Patents

Description

Technické řešeni se týká tvořeného tělesem s otvorem

Dosavadní stav techniky

Nezbytnou součást konstrukčního provedení různých elektrických strojů, zejména stejnosměrných, tvoří kartáče, určené pro zajištění dodávky elektrické energie ze statoru do rotoru, popřípadě naopak. Kartáče jsou vždy umístěny v držácích kartáčů.

Dosavadní držáky kartáčů jsou vyráběny s obdélníkovým profilem různými technologiemi jako například litím do kovové formy, tažením, případně lisováním z plechů. Vzhledem k tomu, že stávající technologie výroby kartáčů spočívá v tom, že jednotlivé kartáče jsou řezány z monolitního materiálu bez další povrchové úpravy, vykazuje povrch každého kartáče značné nerovnosti a pohyb kartáče ve stávajících držácích kartáčů neodpovídá přesně reliefu povrchu komutátoru. Tím dochází' například k výraznému zhoršování komutace u elektrických strojů, zvyšování opotřebení kartáčů, snižování jejich životnosti, zvyšování jejich elektromagnetického rušení a tím i ke zhoršování životního prostředí. Dále dochází k zvyšování provozních nákladů těchto strojů a podobně.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje držák kartáče elektrického stroje tvořený tělesem s otvorem pro kartáč podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že alespoň část nejméně jedné vnitřní plochy stěny otvoru a/nebo alespoň část nejméně jedné vnější plochy stěny otvoru je opatřena alespoň jednou izolační vrstvou vysokou 10 m až 0,lm a permitivitou od ÍO¹^ F/m do ΙΟ¹^ F/m _a součinitelem tření menším než 0,8. Přilnavost této vrstvy je v rozmezí od 1 do 90 % porušení povrchu vrstvy při provozu.

Izolační vrstva je s výhodou tvořena polymetalmetakrylátem PMMA, polytetrafluoretylenem PTFE, permitem, supermitem, stabilitem, stealitem rutilitem negatitem a může být tvořena několika přes sebe umístěnými povlaky.

Stěny otvoru mohou být s výhodou opatřeny výstupky a/nebo vybráními a ke stěně otvoru může být připojen alespoň jeden, kondenzátor Cl, který je svým druhým vývodem připojen ke kartáči elektrického stroje. S výhodou je rovněž kartáč elektrického stroje přemostěn kondenzátorem nebo odporem mezi svou náběhovou a odběhovou hranou.

Na povrchu izolační vrstvy může být nanesen samopojitelný lak, syntetický email, tmel na bázi fenolických pryskyřic nebo skelná glazura. Tyto izolační vrstvy jsou s výhodou tvořeny vinutím z elektricky vodivé vrstvy a dielektrika různé délky, tvaru a počtu. Poslední vnější elektricky vodivá vrstva může být uzemněna.

Konstrukční provedení držáku kartáče umožňuje zajistit stabilní fixaci kartáče v držáku kartáče a jeho pohyb v radiálním směru tak, že může plynule sledovat povrch, komutátoru. ' Dále toto konstrukční provedení umožní snížit úroveň rušivého elektromagnetického signálu vyzařovaného do okolí.

Uvedené konstrukční reálizovatelné, snižuj e řešení je j ednoduché, pravděpodobnost vzpříčení snadno kartáče v držáku kartáče a vzniku jiskření pod kartáči.

zej ména jiskření na odběhové hraně kartáče. Uvedený držák usnadňuje i eliminaci již vzniklého jiskření. Dochází ke snížení opotřebení kartáčů, zlepšení komutačních schopností elektrických strojů a navíc zlepšuje i elektrické parametry uhlíku tím, že ve vytvořených rýhách - kanálech - může proudit okolní vzduch a tím dochází k ochlazování tělesa kartáče.

Vytvořenou kapacitní vazbou mezi kartáčem případně i napříč kartáčem lze vznikající vysokofrekvenční energie stroje. Výhodou je rovněž to, vlastností se dosáhne potřeby lze rovněž s teflonovými stěnami.

při že se stáváj ícími využít a držákem kartáče, pohlcovat značnou část komutaci elektrického zlepšení komutačních kartáči. V případě speciálních kartáčů například

Přehled obrázků na vÝkrese

Technické řešení bude blíže kterém je na obr. 1 znázorněn kartáče elektrického stroje. Na řez držákem kartáče z obr. 1. ] tohoto držáku v půdorysu. Na obr. 4 je provedení z obr. 2 a na obr. 5 je varianta. Obr. 6 představuje řešení s a na obr. 7 je v Částečném řezu provedení s přídavnými kondenzátory.

í osvětleno pomocí výkresu, na i schématicky v půdorysu držák , obr. 2 Na obr.

je znázorněn částečný’ 3 je znázorněna část znázorněno j iné možné znázorněna jeho další přídavným kondenzátorem znázorněno ještě jedno

Příklady provedení technického řešeni

Držák kartáče elektrického stroje je v příkladném provedení tvořen tělesem s otvorem pro kartáč. Vnitřní plochy stěn otvoru 2 jsou opatřeny izolační vrstvou 3, vysokou 0,0001m s permitivitou 10 F/m a součinitelem tření menším než 0,8. Přilnavost této vrstvy je v rozmezí od 1 do 90 % porušení povrchu vrstvy při provozu. Izolační vrstva 3 je tvořena polymetalmetakrylátem PMMA.

