BR102014016468A2

BR102014016468A2 - anel coletor e método para o controle do estado de um anel coletor

Info

Publication number: BR102014016468A2
Application number: BR102014016468A
Authority: BR
Inventors: Gerhard Schmid; Ludwig Angerpointner
Original assignee: LEINE LINDE SYSTEMS GmbH; Ltn Servotechnik Gmbh
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2015-10-06
Also published as: EP2843778B1; US9304015B2; DK2843778T3; US20150061705A1; CN104426039B; DE102014007690A1; BR102014016468B1; EP2843778A1; CN104426039A

Abstract

anel coletor e método para o controle do estado de um anel coletor. a presente invenção refere-se a um anel coletor para transmissão de uma corrente elétrica (s), na qual um primeiro e um segundo grupo de componentes de construção (1, 2) estão dispostos giráveis um em relação ao outro. o anel coletor apresenta uma primeira e uma segunda trilha (s1, s2), sendo que através de posições de giro diferenciadas é feito um contato entre uma escova (1.1, 1.2) e um anel coletor (2.1, 2.2; 2.1') ao longo de uma das trilhas (s1, s2). o primeiro grupo de componente de construção (1) apresenta um primeiro acoplamento (10) e um circuito elétrico (1.6) para um controle de estado, ao passo que um segundo grupo de componentes de construção (2) apresenta um segundo acoplamento (20). a corrente elétrica (s) pode ser transferida do primeiro acoplamento (10) para o segundo acoplamento (20) sobre a primeira trilha (s1) e uma tensão elétrica (u) pode ser transferida pela segunda trilha (s2) até o circuito (1.6). o anel coletor está configurado de tal maneira que a primeira trilha (s1) e a segunda trilha (s2) estão eletricamente unidos. (figura 2b).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ANEL COLETOR E MÉTODO PARA O CONTROLE DO ESTADO DE UM ANEL COLETOR".

DESIGNAÇÃO DA INVENÇÃO

[001] Anel coletor e método para o controle do estado de um anel coletor.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] A presente invenção refere-se a um anel coletor para a transferência de uma corrente elétrica entre dois grupos de componentes de construção giráveis um relativamente ao outro, de acordo com a reivindicação 1, bem como abrange um método para o controle do estado de um anel coletor deste tipo, especialmente para instalações de energia eólica de acordo com a reivindicação 8.

[003] Unidades de anel coletor consistem comumente de dois grupos de componentes de construção, qual seja um estator e um rotor. O estator abrange frequentemente escovas, ao passo que o rotor geralmente apresenta uma sequência de anéis coletores. Na operação, as escovas têm contato deslizante com anéis coletores rotativos ao longo de chamadas trilhas. Estes anéis coletores são empregados em muitos campos técnicos para a transferência de sinais elétricos ou potencial elétrico de uma unidade fixa para uma unidade elétrica giratória.

[004] Por exemplo, estas unidades de anéis coletores são montadas dentro do cubo do rotor ou da gôndola de instalações de energia eólica, eventualmente para a transferência de sinais de controle e/ou correntes elétricas para acionamentos para a regulagem dos ângulos de ataque das lâminas do rotor.

[005] Precisamente nestas instalações ou máquinas de alto valor é importante que sua disponibilidade não seja reduzida pela unidade do anel coletor.

ESTADO DA TÉCNICA

[006] Na patente US 6 034 531 é revelado um conjunto para o controle do desgaste de um contato elétrico coletor para um aquecimento de lâmina de rotor de um helicóptero.

SINOPSE DA INVENÇÃO

[007] A invenção tem como objetivo criar um anel coletor cujo estado pode ser controlado de uma forma simples e econômica.

[008] De acordo com a invenção esta tarefa será solucionada pelas características da reivindicação 1 e 8, respectivamente.

