接觸電刷保持器的制造方法
【專利摘要】一種用于在電力設(shè)備中接納至少兩個接觸電刷（2、4）并保持所述電刷與滑環(huán)接觸的電刷保持器（1），該電刷保持器包括適合于接納所述電刷（2、4）的保持器主體（10），所述電刷（2、4）布置在電刷保持器（1）的中心軸線（C-C）定位在其中且電氣裝置的旋轉(zhuǎn)軸線定位在其中的平面的相對的側(cè)上。偏置設(shè)備（11）用于朝著滑環(huán)偏置保持器主體（10），從而朝著滑環(huán)偏置該至少兩個接觸電刷（2、4）。
【專利說明】接觸電刷保持器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文獻涉及用于多個接觸電刷例如碳接觸電刷的電刷保持器(brush holder)。
[0002]更特別地，本公開涉及用于保持并行的兩個或更多個電刷的V形電刷保持器。
[0003]背景
[0004]接觸電刷通常與集電器或滑環(huán)共同使用，集電器或滑環(huán)是用在例如許多不同類型的電機或發(fā)電機中的旋轉(zhuǎn)電接觸件。
[0005]接觸電刷放置在所謂的電刷保持器中，在電刷保持器中彈簧通常用于維持朝向滑環(huán)的接觸壓力。隨著電刷磨損，彈簧朝著滑環(huán)平穩(wěn)地向下推動電刷。從而保持器在相對于集電器或滑環(huán)的合適位置上為提供接觸電刷的穩(wěn)定的支撐并提供用于將接觸力施加在電刷上的機構(gòu)。
[0006]數(shù)個電刷保持器的組件可穿過集電器或滑環(huán)的表面并行地安裝。這些電刷保持器常常具有單獨的夾具和用于每個電刷的拉力調(diào)整件。
[0007]在US2804558中公開了一種這樣的基本的電刷保持器，其中兩個電刷可并行地安裝，且其中所謂的錘(hammer)布置成為施加壓力以保持電刷與集電器或滑環(huán)接觸而提供。該錘中的每一個設(shè)置有用于提供作用在對電刷施加恒定壓力的錘上的拉緊作用的機構(gòu)。這些機構(gòu)可包括板彈簧(flat spring)或任何其他類型的彈性構(gòu)件。
[0008]不同直徑的滑環(huán)以不同的方式和以不同的角度與集電器接觸，且保持器從而可設(shè)計成為電刷提供合適的接觸角度。
[0009]不同電刷上的壓力是恒定的，使得電刷均勻地磨損，這一點是重要的。
[0010]現(xiàn)今，滑環(huán)裝置通常用于風力發(fā)電廠單元中，其經(jīng)常放置在遠程位置處例如在海洋處。因此，有對于可容納并行安裝的數(shù)個電刷且其不需要在保持電刷上的均勻壓力提供電刷和滑環(huán)之間的最優(yōu)接觸方面的許多維修的電刷保持器的增加的需要。
[0011]概述
[0012]本公開的一個目的在于提供改進的或可選擇的電刷保持器，其消除或減輕現(xiàn)有技術(shù)中的缺點中的至少一些。
[0013]本發(fā)明由所附獨立權(quán)利要求界定。在所附從屬權(quán)利要求中和在以下描述和附圖中陳述了實施方式。
[0014]根據(jù)第一方面，提供了用于在電力設(shè)備中接納至少兩個接觸電刷并保持所述電刷與滑環(huán)接觸的電刷保持器。電刷保持器包括適合于接納所述電刷的保持器主體，所述電刷布置在電刷保持器的中心軸線定位在其中且電氣裝置的旋轉(zhuǎn)軸線定位在其中的平面的相對的側(cè)上。偏置設(shè)備用于朝著滑環(huán)偏置保持器主體，從而朝著滑環(huán)偏置至少兩個接觸電刷。用于每個接觸電刷的單獨的補償機構(gòu)設(shè)置在所述電刷中的至少一個和偏置設(shè)備之間。
[0015]電力設(shè)備可以是使用接觸滑環(huán)的電刷的任何類型的電力設(shè)備，例如電機和/或發(fā)電機。
[0016]電刷可以是一束實質(zhì)上柔性的導(dǎo)電材料毛(bristle)，或者是諸如包括銀或銅的碳電刷的實質(zhì)上剛性的導(dǎo)電材料主體。[0017]偏置設(shè)備可包括彈簧，例如螺旋彈簧、片簧(blade spring)或氣體彈簧。在可選擇方案中，或作為補充，偏置設(shè)備可包括力傳遞元件，例如液壓缸或類似物，其進而可連接到彈簧元件，例如壓縮氣體源。