Izolační vrstva 3 je v dalším konkrétním případě tvořena několika přes sebe umístěnými povlaky.

V obou uvedených konkrétních příkladech provedení j sou stěny otvoru 2 opatřeny výstupky a/nebo vybráními a ke stěně otvoru 2 je připojen jeden kondenzátor C^., který je svým druhým vývodem připojen ke kartáči elektrického stroje. Na povrchu izolační vrstvy 3. je nanesen samopoj itelný lak.

Držák kartáče uvedený na obr. 4 je pokryt izolační vrstvou 3 i na vnější stěně, povrch této vnější vrstvy je pak pokryt vodivou vrstvou 5 a je uzemněn.

V dalším konkrétním příkladu provedení je těleso držáku vyrobeno z plastů a je vyztuženo elektricky, případně i magneticky vodivými mezivrstvami 6.

Při provozu držáku kartáče podle technického řešení se kartáč zasune do držáku tak, že jednotlivé izolační vrstvy, jednotlivé výstupky působí jako vodící plochy a dielektrikum deskového kondenzátoru, po kterých se kartáč může plynule posouvat a které jej fixují ve stabilní poloze. Obrysové hrany kartáče dosedají na vniřní plochy otvoru 2 držáku kartáče. S výhodou lze zlepšení komutačních vlastností dosáhnout, i následným přemostěním kondenzátorem C2, nebo odporem ^ náběhové a odběhové hrany kartáče elektrického stroje přes dracourek 7 kartáče. V jednom konkrétním provedení jsou vrstvy 3 a 5 na vnější ploše kartáče vytvořeny namotáním elektricky vodivé vrstvy a dielektrika různé délky, různého tvaru a počtu vrstev. Poslední vnější elektricky vodivá vrstva je uzemněna.

Držák je možno vyrobit tak, že se mechanicky upraví povrch alespoň jedné plochy stěny držáku kartáče, načež se držák odmastí a zahřeje na teplotu 80 °C a poté se alespoň jednou umístí do materiálu izolační vrstvy v plynulém skupenství, načež se držák kartáče při teplotě 2 až 100 °C nechá okapat a vysuší se. V dalším případě se držák kartáče po odmaštění umístí do prostoru s vakuem a poté je k němu pod tlakem nejméně 0,19 MPa přiveden materiál izolační vrstvy v plynné skupenství.

Průmyslová využitelnost

Držák kartáče elektrického stroje podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění zejména při výrobě elektrických strojů vybavených komutátorem nebo sběracími kroužky.

Claims (8)

1. NÁROKY

   Q.jJ H Ř A-N

   1. Držák kartáče elektrického stroje tvořený tělesem s otvorem pro kartáč, vyznačující se tím, že alespoň část nejméně jedné vnitřní plochy stěny otvoru (2) a/nebo alespoň část nejméně jedné vnější plochy stěny otvoru (2) je opatřena alespoň jednou izolační vrstvou (3) vysokou 10 m až 0, lm s permitivitou od ~/m do 10^ F/m a součinitelem tření menším než 0,8, přičemž přilnavost této vrstvy je v rozmezí od 1 do 90 % porušení povrchu vrstvy při provozu.
2. 2. Držák kartáče podle nároku 1, vyznačující se tím, že izolační vrstva (3) je tvořena polymetalmetakrylátem PMMA, polytetrafluoretylenem PTFE, permitem, supermitem, stabilitem, stealitem₍rutilitem^negatitem.
3. 3. Držák kartáče podle nároků la2,vyznačující se t í m , že izolační vrstva (3) je tvořena několika přes sebe umístěnými povlaky.
4. 4. Držák kartáče podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se t í m , že izolační vrstva (3) je tvořena vinutím elektricky vodivé vrstvy a dielektrika různé délky, různého tvaru a počtu vrstev, přičemž poslední vnější elektricky vodivá vrstva je uzemněna.
5. 5. Držák kartáče podle nároku 1, 2, nebo 4, vyznačující se tím, že stěny otvoru (2) jsou opatřeny výstupky a/nebo vybráními.
6. 6. Držák kartáče podle nároku 1, 2, 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že ke stěně otvoru (2) je připojen alespoň jeden kondenzátor(Cl), který je svým druhým vývodem připojen ke kartáči elektrického stroje.
7. 7. Držák kartáče podle nároku 1, 2, 3, 4, 5, nebo 6, vyznačující se tím, že v místě náběhové a odběhové hrany kartáče je přemostěn kondenzátorem (C2)nebo odporem.
8. 8. Držák kartáče podle nároku 1, 2, 3, 4, 5, nebo 6, vyznačuj ící se tím, že na povrchu izolační vrstvy (3) je nanesen samopojitelný lak, syntetický email, tmel na bází fenolických pryskyřic nebo skelná glazura.