Научно-методологические основы расчета и проектирования систем токосъема электрических машин

• Автор: Забоин, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 316 с. : ил.

Светлой памяти моих Учителей

В. В. Прусс-Жуковского и Е.В. Толвинской ПОСВЯЩАЮ эту работу.

ОГЛАВЛЕНИЕ

щ 1 ВВЕДЕНИЕ

1.1 Условия и режимы работы твердощеточных систем токосъема

электрических машин различного назначения

1.2 Основные требования, предъявляемые к твердощеточным систе-

мам токосъема электрических машин

1.3 Краткий обзор и анализ опубликованных в печати работ, посвя-

щенных расчетно-теоретическим и экспериментальным исследованиям электрических, тепловых и механических характеристик сильноточного скользящего электрического контакта

ф 1.4 Цель и основные задачи диссертационной работы

2 ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ В ЭЛЕМЕНТАХ СИЛЬНОТОЧНОГО СКОЛЬЗЯЩЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТАКТА ТСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
2.1 Общие замечания и положения
2.2 Электрические процессы и электродинамические взаимодействия
скользящем электрическом контакте
2.2.1 Анализ трехмерного стационарного электрического поля в щетке и зависимости ее сопротивления стягивания от размера, формы и расположения пятна проводимости
2.2.2 Оценка контактных давлений, числа и размеров пятен проводимости на расчетной поверхности контактирования
♦ щетки Аа

2.2.3 Электродинамические взаимодействия между элементами конструкции скользящего электрического контакта
♦ 2.3 Тепловые процессы и явления в элементах скользящего
электрического контакта
2.3.1 Анализ распределения и количественная оценка максимального значения температуры внутри объема щетки
2.3.2 Определение максимальной температуры 9тах и температуры контактной поверхности 8а в различных электрических контактах
2.3.3 Определение превышений температур поверхностей охлаждения щетки Аи контактного кольца Д9ак над температурой окружающей среды
2.3.4 Тепловые схемы замещения скользящего электрического кон-

такта для определения максимальной температуры внутри объема щетки 0тах и температуры поверхности контактирования 8а
2.4 Физико-химические и триботехнические процессы в скользящем
электрическом контакте
2.4.1 Химические процессы на рабочих поверхностях элементов контактной пары
2.4.2 Виды проводимости скользящего электрического контакта
2.4.3 Триботехнические и динамические процессы в скользящем электрическом контакте
2.5 Выводы

его формы на Rc можно пренебречь, так как допускаемая при этом погрешность компенсируется поправкой Максвелла - Релея - Умова [154, 210, 270] для несимметричного электрического контакта - остаточная погрешность не превышает 1-2%.
Самое существенное влияние на величину Rc оказывает, как уже отмечалось выше, положение пятна проводимости на рабочей (расчетной) поверхно-

Рис. 2.7. Зависимости коэффициента формы ку от соотношения сторон прямоугольного пятна проводимости у2.
сти скользящего контакта Аа. Наглядное представление о характере этого влияния дает показанная на рис. 2.8 гистограмма значений Rc], рассчитанных по (2.3) при 8 = 0.1= const и х£(ус ) = var. Для удобства последующего анализа
эти же значения сведены в табл. 2.2, по данным которой на рис. 2.9 построены зависимости kk = Rc[ /Rc min = f(xe) при yE - б / 2 = 0.05 = const и
у = 0.5 = const. Как видно из рис. 2.9 и табл. 2.2, по мере приближения пятна

проводимости к ребрам нижней грани единичного куба сопротивление стягива-