[0018]以該布置，提供始終以相同的機械接觸壓力布置在保持器中的所有電刷是可能的。這意味著電刷將均勻地磨損。壓力從而分布到并行的電刷，且因此不需要用于每個電刷的單獨的提供壓力的裝置或偏置裝置。
[0019]該布置還是有利的，因為接觸材料即滑環(huán)和接觸電刷之間的壓降保持相對恒定，且電流因此分布得更加均勻。如果一個電刷由于某種原因比其他電刷磨損得更快，其將損失抵著接觸材料表面的壓力，且保持器中的其他電刷上的壓力將增加，直到所有電刷再次均勻地磨損。
[0020]由于所有電刷并行地工作，因此每個電刷上的磨損對于每個電刷是相等的，與現(xiàn)今可行的其他解決方案相比較，如果一個電刷在其他電刷之前磨損，則該設(shè)備不需要修理或保養(yǎng)。當該裝置放置在可遠程定位的例如風力發(fā)電設(shè)備中時，這當然是很大的優(yōu)勢。
[0021]當接觸電刷由不完全均勻的材料制成時，接觸電刷將不均勻地磨損。為每個接觸電刷提供的單獨的補償機構(gòu)允許該不均勻磨損的影響減少，因為該補償機構(gòu)允許通過最小化電刷上的振動而使所施加的力最優(yōu)化或使壓力分布最優(yōu)化。從而，如果一個接觸電刷已經(jīng)比其他接觸電刷磨損得少，則更大的力將施加在該電刷上而不是在其他電刷上。單獨的補償機構(gòu)還允許將最優(yōu)化的壓力施加在電刷中的每一個上，即，施加到電刷的力可以是完全地獨立的。這允許電刷的顯著提高的操作周期或工作壽命。
[0022]根據(jù)第二方面，提供了用于在電力設(shè)備中接納至少兩個接觸電刷并保持所述電刷與滑環(huán)接觸的電刷保持器，電刷保持器包括適合于接納所述電刷的保持器主體。電刷布置在電刷保持器的中心軸線定位在其中且電氣裝置的旋轉(zhuǎn)軸線定位在其中的平面的相對的側(cè)上。偏置設(shè)備用于朝向滑環(huán)偏置保持器主體，從而朝向滑環(huán)偏置至少兩個接觸電刷。
[0023]偏置設(shè)備可在保持器主體和安裝部分之間可操作。
[0024]根據(jù)第二方面，補償機構(gòu)可設(shè)置在所述電刷中的至少一個和保持器主體之間。
[0025]偏置設(shè)備可布置成沿滑環(huán)的實質(zhì)上徑向方向提供偏置力。
[0026]根據(jù)第一方面和第二方面，保持器主體的第一部分和第二部分可布置成與保持器主體的中心軸線定位在其中的平面成一角度。
[0027]這意味著布置成接納電刷的槽腔(pocket)可布置成與中心軸線成一角度，即，可布置成相切滑環(huán)的中心，以便提供電刷抵著滑環(huán)的最優(yōu)的接合表面。
[0028]“成角度布置”意味著保持器主體形成“V”，其中保持器主體的第一部分和第二部分以及從而電刷沿“V”的腿布置。該類型的V形保持器，具有為布置在保持器中的所有電刷同時提供壓力的偏置設(shè)備，可為在具有電刷朝向滑環(huán)的均勻的壓力是很關(guān)鍵的那些應(yīng)用，或在不方便經(jīng)常改變電刷的那些應(yīng)用，比如在遠程定位的電力單元中或在頻繁使用的單元中，以及在需要避免定期的維修中止的那些應(yīng)用提供非常穩(wěn)定的且方便的保持器。
[0029]電刷可關(guān)于徑向方向定位在其中的且滑環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線定位在其中的平面大體對稱地布置。
[0030]偏置設(shè)備可分別通過壓力指裝置接合每個電刷。
[0031]根據(jù)第一方面和第二方面的一種實施方式，每個壓力指裝置可設(shè)置有補償機構(gòu)。[0032]通過該布置，甚至還提供給每個電刷均勻的壓力是可能的。補償機構(gòu)可包括適于最小化振動的彈簧，從而補償機構(gòu)具有比主要彈簧或偏置設(shè)備更大的彈簧常量。由于電刷材料振動的密度，即，碳電刷朝向滑環(huán)的壓力或拉力的小的差異，將自然發(fā)生，且補償機構(gòu)可提供調(diào)節(jié)這些差異或振動的方法。補償機構(gòu)還可充當減震器，其吸收存在于滑環(huán)或集電器中的振動和不規(guī)律。
