PL107908B1 - Komutator do elektrycznych maszyn i sposob wytwarzcommutator for electric machines and method of proania komutatora do elektrycznych maszyn ducing the same - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 25.09.1980 107908 Int. C1.2 H01B 39/04 H01B 43/06 CZYTELNIA Urzedu Fotoatowego Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Szwajcaria) Komutator do elektrycznych maszyn i sposób wytwarzania komutatora do elektrycznych maszyn Wynalazek dotyczy ikomutatora do elektrycznych maszyn, który sklada sie z zespolu wycinków ko¬ mutatora, ustalonych wspólnie przez pierscien skurczowy i w którym pierscien, sluzacy do pod¬ parcia komutatora na nosniku komutatora, zawie- 5 ra dwie czesci pierscieniowe i jedna czesc odsprze- gajaca, znajdujaca sie miedzy nimi, przy czym pierwsza czesc pierscieniowa, uksztaltowana jako pierscien skurczowy, trzyma zespól wycinków ko¬ mutatora, a druga czesc pierscieniowa jest pola- 10 czona z nosnikiem komutatora. Wynalazek doty¬ czy równiez sposobu wytwarzania komutatora do elektrycznych maszyn.Z opisu patentowego zgloszeniowego RFN nr 2 062 864, jest znany komutator, który sklada sie 15 z zespolu wycinków komutatora trzymanych przez pierscien skurczowy i w którym pierscien skurczo¬ wy, sluzacy do podparcia twornika, zawiera dwa pierscienie z elastyczna czescia laczaca. Pierwszy pierscien jest osadzony skurczowo na tworniku i sluzy zatem do trzymania zespolu wycinków ko¬ mutatora; na drugim pierscieniu, który jest po¬ laczony z pierwszym przez elastyczna czesc lacza¬ ca, jest osadzony skurczowo nosnik komutatora.Ten uklad umozliwia wydluzanie termiczne komu- 25 tatora w: osiowym kierunku i w promieniowym kierunku, w ustalonych obszarach zmian, bez utra¬ ty pewnego siedziska dla walu, wzglednie nosnika komutatora.Poniewaz trzeba wykonac pierscien skurczowy z 30 20 wysokimi wymaganiami co do wytrzymalosci, wy¬ twarzanie pierscienia skurczowego, sluzacego do podparcia, na drodze specjalnego formowania i hartowania materialu jest bardzo kosztowne. Na skutek istnienia dwóch róznych, nastepujacych po sobie iprocesów skurczowych czas montazu twor¬ nika wydluza sie i powoduje wyzsze koszty wy¬ twarzania.Próbowano juz takze wykonywac pierscien skur¬ czowy i nosnik komutatora jako jednoczesciowy, jednakze w tym rozwiazaniu niewielkie koszty wy¬ twarzania i wieksza wytrzymalosc materialu sa nie do pogodzenia miedzy soba.Zadaniem wynalazku jest stworzenie komutato¬ ra wspomnianego na wstepie rodzaju, dopuszczar jacego wieksze mechaniczne obciazenia i który wy¬ róznia sie prosta budowa i za tym niewielkimi ko^ sztami produkcji. Dalej zadaniem wynalazku jest stworzenie sposobu wytwarzania tego rodzaju ko¬ mutatora.To zadanie w komutatorze wspomnianego:-, na wstepie rodzaju zostalo rozwiazane wedlug wy¬ nalazku przez to, ze czesci pierscieniowe pierscie¬ nia sluzacego do podparcia komutatora sa osadzo¬ ne skurczowo, w jednym procesie roboczym, jedno¬ czesnie na tworniku i powierzchni zewnetrznej nosnika komutatora.Istotna zaleta wynalazku jest, zwlaszcza to, ze obydwa polaczenia skurczowe moga byc przepro¬ wadzane w jednym procesie roboczym. 