[009] O anel coletor para a transferência de uma corrente elétrica abrange um primeiro e um segundo grupo de componentes de construção, sendo que os dois grupos de componentes de construção estão dispostos giráveis um relativamente ao outro ao redor de um eixo, ou seja, estão montados desta forma. Além disso, o anel coletor apresenta pelo menos uma primeira e uma segunda trilha. O anel coletor está configurado de tal maneira que através de posições de giro diferenciadas, uma escova e um anel coletor estabelecem contato ao lado de um dos trilhos. O primeiro grupo do componente de construção a-presenta um primeiro acoplamento elétrico e um circuito elétrico para um controle de estado. O segundo grupo de componente de construção apresenta um segundo acoplamento elétrico. No caso, a corrente elétrica pode ser transferida do primeiro acoplamento para o segundo acoplamento através da primeira trilha, ou seja, a corrente flui sobre a primeira trilha. Além disso, uma tensão elétrica pode ser transferida sobre a segunda trilha até o circuito. A unidade do anel coletor é configurada de tal maneira que a primeira trilha e a segunda trilha estão eletricamente unidas. O circuito possui uma fonte de corrente para gerar uma corrente de teste, sendo que a unidade do anel coletor está configurada de tal maneira que a corrente de teste flui sobre a primeira trilha e sobre a segunda trilha e este circuito de corrente pode ser fe- chado por um meio de circuito iniciado por um sinal de um computador.

[0010] Portanto, a unidade do anel coletor está configurada para a transferência da corrente elétrica do primeiro para o segundo acoplamento sobre a primeira trilha bem como a transferência da tensão elétrica sobre a segunda trilha até o circuito.

[0011] Com a expressão "corrente elétrica" compreende-se em seguida sinais elétricos (ou seja, corrente com intensidade de corrente mínima) ou também corrente para a transferência de potencial elétrico.

[0012] Como acoplamentos podem ser usados conexões elétricas separáveis como, por exemplo, conectores de plugs, ou seja, acoplamentos elétricos ou conexões de bornes ou também conexões separáveis, de forma condicionada ou não separáveis, eventualmente conexões de solda fraca ou de solda forte.

[0013] Em ampliação da invenção o circuito pode apresentar um meio, eventualmente um meio de comutação, ou seja, uma chave, especialmente uma chave eletrônica, ou seja, uma chave semicondutora para interromper e/ou aplicar a corrente de teste.

[0014] A conexão elétrica da primeira trilha com a segunda trilha pode ser realizada através de um condutor ou pelo fato de que as trilhas estão dispostas no mesmo anel coletor condutor. Vantajosamente, a conexão elétrica da primeira com a segunda trilha apresenta uma resistência reduzida de maneira que a primeira trilha e a segunda trilha praticamente apresentam o mesmo potencial elétrico.

[0015] Uma trilha é, portanto, uma superfície ao longo da qual se contatam uma escova e um anel coletor em um giro relativo entre o primeiro e o segundo grupo de componente de construção. Portanto, ao longo de uma trilha, na rotação relativa, em sentido coletor contínuo é produzido um contato elétrico. Especialmente esta superfície, ou seja, a trilha pode estar disposta revolvendo em uma fase lateral cilíndri- ca de um anel coletor. Alternativamente, por exemplo, nos chamados anéis coletores de disco, a trilha pode se estender em sentido revol-vente em uma face frontal cilíndrica, ou seja, vários trilhos podem estar dispostos concentricamente com o eixo com diâmetros diferenciados.

[0016] Frequentemente, o primeiro grupo de componente de construção é empregado como estator, ao passo que o segundo grupo de componentes de construção trabalha como rotor.

[0017] A unidade do anel coletor pode ser especialmente configurada de tal maneira que o primeiro grupo de componentes de construção apresenta várias escovas e o segundo grupo de componentes de construção apresenta pelo menos um anel coletor de material condutor elétrico, especialmente metal. Neste caso, os trilhos podem estar disposto no mesmo anel coletor que está em contato com as diferentes escovas, especialmente duas escovas.

[0018] Alternativamente, a unidade do anel coletor pode ser conformada de tal maneira que o segundo grupo de componentes de construção apresenta pelo menos uma escova de material condutor elétrico e o primeiro grupo de componente de construção apresenta vários anéis coletores. Nesta hipótese, os trilhos podem se estender na mesma escova que toca dois ou mais anéis coletores.

[0019] Neste sentido, a unidade do anel coletor pode ser conformada de tal maneira que o primeiro grupo de componentes de construção apresenta várias escovas e o segundo grupo de componente de construção apresenta pelo menos um anel coletor ou o segundo grupo de componente de construção apresenta pelo menos uma escova e o primeiro grupo de componente de construção apresenta vários anéis coletores.