[0033]壓力指裝置可布置成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線可樞轉(zhuǎn)。
[0034]通過將力指布置成可樞轉(zhuǎn)的，甚至還補償當保持器與中心軸線成一角度布置或以V形布置時可發(fā)生的任何壓力損失可以是可能的。樞轉(zhuǎn)的能力從而意味著壓力指裝置也可以與相對于保持器的中心軸線位于其中的平面成合適的角度來布置，以便提供最優(yōu)的接觸壓力。
[0035]力指裝置的成一角度布置和設(shè)置有補償機構(gòu)的結(jié)合也可提供電刷保持器相對于滑環(huán)的增加的靈活性，因為其可提供具有不同直徑的滑環(huán)和不同尺寸的電刷的可能性。
[0036]保持器主體可以是具有用于保持至少兩個電刷的機構(gòu)的實質(zhì)上剛性的主體。這些機構(gòu)可以是適于保持電刷的槽腔。
[0037]偏置設(shè)備還可包括壓力板。
[0038]通過提供共同地用于所有電刷的一個壓力板或力板，一個電刷不可能比其他電刷進一步磨損，不管它們的尺寸，其使滑環(huán)的變形實際上是不可能的。另外，阻止電纜等物理上破壞滑環(huán)。
[0039]根據(jù)第三方面，提供了包括根據(jù)第一方面和第二方面的電刷保持器和至少兩個電刷的電刷單元。
[0040]根據(jù)第四方面，提供了包括根據(jù)第三方面的電刷單元和滑環(huán)的電力設(shè)備，從而電刷單元的偏置設(shè)備布置成使該至少兩個電刷抵著滑環(huán)偏置。
[0041]根據(jù)第五方面，提供了在電力設(shè)備中朝向滑環(huán)偏置接觸電刷的方法。該方法包括:提供保持至少兩個接觸電刷的電刷保持器主體，以及朝向滑環(huán)偏置電刷保持器，使得朝向滑環(huán)偏置至少兩個接觸電刷。
[0042]通過該方法提供了同時朝向滑環(huán)偏置或推動布置在保持器中的所有電刷的方式。這意味著不需要用于每個電刷的單獨的壓力裝置，這是有利的，因為電刷將均勻地磨損。壓力從而分布到并行的電刷，且從而不需要用于每個電刷的單獨的壓力裝置或偏置裝置。該方法還是有利的，因為接觸材料即滑環(huán)和接觸電刷之間的壓降保持相對恒定，且電流從而更均勻地分布。如果由于某種原因一個電刷比其他電刷磨損得更快，其將損失抵著接觸材料表面的壓力，且保持器中的其他電刷上的壓力將增加，直到所有電刷再次均勻地磨損。
[0043]根據(jù)第五方面的方法可包括在所述電刷中的至少一個和偏置設(shè)備之間為每個接觸電刷提供單獨的補償機構(gòu)，以用于最優(yōu)化來自偏置設(shè)備的壓力分布。
[0044]可提供單獨的補償機構(gòu)以最優(yōu)化由接觸電刷材料上的不規(guī)律導(dǎo)致的小的壓力差異。該補償機構(gòu)從而最小化振動，且從而甚至還最優(yōu)化來自偏置設(shè)備的壓力分布。
[0045]根據(jù)第六方面，提供了包括根據(jù)第一方面和第二方面的電刷保持器和滑環(huán)的風力發(fā)電單元。
[0046]附圖簡述
[0047]現(xiàn)在將參考所附示意性附圖通過示例來描述本解決方案的實施方式。[0048]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電刷保持器的示意性透視圖。
[0049]圖2是根據(jù)本公開的電刷保持器的示意性透視圖。
[0050]圖3是根據(jù)本公開的電刷保持器的示意性側(cè)視圖。
[0051]圖4是根據(jù)本公開的電刷保持器的示意性前視圖。
[0052]圖5是根據(jù)本公開的一種實施方式的電刷保持器的示意性透視圖。
[0053]圖6是具有電刷保持器和滑環(huán)的系統(tǒng)的示意性透視圖。