107 908107 908 3 Szczególnie -celowy jest uklad, w którym czesci pierscieniowe rnaga zasadniczo jednakowa srednice wewnetrzna, jak równiez srednice zewnetrzna.Przez to jest mozliwe wytwarzanie pierscieni przez walcowanie, przy czym jest potrzebna tylko nie¬ znaczna obróbka wykanczajaca, a zatem jest osiag¬ nieta oszczednosc czasu i materialu.Korzystne jest umieszczenie czesci odsprzegaja¬ cej na srednicy zewnetrznej czesci pierscieniowej, poniewaz przy takim wykonaniu, jest znacznie zmniejszone nie tylko naprezenie materialu w pracy 'komutatora, lecz takze jest osiagnieta wiek¬ sza opornosc przebicia przez wieksza odleglosc izolacji.Dla ustalenia odleglosci miedzy komutatorem, a nosnikiem komutatora, nosnik komutatora jest za¬ opatrzony celowo na powierzchni przyjmujacej czesc pierscieniowa w zderzak.Jest korzystne zaopatrzenie nosnika komutatora w otwory przelotowe powietrza, przez co jest za¬ pewnione dobre chlodzenie komutatora.Korzystne jest wykonanie pierscienia skurczowe¬ go ze stali o wysokiej wytrzymalosci, korzystnie 8^70 »kjp/mms, . a nosnika komutatora z zeliwa szarego. Przez to jest osiagnieta tania konstruk¬ cja, jednakze w wysokim stopniu obciazalna.Dla podwyzszenia opornosci na przebicie jest ce¬ lowe zaopatrzenie czesci odsprzegajacej na stronie wewnetrznej i zewnetrznej w material izolujacy.Jako material izolacyjny jest szczególnie odpo¬ wiednia twarda lana zywica syntetyczna. Dla zmniejszenia objetosci odlewu jest korzystne za¬ mocowanie dystansowego pierscienia izolujacego na stronie czolowej twornika, zwróconej do nosnika komutatora.Korzystne jest wypelnienie calkowite, zywica wolnej przestrzeni, miedzy nosnikiem komutatora, komutatorem i czescia odsprzegajaca.Sposób wytwarzania twornika wedlug wynalaz¬ ku jest scharakteryzowany przez to, ze po ogrza¬ niu pierscienia sluzacego do podparcia twornika wprowadza fcie. jedna czesc pierscieniowa do row¬ ka wiazki wycinków komutatora i wsuwa sie nos¬ nik komutatora na druga czesc pierscieniowa i wtedy Jednoczesnie chlodzi sie obydwie czesci pierscieniowe i wytwarza sie polaczenie zamkniete fcllowo zespolu wycinków komutatora i nosnika komutatora.W sposób szczególnie celowy mocuje sie piers¬ cien izolujacy, przed osadzeniem skurczowym pietsclenia na stronie czolowej komutatora, zwró¬ conej do nosnika komutatora.Jest korzystne zalanie wolnej przestrzeni, po¬ wstalej miedzy komutatorem, a górna czescia nos¬ nika komutatora, utwardzajaca sie zywica synte¬ tyczna, co najmniej wzdluz czesci odsprzegajacej.Dla zmnfejazenia zapecherzenia jest korzystne wy¬ lewanie zywicy syntetycznej przy obracajacym sie komutatorze.Dalsze szczególy wynalazku sa podane w przy¬ kladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym komutator zamocowany za pomoca pierscieni skur¬ czowych, w przekroju wzdluznym.Na rysunku zespól wycinków komutatora jest oznaczony V w którym na kazdej stronie czolo- 4 wej jest obrotowy rowek pierscieniowy 2, 2*. W podstawie rowka sa zamocowane trzy ceramiczne czesci izolujace 3, 3*, sciany boczne rowków sa zaopatrzone w folie izolujaca 4, 4*, 5, 5*, i celo- wo na promieniu wewnetrznym jest folia kapto- nowa 4, 4*, a na promieniu zewnetrznym folia poliamidowa 5, 5*. Zespól wycinków komutatora 1 jest trzymany przez pierscien skurczowy 6 i dal¬ szy pierscien skurczowy 7. Pierscien skurczowy 7 10 sklada sie z dwóch czesci skurczowych 8 i 9 i czesci odsprzegajacej 10, znajdujacej sie miedzy nimi, umieszczonej na promieniu zewnetrznym czesci skurczowych 8, 9. Czesc skurczowa 9 piers¬ cienia skurczowego 7 jest umieszczona w rowku, 2, a czesc skurczowa 8 na nosniku komutatora 11.Nosnik komutatora 11 ma, na powierzchni przyj¬ mujacej czesc skurczowa 8, zderzak 12 i jest