[發(fā)明專利]多換向環(huán)式直流電動機的換向器

無效

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• 申請日: 1995-10-04
• 公開（公告）號: CN1147711A
• 公開（公告）日: 1997-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳啟星
• 申請（專利權(quán)）人: 陳啟星
• 主分類號: H01R39/04
• 分類號: H01R39/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種直流電動機的換向器。

圖1是直流電動機轉(zhuǎn)子的示意圖，主要組成是：軸1、換向器2、綁帶3、電樞鐵芯4、繞組5、風(fēng)扇6，傳統(tǒng)的換向器2是將換向片和絕緣層制作在一個單獨的環(huán)(我將它稱為換向環(huán))上，在換向環(huán)上，相鄰的換向片之間的絕緣層就只能是一薄層絕緣材料，由于在電機的運行過程中會產(chǎn)生許多石墨粉和金屬粉雜質(zhì)附著在換向器表面，使得轉(zhuǎn)子換向器上的電源正負(fù)極之間通過換向環(huán)表面附著的石墨粉和金屬粉雜質(zhì)產(chǎn)生大的漏電流，甚至產(chǎn)生“環(huán)火”，對換向器和電機危害很大。

本發(fā)明的目的是使換向環(huán)上的絕緣層厚度大幅度增加，即在轉(zhuǎn)子換向器上的電源正負(fù)極之間絕緣層厚度大幅度增加，使得轉(zhuǎn)子換向器上的電源正負(fù)極之間通過換向環(huán)表面附著的石墨粉和金屬粉雜質(zhì)產(chǎn)生的漏電大大減小，從而杜絕對換向器危害最大的“環(huán)火”現(xiàn)象的發(fā)生。

本發(fā)明是一種直流電動機的換向裝置，它包括換向器和電刷兩部分，換向器的主要元件是圖2和圖3中的換向片4*和換向片之間的絕緣層(以下簡稱為絕緣層，圖2、圖3中沒畫出，它是與換向片4*的形狀一樣的一個薄層)，另外，根據(jù)換向器的緊固成形方式可分為三種：一、拱形換向器(圖2)，其絕緣件有V形絕緣環(huán)3、云母片5，緊固方法很多，按圖2中的緊固件有：墊圈1、螺桿2、壓圈6、套筒7等；二、塑料換向器(圖3)，它的緊固件是用來支撐和固定換向片4*及絕緣層的塑料座1，換向片4*與塑料座1的楔接圖形有很多，圖3只是其中一種；三、綁環(huán)式換向器，采用不導(dǎo)電的纖維將換向片和絕緣層捆綁成換向器。這些絕緣及緊固方式不屬于本發(fā)明的范圍，而是屬于本發(fā)明將要直接沿用的方法。特別要提到的是換向片之間的絕緣材料，按現(xiàn)有的技術(shù)要求是：“厚度均勻，具有一定的彈性，在高溫高壓下具有較小的收縮率，老化較慢，其耐熱等級應(yīng)與電機的耐熱等級相適應(yīng)，換向器裝配時不應(yīng)有較多的膠粘劑流出，加工時不裂解，硬度合宜，最好與換向片有相近的磨損率。”(摘自《電機工程手冊》第4卷，第21-87頁)，本發(fā)明將要直接沿用以上的工藝方法和材料(特別提到的是換向片之間的絕緣材料)現(xiàn)有的技術(shù)要求。本發(fā)明的特征是：換向器不是按傳統(tǒng)的那樣將換向片和絕緣層制作在一個單獨的環(huán)(我將它稱為換向環(huán))上，而是象圖4那樣將換向片4*和絕緣層3分組制作在兩個環(huán)(A環(huán)和B環(huán))或兩個以上的換向環(huán)上，圖4中，A環(huán)和B環(huán)的換向片相互錯開，且被絕緣圈1隔開，在每個換向環(huán)上，相鄰的換向片4*之間的絕緣層3就不再象以前那樣只能是一薄層絕緣材料，而可以是一層厚的絕緣材料，對于多環(huán)換向器而言，絕緣層的厚度上限可用公式來表達：絕緣層厚度＝(換向環(huán)個數(shù)-1)*換向片厚度。于是，每個換向環(huán)上的絕緣層厚度大幅度增加，即在轉(zhuǎn)子換向器上的電源正負(fù)極之間絕緣層厚度大幅度增加，使得轉(zhuǎn)子換向器上的電源正負(fù)極之間通過換向環(huán)表面附著的石墨粉和金屬粉雜質(zhì)產(chǎn)生的漏電大大減小，從而杜絕了對換向器危害最大的“環(huán)火”現(xiàn)象的發(fā)生。另外，離電樞遠端的換向環(huán)上的換向片必須有導(dǎo)線通向電樞，顯然，這些導(dǎo)線不能從換向環(huán)外部通向電樞，而必須從換向環(huán)內(nèi)部專門制作的“隧道”(稱為引線孔5，圖4中換向片下部的黑點)中通向電樞。圖4中，電刷2(圖4中沒有畫出電刷的圖形，僅用電刷與換向器接觸的位置來表示電刷)與電刷8連通并接在電源正極，電刷6與電刷7連通并接在電源負(fù)極，圖4中的換向器中，電刷2、8與電刷6、7的位置剛好相差180電角度。電刷的寬度K參照《電機工程手冊》第4卷，第21-43頁，電刷的寬度K應(yīng)保證能覆蓋繞組所要求的最少換向片數(shù)(對一個多換向環(huán)的換向器而言，所指的最少換向片數(shù)由各換向環(huán)分擔(dān))。即：K＞(m+1)T；式中，T為換向器片距，m為繞組重路數(shù)。m不小于換向片的厚度T。

實施例通過附圖加以說明。

圖4中，將換向片4*和絕緣層3分組制作在兩個換向環(huán)A和B上，A環(huán)和B環(huán)的換向片相互錯開，且被絕緣圈1隔開，在每個換向環(huán)上，相鄰的換向片之間的絕緣層就不再象以前那樣只能是一薄層絕緣材料，而可以是一層厚的絕緣材料，其厚度上限等于換向片厚度。于是，每個換向環(huán)上的絕緣層厚度大幅度增加，即在轉(zhuǎn)子換向器上的電源正負(fù)極之間絕緣層厚度大幅度增加，使得轉(zhuǎn)子換向器上的電源正負(fù)極之間通過換向環(huán)表面附著的石墨粉和金屬粉雜質(zhì)產(chǎn)生的漏電大大減小，從而杜絕了對換向器危害最大的“環(huán)火”現(xiàn)象的發(fā)生。另外，離電樞遠端的換向環(huán)上的換向片必須有導(dǎo)線通向電樞，顯然，這些導(dǎo)線不能從換向環(huán)外部通向電樞，而必須從換向環(huán)內(nèi)部專門制作的引線空5中通向電樞。圖4中，電刷2與電刷8連通并接在電源正極，電刷6與電刷7連通并接在電源負(fù)極，圖4中的換向器中，電刷2、8與電刷6、7的位置剛好相差180電角度。電刷的寬度K應(yīng)保證能覆蓋繞組所要求的最少換向片數(shù)(兩個換向環(huán)上的換向片數(shù)之和)。即：K＞(m+1)T；式中，T為換向器片距，m為繞組重路數(shù)。m不小于換向片的厚度T。為了減少電火花，電刷的的厚度K不小于換向片的厚度T。