[0054]圖7是設(shè)置有根據(jù)本公開的一種實施方式的電刷保持器的發(fā)電機的示意性視圖。
[0055]實施方式描述
[0056]在以下描述中，術(shù)語電刷應(yīng)被詮釋為接觸電刷或電碳刷。
[0057]圖1圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電刷保持器。每個接觸電刷設(shè)置有單獨的偏置機構(gòu)以維持電刷朝向滑環(huán)的壓力。
[0058]圖2圖示了根據(jù)本公開的電刷保持器I。電刷保持器I設(shè)置有適合于接納和保持電接觸刷的保持器主體10，保持器主體10和/或布置在其中的任何電刷可連接到偏置設(shè)備11或接合偏置設(shè)備11。保持器主體10可設(shè)置有槽腔7、槽腔8，槽腔7、槽腔8適合于接納和保持一個、兩個、三個或更多個電接觸刷2、4。如布置在槽腔7、槽腔8中的電刷2、電刷4可連接到力板或壓力板15。壓力板15可連接到偏置設(shè)備11或是偏置設(shè)備11的一部分。
[0059]偏置設(shè)備11可包括彈簧3，例如圖2-4中示出的插座式彈簧(socket spring)裝置14或根據(jù)可選擇的實施方式的圖5中示出的氣動缸或液壓缸9。彈簧設(shè)備或偏置設(shè)備可以是任何類型的彈簧裝置，例如螺旋彈簧或片簧。彈簧設(shè)備或偏置設(shè)備的主要功能在于在使用的整個周期和磨損期間提供朝向或逆向于滑環(huán)的均勻的接觸壓力或者拉力。
[0060]電刷可以是本領(lǐng)域中眾所周知的所謂的碳電刷。任何類型的電接觸刷可以布置在保持器中，例如銀石墨電刷或銅石墨電刷，且其可屬任何常規(guī)的類型，例如碳電刷、帶狀電刷或?qū)訝铍娝?、帶狀的和金屬絲的或折疊的網(wǎng)電刷(mesh or gauze brush)。
[0061]如圖2-5中所示，僅有一個偏置設(shè)備11，從而形成主要彈簧裝置，其布置成為布置在保持器主體10中的所有電刷2、2’、2”、4同時提供需要的壓力，使得電刷可適當?shù)亟雍匣h(huán)20或接觸滑環(huán)20 (如圖6中所示)。
[0062]保持器I可布置在保持器主體10中，使得電刷2、電刷4可在電刷的遠離偏置設(shè)備11的端部處接觸滑環(huán)20 (如圖6中所示)。
[0063]在一種實施方式中，力板或壓力板15可布置在彈簧裝置3的最靠近保持器主體10的一個端部處。根據(jù)可選擇的實施方式，力板可布置在相對的端部處，即，在彈簧的遠離保持器主體的端部處或安裝部分16處。
[0064]根據(jù)一種實施方式，電刷2、電刷4圍繞中心軸線C-C布置，即，布置在電刷保持器I的中心軸線C定位在其中的平面的相對側(cè)上，如圖2和圖3中所示。根據(jù)該實施方式，保持器主體10可包括第一部分IOa和第二部分10b，如在平行于中心軸線C-C的平面上所見的。
[0065]根據(jù)一種實施方式，電刷可圍繞中心軸線均勻地或?qū)ΨQ地布置。這意味著保持器主體10和其槽腔7、槽腔8布置成使得如果保持器要保持四個電刷，則這些電刷布置成使得第一電刷和第二電刷2、2’放置在一側(cè)上或第一部分IOa中，且第三電刷和第四電刷4、4’放置在第一電刷和第二電刷對面或第二部分IOb中。另外，如圖2-5中所示，如果保持器適合于保持六個電刷，則第一三個電刷2、2’、2”放置在中心軸線的一側(cè)上且最后三個電刷4放置在相對側(cè)上。
[0066]根據(jù)可選擇的實施方式，布置在旋轉(zhuǎn)軸線或中心軸線C-C的每側(cè)上的電刷的數(shù)量是奇數(shù)數(shù)量。然而，電刷接合滑環(huán)的總的表面面積在兩側(cè)上是相等的或“對稱的”。這意味著例如兩個具有4cm2表面面積的電刷可布置在中心軸線的一側(cè)上(或在保持器主體的第一部分IOa中)，且一個具有Scm2表面面積的電刷可布置在相對側(cè)上(或在保持器主體的第二部分IOb中)。