za¬ opatrzony w otwory przelotowe powietrza 13, prze¬ biegajace w osiowym kierunku. Na stronie czolo- M wej zespolu wycinków komutatora 1, zwróconej do nosnika komutatora 11, jest zamocowany piers¬ cien izolujacy 14. Wolna przestrzen miedzy górna czescia nosnika komutatora 11, zespolem wycin¬ ków komutatora 1 i czescia odsprzegajaca 10 jest _ calkowicie odlana z utwardzonej zywicy synte¬ tycznej 15. Na stronie zewnetrznej czesci odsprze¬ gajace 10 jest umieszczony pierscien izolujacy 16 przylegajacy do zespolu wycinków komutatora 1.Sposób wytwarzania komutatora wedlug wyna¬ lazku jest nastepujacy: Na stronie czolowej zespolu wycinków komuta¬ tora 1 jest obrotowy rowek 2, 2*, w podstawie rowka sa zamocowane trzy ceramiczne czesci izo¬ lujace 3, 3*, a scianki boczne rowka, na wewnetrz¬ nym promieniu sa zaopatrzone w folie kaptono- wa 4, 4*. Pierscien skurczowy 6 ogrzewa sie i osa¬ dza w rowku 2* tak, ze on przylega do czesci izolujacej 3*. Wewnatrz folii kaptonowej 4, 4* pier¬ scien izolujacy 16 przylega w trzech odleglych miejscach do zespolu wycinków komutatora 1. Po ogrzaniu pierscienia skurczowego 7, czesc skurczo¬ wa 9 tak daleko wprowadza sie do rowka 2, az ona przylgnie do czesci izolujacych 3, a nosnik komutatora 11 przesunie sie az do zderzaka 12 na czesci skurczowej 8 i przez jednoczesne ochlo¬ dzenie czesci skurczowych 8, 9 wytwarza sie po¬ laczenie zamkniete silowo zespolu wycinków ko¬ mutatora 1 i nosnika komutatora 11. Wydrazenie pozostajace w rowkach 2, 2*, poliamidowej 5, 5* na promieniu zewnetrznym scian bocznych rowków, zalewa sie twarda syn¬ tetyczna zywica. Wolna przestrzen miedzy czescia górna nosnika komutatora 11, zespolem wycinków komutatora 1 i czescia odsprzegajaca 10 jest wy¬ pelniana lana zywica, przy obracajacym sie ko¬ mutatorze, która otacza folie kaptonowa 4 i piers¬ cien izolujacy 14. Na stronie wewnetrznej czesci odsprzegajace 10 powstaje zatem korpus izolujacy 15. Na stronie zewnetrznej czesci odsprzegajacej 10 dodatkowo zaklada sie forme odlewnicza, która wylewa sie twarda zywica syntetyczna, przez co powstaje pierscien izolujacy 16 przylegajacy do czesci odsprzegajace 10 zespolu wycinków komu¬ tatora 1.^ Dzieki komutatorowi wedlug wynalazku i spo-5 107 908 6 sobowi jego wytwarzania sa znacznie zmniejszo¬ ne koszty materialowo-obróbcze i montazowe.Oprócz tego wynalazek przynosi zwlaszcza korzys¬ ci, ze przez zastosowanie pierscienia skurczowego o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie moze byc zmniejszona ilosc miedzi w ikomutatorze; pierscien sprzezajacy jest mniej obciazony mechanicznie, po¬ niewaz obydwie czesci skurczowe, maja jednako¬ we naprezenie wstepne; wytrzymalosc elektrycz¬ na, na podstawie przedluzonego toru uplywu i lepszej izolacji jest podwyzszona. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe L Komutator do elektrycznych maszyn, który sklada sie z zespolu wycinków komutatora, usta¬ lonych wspólnie przez pierscien skurczowy i w którym pierscien, sluzacy do podparcia komutatora na nosniku komutatora zawiera dwie czesci piers¬ cieniowe i czesc odsprzegajaca, znajdujaca sie mie¬ dzy nimi, przy czym pierwsza czesc pierscieniowa, uksztaltowana jako pierscien skurczowy, trzyma zespól wycinków komutatora, a druga czesc piers¬ cieniowa jest polaczona z nosnikiem komutatora, znamienny tym, ze czesci pierscieniowe <8, 9) piers¬ cienia (7) sluzace do podparcia zespolu wycinków komutatora (1) sa osadzone skurczowo jednoczes¬ nie na zespole wycinków komutatora (1) i po¬ wierzchni zewnetrznej nosnika komutatora (11), 2. Komutator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czesci pierscieniowe (8, 9) maja zasadniczo jed¬ nakowa srednice wewnetrzna, jak i srednice ze¬ wnetrzna. 