[0020] Vantajosamente, tanto a escova como também o anel coletor são produzidos de metal, especialmente de latão, bronze, aço nobre, metal nobre ou ligas de metais nobres. Preferencialmente, tanto a escova como também o anel coletor, pelo menos na região da primeira trilha, apresentam uma liga de prata.

[0021] Além disso, as trilhas também poderão estar dispostas em diferentes anéis coletores que estão eletricamente unidos por um condutor.

[0022] Em outra modalidade da invenção, o circuito para o controle do estado pode abranger um meio para medir a tensão transmitida pelo segundo trilho. De forma alternativa ou complementar, o circuito pode abranger um meio para medir a corrente e/ou a corrente de exame transmitida sobre a primeira trilha. Especialmente a unidade de anel coletor pode ser configurada de tal maneira que durante a operação da corrente, um sinal é transmitido e ao mesmo tempo flui a corrente de exame, ou seja, de teste, de maneira que é viabilizada uma avaliação do estado do anel coletor durante a operação em marcha - especialmente durante períodos de exames predeterminados.

[0023] Em ampliação da invenção, a unidade do anel coletor pode apresentar várias escovas e vários anéis coletores e, portanto, várias trilhas, sendo que pelo menos sobre uma trilha não pode ser transferida uma tensão elétrica para o circuito. Embora a unidade do anel coletor possa apresentar uma variedade de trilhas, ou seja, de anéis coletores e escovas, de maneira que está configurado um grande número de percursos de corrente entre acoplamentos, nem todos estes percursos de corrente precisam ser observados pelo controle de estado. Comumente, é suficiente quando for correspondentemente examinado um percurso de corrente selecionado, ou seja, um percurso de sinal, ou seja, uma trilha selecionada. Vantajosamente, a corrente elétrica que é transmitida do primeiro acoplamento para o segundo acoplamento é configurada como sinal elétrico. Assim sendo, a primeira trilha deverá ser alocada para um percurso de sinal. Neste caso, especialmente a corrente de teste é maior do que a corrente elétrica que é transferida do primeiro acoplamento para o segundo acoplamento.

[0024] Vantajosamente, a unidade do anel coletor é configurada para alimentação de sinais medidores de sensores de um indicar de giro. Especialmente o indicador de giro poderá estar integrado na unidade do anel coletor. A expressão de indicador de giro indica um aparelho medidor para a medição da posição de giro relativa entre o primeiro e o segundo grupo de componente de construção. O indicador giratório também poderá ser configurado de tal maneira que este, de modo alternativo ou complementar, em relação à posição de giro atual, fornece um número de revolvimentos entre o primeiro e o segundo grupo de componentes de construção que se processa dentro de um intervalo de tempo determinado. A unidade do anel coletor pode ser configurada de tal maneira que os sinais medidores do indicador de giro podem ser conduzidos para o circuito para avaliação posterior no decurso do controle de estado.

[0025] Neste sentido, a unidade do anel coletor pode ser configurada de tal maneira que os anéis coletores estão dispostos reciprocamente defasados na direção do eixo.

[0026] Segundo um outro aspecto, a invenção abrange um método para o controle do estado de uma unidade de anel coletor. No caso, a unidade de anel coletor abrange um primeiro e um segundo grupo de componentes de construção, sendo que os dois grupos de componentes de construção estão giráveis um relativamente ao outro ao redor de um eixo. A unidade do anel coletor apresenta uma primeira e uma segunda trilha, sendo configurada de tal maneira que através de posições de giro diferenciadas, a escova e o anel coletor se tocam ao longo de uma das trilhas, de maneira que sobre a primeira trilha é transferida uma corrente elétrica de um primeiro acoplamento do primeiro grupo de componentes de construção, para um segundo acoplamento do segundo grupo de componentes de construção. Neste caso, será transferida uma tensão elétrica sobre a segunda trilha para o circuito. Pelo circuito será realizado um controle de estado de tal maneira que baseado na tensão é determinado um valor característico para o estado da unidade do anel coletor. No caso, o circuito apresenta uma fonte de corrente para gerar uma corrente de teste e a unidade do anel coletor é configurada de tal maneira que a corrente de teste flui sobre a primeira trilha e sobre a segunda trilha, sendo que este circuito de corrente é fechado por um meio comutador, disparado por um sinal do computador.