[0067]其他類型的電刷裝置也是可想得到的，但未在附圖中示出。
[0068]保持器主體10和/或槽腔7、槽腔8可設(shè)定尺寸并適合于容納不同尺寸和形狀的電刷。保持器主體10還可適合于或構(gòu)造成保持實質(zhì)上任何數(shù)量的電刷，但是優(yōu)選地適合于保持2個和16個之間的電刷。
[0069]根據(jù)優(yōu)選的實施方式，保持器適合于保持圍繞中心軸線C-C均勻地且對稱地布置的2個和8個之間的電刷。
[0070]圖4圖示了一種實施方式，在該實施方式中電刷2、電刷4可通過所謂的力指或壓力指12、17連接到力板或壓力板15，S卩，一個壓力指12、12’、12”、17、17’、17”布置成接合布置在槽腔7、7’、7”、8、8’、8”中的每個電刷2、2’、2”、4、(4’、4”在附圖中未示出)。根據(jù)一種實施方式，壓力指可布置成向下推動電刷而沒有固定地連接到電刷(未示出)。根據(jù)可選擇的實施方式，壓力指固定地或鉸接地連接到電刷和/或電刷保持器主體或腔。
[0071]根據(jù)一種實施方式，力板或壓力板15可連接到偏置設(shè)備11，使得偏置設(shè)備能夠同時作用于布置在保持器主體中的所有電刷。這意味著不是如圖1中的現(xiàn)有技術(shù)的保持器中示出的對于每個電刷具有偏置設(shè)備11，而是有一個公用或主要的偏置設(shè)備，該設(shè)備為布置在保持器I中的所有電刷提供所需要的壓力。
[0072]根據(jù)一種實施方式，保持器主體10可布置成使得保持器主體的第一部分IOa和第二部分IOb或槽腔7、槽腔8與中心軸線C-C位于其中的平面成一角度布置，該角度可以〈90度。這意味著電刷可以與保持器的中心軸線C-C成角度布置。如圖5中所示，從而電刷保持器形成V形，其中電刷沿V的腿布置且其中V的腿相交成使得V的假想底端部可與滑環(huán)的旋轉(zhuǎn)中心或旋轉(zhuǎn)軸線(在附圖中未示出)對準，且從而碳電刷可布置成相切滑環(huán)的中心。這也意味著保持器主體的第一部分IOa和第二部分IOb可布置成從而允許電刷2、電刷4在兩個不同的位置處接觸滑環(huán)或接合滑環(huán)。滑環(huán)的直徑?jīng)Q定了最優(yōu)的角度。
[0073]根據(jù)可選擇的實施方式，V形的角度可適合于不同類型的電刷，且該角度可以使得“V”的腿相交且因此“V”的假想底端部可布置在除了滑環(huán)的中心的任何其他位置處。
[0074]根據(jù)一種實施方式，壓指12可布置成接合傾斜設(shè)備13，該設(shè)備13可布置成與壓力板15連接。根據(jù)該實施方式，傾斜設(shè)備13可以連接到壓力板，使得該傾斜設(shè)備13是可樞轉(zhuǎn)的，即，能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R樞轉(zhuǎn)。通過該布置，相對于保持器的中心軸線成一角度布置壓力指裝置是可能的。這可被執(zhí)行以還能夠補償對在保持器主體與中心軸線成角度布置，即，在V形中時可發(fā)生的任何壓力損失。壓力指裝置12的旋轉(zhuǎn)或傾斜因此可調(diào)整成對應(yīng)于保持器主體的第一部分IOa和第二部分IOb布置成的角度或可調(diào)整到該角度。這意味著當操作偏置設(shè)備11以朝著滑環(huán)的表面推動碳電刷時，壓力指能夠以最優(yōu)地為壓力損失提供適當補償?shù)慕嵌葒@旋轉(zhuǎn)軸線R-R傾斜或最優(yōu)樞轉(zhuǎn)。當偏置設(shè)備11在操作距離期間變化時，彈簧力的變化可通過彈簧常量計算。因此這可通過能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R相對于電刷傾斜或樞轉(zhuǎn)的力指而被補償，使得恒定的且均勻的壓力可朝向滑環(huán)施加到電刷。通過該布置，由于磨損而減小的電刷的重量也可被補償，可取決于電刷相對于滑環(huán)的中心的位置。根據(jù)又一可選擇的實施方式，每個壓力指布置成能夠獨立于其他壓力指而樞轉(zhuǎn)(未示出)。