3. Komutator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na srednicy zewnetrznej pierscienia (7) jest umieszczona czesc odsprzegajaca (10). 4. Komutator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nosnik komutatora (11) ma na powierzchni przyjmujacej pierwsza czesc pierscieniowa (8) zde¬ rzak (12). 5. Komutator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nosnik komutatora (11) jest zaopatrzony w otwo¬ ry przelotowe powietrza (13). 6. Komutator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czesci (8, 9) pierscienia (7) sa wykonane ze stali o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie, ko¬ rzystnie 6^70 kp/mm2, a nosnik komutatora (11) z zeliwa szarego. 7. Komutator wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze czesc odsprzegajaca (10) jest zaopatrzona na stronie wewnetrznej i na zewnetrznej w material izolujacy (15, 16). 8. Komutator wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze materialem izolujacym (15, 16) jest zywica utwardzajaca sie. 9. Komutator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na stronie czolowej zespolu wycinków komuta¬ tora (1), zwróconej do nosnika komutatora (11), jest zamocowany dystansowy pierscien izolujacy (14). 10. Komutator wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze wolna przestrzen, miedzy nosnikiem komutato¬ ra (11), zespolem wycinków komutatora (1), a czes¬ cia odsprzegajaca (10), jest wypelniona calkowicie lana zywica (15). 1L Sposób wytwarzania komutatora do elek¬ trycznych maszyn, który sklada sie z wycinków komutatora, polaczonych wzajemnie pierscieniami skurczowymi i w którym pierscien, sluzacy do pod¬ parcia komutatora na nosniku komutatora, zawie¬ ra dwie czesci pierscieniowe, polaczone ze soba przez lezaca miedzy nimi czesc odsprzegajaca, przy czym pierwsza czesc pierscieniowa, uksztaltowana jako pierscien skurczowy, jest osadzona na skurcz na wycinkach komutatora, a druga czesc pierscie¬ niowa polaczona jest z nosnikiem komutatora, zna¬ mienny tym, ze po ogrzaniu pierscienia (7), sluza¬ cego do podparcia komutatora, wprowadza sie czesc pierscieniowa (9) do rowka (2) zespolu wy¬ cinków komutatora (1), a nosnik komutatora (11) wsuwa sie na druga czesc pierscieniowa (8) i po tym, przez jednoczesne ochlodzenie obydwu czesci pierscieniowych (8, 9) wytwarza sie polaczenie sprzegniete silowo zespolu wycinków komutatora (1) i nosnika kolektora (11). 12. Sposób wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze pierscien izolujacy (14) mocuje sie na stronie czo¬ lowej zespolu wycinków komutatora (1), zwróconej do nosnika komutaitora (11), przed osadzeniem skur¬ czowym pierscieni (7). 13. Sposób wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze wolna przestrzen powstajaca miedzy zespolem wy¬ cinków komutatora (1), a górna czescia nosnika komutatora (11) zalewa sie utwardzajaca sie zy¬ wica syntetyczna, co najmniej wzdluz czesci sprze¬ gajacej (10). 14. Sposób wedlug zastrz. 13, znamienny tym, ze zywice utwardzajaca sie wylewa sie przy obraca¬ jacym sie komutatorze. II 15 20 SI » 41 45107 908 Bltk 755/80 r. 105 egz. A4 Cena 45 zl PL PL