способ защиты двигателей постоянного тока от круговых огней на коллекторе
| Классы МПК: | H02K9/28 охлаждение коллекторов, контактных колец или щеток, например воздушное охлаждение |
| Автор(ы): | Сулейманов Рашит Яхьевич (RU) |
| Патентообладатель(и): | Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС) (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2004-06-25 публикация патента:
20.02.2006 |
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тяговых двигателей от круговых огней на коллекторе. Техническим результатом является обеспечение защиты коллектора двигателей постоянного тока от круговых огней на коллекторе. Сущность изобретения заключается в том, что воздух подают в зону искрения под щетками по касательной к поверхности коллектора в направлении, противоположном вращению коллектора, причем воздух имеет температуру окружающей среды и давление более 1 кгс/см 2. 1 ил. 
Формула изобретения
Способ защиты двигателей постоянного тока от круговых огней на коллекторе, включающий подачу воздуха на поверхность коллектора, отличающийся тем, что воздух подают в зону искрения под щетками по касательной к поверхности коллектора в направлении, противоположном вращению коллектора, причем воздух имеет температуру окружающей среды и давление более 1 кгс/см2.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электротехнике, к защите электрических аппаратов от электрической дуги и может быть использовано для защиты тяговых двигателей от круговых огней на коллекторе.
Известен способ защиты коллекторов от круговых огней путем использования компенсационной обмотки. Она компенсирует поля реакции якоря и этим препятствует искажению поля в зоне сбегающего края главных полюсов. Это предохраняет двигатели от опасного повышения напряжения между коллекторными пластинами якоря при перегрузках и коротких замыканиях. Однако у крупных высоковольтных двигателей реакция якоря компенсируется не полностью. При этом имеют место нарушения правильной коммутации, способствующие распространению дуги по коллектору (Брон О.Б. Электрическая дуга в аппаратах управления. - М. - Л.: Государственное энергетическое издательство, 1954. - С.472).
Известен способ гашения электрической дуги, возникающей между контактами выключателя при его выключении под током, путем подачи сжатого воздуха в зону между контактами для выдувания дуги в специальную камеру, где она охлаждается и гасится (Васко Н.М., Козельский Н.П., Матлахов А.А. и др. Электровоз ВЛ80C: Руководство по эксплуатации. - М.: Транспорт, 1982. - С.85). Это способ предназначен для гашения дуги между контактами при разъединении контактов и не может быть использован для защиты коллектора от кругового огня.
Известен способ защиты от круговых огней путем обдува коллектора при помощи вентилятора, насаженного на вал машины. При этом воздушная струя направляется вдоль коллекторных пластин (Брон О.Б. Электрическая дуга в аппаратах управления. - М. - Л.: Государственное энергетическое издательство. 1954. - С.472) - прототип. Однако такой способ может быть применен только при равенстве диаметров якоря и коллектора. Достигнуть необходимой скорости воздуха под щетками в зоне искрения невозможно из-за небольшого напора и его зависимости от скорости вращения якоря. Кроме того, искры сдуваются вдоль коллекторных пластин, не отделяясь от поверхности коллектора.
Цель изобретения - защита коллектора двигателей постоянного тока от круговых огней на коллекторе.
Указанная цель достигается тем, что воздух подают в зону искрения под щетками.
Сущность изобретения заключается в том, что воздух подают в зону искрения под щетками по касательной к поверхности коллектора в направлении, противоположном вращению коллектора, причем воздух имеет температуру окружающей среды и давление более 1 кгс/см2.
На чертеже изображена схема способа защиты двигателей постоянного тока от круговых огней на коллекторе.
При вращении коллектора 1 двигателя, работающего под нагрузкой, из-под угольной щетки 2 вылетают небольшие искры, которые при перегрузках могут перерасти в мощную дугу. Дуга, представляющая собой высокотемпературную плазму, может оплавлять кромки коллекторных пластин. Для охлаждения искр и дуги, а также сбегающей кромки щетки в зону искрения по касательной к поверхности коллектора подается сжатый воздух, например, от тормозной магистрали, через наконечник 3, выполненный из изоляционного материала. Искры гаснут в самом начале, не перерастая в дугу. Кроме того, сжатый воздух сдувает остатки искр с поверхности коллектора, не давая им возможности перерасти в круговой огонь, а также сдувает образующуюся при работе угольную пыль, скапливающуюся между коллекторными пластинами и способствующую образованию искр. Направление дутья навстречу вращению коллектора обеспечивает отрыв искр от поверхности коллектора, а давление воздуха более 1 кгс/см2 позволяет полностью сдувать искры с поверхности коллектора и охладить их.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет защитить тяговые двигатели постоянного тока от круговых огней на коллекторе.