[0075]根據(jù)可選擇的實施方式，壓力指可固定地連接到壓力板，從而具有相對于中心軸線C-C的恒定的角度。
[0076]壓力指12與傾斜設(shè)備13的連接可用常規(guī)機構(gòu)例如螺母和螺栓裝置19來實現(xiàn)。根據(jù)可選擇的實施方式，壓力指可焊接到傾斜設(shè)備13和/或壓力板15或者由任何其他合適的機構(gòu)連接或固定。
[0077]每個壓力指12、12’、12”可設(shè)置有單獨的補償機構(gòu)5、5’、5”，以便最小化振動并從而甚至還最優(yōu)化來自偏置設(shè)備11的壓力分布。根據(jù)一種實施方式，補償機構(gòu)5可布置在傾斜設(shè)備13的最靠近保持器主體10的側(cè)部處，圖4中示出，且從而可布置在電刷和保持器主體之間。補償機構(gòu)5還可布置在偏置設(shè)備11 (或傾斜設(shè)備13)和接觸電刷2之間，其在圖4中可看到。補償機構(gòu)5、補償機構(gòu)6可以是具有比偏置設(shè)備11或主要彈簧更高的彈簧力或彈簧壓力的彈簧。這意味著補償機構(gòu)施加在每個接觸電刷上的力的總和高于由單一偏置設(shè)備或單一主要彈簧施加的力。例如，如果偏置設(shè)備施加ION的力，則由補償機構(gòu)施加的力的總和，即，由補償機構(gòu)施加的總力大于10N。
[0078]根據(jù)一種可選擇的實施方式，補償機構(gòu)可以是布置在傾斜設(shè)備的遠離保持器主體10的側(cè)部上的拉力彈簧(未示出)。
[0079]根據(jù)又一可選擇的實施方式，壓力指裝置12可例如通過是彈簧片、葉片或疊層型彈簧(未示出)而布置以構(gòu)成補償機構(gòu)。
[0080]圖2-4圖示了可包括諸如插座式彈簧14的彈簧裝置3的偏置設(shè)備11。該裝置可在彈簧裝置的遠離保持器主體的端部處設(shè)置有安裝部分16。安裝部分16還可提供與控制系統(tǒng)的連接或與保持器布置在其中的電氣系統(tǒng)的連接。
[0081]偏置設(shè)備11可在保持器主體10和安裝部分16之間且實質(zhì)上在沿保持器I的中心軸線C-C的方向上是可操作的或可移動的。偏置設(shè)備11可布置成沿滑環(huán)的實質(zhì)上徑向方向提供偏置力，這意味著偏置設(shè)備可布置成朝著滑環(huán)同時推動電刷。這意味著外部壓力源布置成影響偏置設(shè)備11，其然后以適合于提供滑環(huán)或集電器和碳電刷或接觸電刷之間的最優(yōu)接觸的壓力而朝著滑環(huán)推動電刷。偏置設(shè)備于是意味著提供接觸壓力的裝置。
[0082]圖5圖示了保持器1，在該保持器中，偏置設(shè)備11包括氣動缸或液壓缸9。通過這樣一種布置，提供的壓力可甚至還最優(yōu)化和控制。
[0083]圖6圖示了具有電刷保持器I的系統(tǒng)25，保持適于能夠接合滑環(huán)20的六個電刷。如圖6中所示，電刷保持器以V形布置，使得接納部分相切滑環(huán)的中心，以用于接觸電刷抵著滑環(huán)20的最優(yōu)的接觸表面。
[0084]為了提供系統(tǒng)中最優(yōu)的或最大的靈活性，第一部分IOa和第二部分IOb或槽腔7、槽腔8相對于滑環(huán)的角度和電刷的尺寸是重要的。能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的力指裝置12、力指裝置17與補償機構(gòu)5、補償機構(gòu)6的結(jié)合部因而可提供具有不同直徑的滑環(huán)20和不同尺寸的電刷2、電刷4的可能性，且因而可提供系統(tǒng)的期望的靈活性和性能，以補償電刷朝向滑環(huán)的壓力或拉力的差異，該差異可由于電刷密度、滑環(huán)設(shè)計以及其他內(nèi)部和外部的影響而發(fā)生。
[0085]本保持器還可提供的優(yōu)勢是將電刷2、電刷4連接到電刷保持器主體10的電纜21、21’、21”可被阻止落到滑環(huán)裝置上，因為保持器I可與圖6中示出的裝置成90度角度布置，即，垂直于圖6中示出的裝置。該類型的保持器的布置的另外的優(yōu)勢是其可不再需要考慮碳電刷的重量及因而的其對彈簧力的效果。
[0086]圖7圖示了并行地布置在發(fā)電機30中的電刷保持器1、I’、I”和滑環(huán)系統(tǒng)25、25’、25”。發(fā)電機30可以是放置在風力發(fā)電廠、輪船或需要旋轉(zhuǎn)電連接的任何其他類型的電力單元中的任何常規(guī)類型的發(fā)電機。
[0087]根據(jù)一種實施方式，至偏置設(shè)備的壓力可由諸如壓縮機的外部源或固定安裝的彈簧裝置提供。
[0088]根據(jù)未在附圖中示出的一種實施方式，保持器可設(shè)置有用于測量電刷的溫度的設(shè)備和用于測量電刷的磨損的設(shè)備，測量值可發(fā)送到計算機或某種類型的報警系統(tǒng)。這在保持器被并入到不能容易地定期手動檢查的系統(tǒng)例如遠程定位風力發(fā)電廠中時是特別有利的。
[0089]保持器可以是機加工的或模制的，且其可由復(fù)合材料或金屬材料制成。
[0090]保持器可適合于不同尺寸和需要，取決于電刷的材料、滑環(huán)的直徑和所要求的能量的傳輸。
[0091]參考索引
[0092]I電刷保持器
[0093]2電刷(右)
[0094]3彈簧裝置
[0095]4電刷(左)
[0096]5補償機構(gòu)(右)
[0097]6補償機構(gòu)(左)
[0098]7槽腔(右)
[0099]8槽腔(左)
[0100]9氣動彈簧或液壓彈簧
[0101]10保持器主體
[0102]IOa保持器主體的第一部分
[0103]IOb保持器主體的第二部分
[0104]11偏置設(shè)備
[0105]12壓力指(右)
[0106]13傾斜設(shè)備(右)
[0107]14插座式彈簧
[0108]I5壓力板
[0109]16安裝部分
[0110]17壓力指(左)
[0111]18傾斜設(shè)備(左)
[0112]19螺母和螺栓裝置[0113]20 滑環(huán)
[0114]21 電纜
[0115]25保持器和滑環(huán)系統(tǒng)
[0116]30發(fā)電機
【權(quán)利要求】
1.一種電刷保持器(1)，其用于在電力設(shè)備中接納至少兩個接觸電刷(2、4)并保持所述電刷與滑環(huán)接觸，所述電刷保持器包括: 保持器主體(10)，其適合于接納所述電刷(2、4)，所述電刷(2、4)布置在所述電刷保持器(I)的中心軸線(C-C)定位在其中且所述電氣裝置的旋轉(zhuǎn)軸線定位在其中的平面的相對的側(cè)上， 其中偏置設(shè)備(11)用于朝著所述滑環(huán)偏置所述保持器主體(10)，從而朝著所述滑環(huán)偏置所述至少兩個接觸電刷(2、4), 其特征在于， 用于每個接觸電刷(2、4)的單獨的補償機構(gòu)(5、6)設(shè)置在所述電刷(2、4)中的至少一個和所述偏置設(shè)備(11)之間。
2.—種電刷保持器(1)，其用于在電力設(shè)備中接納至少兩個接觸電刷(2、4)并保持所述電刷與滑環(huán)接觸，所述電刷保持器包括: 保持器主體(10)，其適合于接納所述電刷(2、4)，所述電刷(2、4)布置在所述電刷保持器(I)的中心軸線(C-C)定位在其中且所述電氣裝置的旋轉(zhuǎn)軸線定位在其中的平面的相對的側(cè)上， 其特征在于， 偏置設(shè)備(11)用于朝著所述滑環(huán)偏置所述保持器主體(10)，從而朝著所述滑環(huán)偏置所述至少兩個接觸電刷(2、4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電刷保持器，其中所述偏置設(shè)備(11)在所述保持器主體(10)和安裝部分(16)之間是可操作的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2到3中任一項所述的電刷保持器，其中補償機構(gòu)(5、6)設(shè)置在所述電刷(2、4)中的至少一個和所述保持器主體(10)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的電刷保持器，其中所述偏置設(shè)備(11)布置成沿所述滑環(huán)的實質(zhì)上徑向方向提供偏置力。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電刷保持器(1)，其中所述保持器主體(10)的第一部分(IOa)和第二部分(IOb)布置成與所述保持器主體(10)的所述中心軸線(C-C)定位在其中的平面成一角度。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電刷保持器，其中所述電刷圍繞徑向方向定位在其中且所述滑環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線定位在其中的平面實質(zhì)上對稱地布置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電刷保持器(1)，其中所述偏置設(shè)備(11)分別通過壓力指裝置(12、17)接合每個電刷(2、3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電刷保持器(1)，其中每個壓力指裝置(12、17)設(shè)置有補償機構(gòu)(5、6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電刷保持器(1)，其中所述壓力指裝置(12、17)布置成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(R-R)可樞轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電刷保持器，其中所述保持器主體是具有用于保持至少兩個電刷(2、4)的機構(gòu)(7、8)的實質(zhì)上剛性的主體。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電刷保持器(1)，其中所述偏置設(shè)備(11)還包括壓力板(15)。
13.—種電刷單元，其包括根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的電刷保持器和至少兩個電刷(2、4)。
14.一種電力設(shè)備，其包括滑環(huán)(20)和如權(quán)利要求13所述的電刷單元，其中所述電刷單元的所述偏置設(shè)備(11)布置成使所述至少兩個電刷(2、4 )抵著所述滑環(huán)(20 )偏置。
15.—種在電力設(shè)備(30)中朝著滑環(huán)(20)偏置接觸電刷(2、4)的方法，包括: 提供保持至少兩個接觸電刷(2、4)的電刷保持器主體(10)，以及 朝著所述滑環(huán)(20)偏置所述電刷保持器(10)，使得所述至少兩個接觸電刷(2、4)被朝著所述滑環(huán)偏置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述方法還包括將用于每個接觸電刷(2、4)的單獨的補償機構(gòu)(5、6)設(shè)置在所述電刷(2、4)中的至少一個和所述偏置設(shè)備(11)之間，以用于優(yōu)化來自所述偏置設(shè)備(11)的壓力分布。
17.一種風力發(fā)電單元，其包括如權(quán)利要求1-12中任一項所述的電刷保持器和滑環(huán)(2 0)。
【文檔編號】H02K5/14GK103733445SQ201280038807
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月16日
【發(fā)明者】斯蒂芬·斯托姆伯格, 埃里克·勃約克倫德 申請人:迪納摩博斯特法布里肯公司