[0027] Vantajosamente, a intensidade da corrente de teste que é transferida sobre a primeira trilha, ou seja, que flui sobre a primeira trilha, será determinada, ou seja, medida, sendo que este valor medido será conduzido para o circuito para o controle de estado, de maneira que pelo circuito é realizado um controle de estado de tal maneira que, baseado na tensão e da corrente de exame transferida pela primeira trilha, é determinado um valor característico para o estado da unidade do anel coletor.

[0028] Em outra configuração da invenção, por uma fonte de corrente pode ser produzida uma corrente de teste que especialmente é conduzida apenas temporariamente sobre a primeira trilha e sobre a segunda trilha, ao passo que, além disso, não flui uma corrente de teste deste tipo (sobre a primeira trilha e sobre a segunda trilha).

[0029] Quando a corrente de teste conduzida apenas temporariamente sobre a primeira trilha e sobre a segunda trilha, durante este espaço de tempo, ou seja, durante o fluxo da corrente de teste sobre a primeira trilha e sobre a segunda trilha, poderá ser determinada a intensidade da corrente de teste.

[0030] Além disso, pelo circuito pode ser realizado um controle de estado de tal maneira que, baseado na tensão que é transferida sobre a segunda trilha até o circuito e da corrente que é transferida pelo me- nos sobre a primeira trilha, é determinado um valor característico para o estado da unidade do anel coletor. Especialmente, pode ser determinada uma resistência de transferência e/ou um pico de ruído na transferência da corrente, servindo de valor característico. Esses valores característicos, ou seja, parâmetros podem fornecer informações sobre o estado da unidade do anel coletor.

[0031] Além disso, pode ser medida uma posição de giro relativa entre o primeiro grupo de componentes de construção e o segundo grupo de componente de construção, ou o número dos revolvimentos entre o primeiro e o segundo grupo de componentes de construção pode ser medido. Os sinais de medição daí resultantes podem ser conduzidos para o circuito, de maneira que pelo circuito é realizado um controle de estado de tal maneira que, baseado na tensão e nos sinais de medição, é determinado um valor característico para o estado da unidade do anel coletor. O número dos revolvimentos pode ser determinado por um espaço de tempo definido, por exemplo, o número pode expressar o número global dos revolvimentos desde o início da o-peração da unidade do anel coletor até o respectivo momento atual. Da mesma maneira, as rotações, ou seja, a velocidade das rotações durante a medição na formação do valor característico, ou seja, para avaliação do estado da unidade do anel coletor, poderão ser levadas em conta.

[0032] Em outra modalidade da invenção, poderá ser medida uma unidade relativa, por exemplo, com a ajuda de um sensor de unidade. O valor medido da unidade relativa será conduzido para o circuito. A-lém disso, na unidade do anel coletor poderá estar disposto um sensor de temperatura, de maneira que, por exemplo, pode ser realizada uma determinação precisa do ponto de orvalho. Especialmente para descoberta de causas de falhas, poderá também estar integrado um sensor de vibrações, cujo sinal é conduzido para o circuito para o controle de estado, estando este sensor de vibrações integrado na unidade do a-nel coletor.

[0033] Pelo circuito é realizado um controle de estado de tal maneira que, baseado na tensão e na unidade relativa e/ou na temperatura e/ou no ponto de orvalho determinado e/ou do sinal do sensor de vibrações, é determinado um valor característico para o estado da unidade do anel coletor.

[0034] Especialmente na unidade do anel coletor, pode estar memorizado um valor limite, o qual, pelo circuito, é comparado com um valor característico para o estado da unidade do anel coletor, sendo que na transposição do valor limite, a unidade do anel coletor libera um alerta.

[0035] A unidade do anel coletor pode ser usada em uma gôndola de uma instalação de energia eólica, especialmente para a transferência de sinais de comando e/ou correntes para acionamentos elétricos de uma regulagem de lâmina de rotor.

[0036] Modalidades vantajosas da invenção poderão ser depreendidas das reivindicações dependentes.

[0037] Outros detalhes e vantagens da unidade do anel coletor de acordo com a invenção resultam da descrição subsequente de exemplos de execução baseado nas Figuras anexas.

Breve Descrição dos Desenhos [0038] As Figuras mostram: Figura 1 apresentação em corte longitudinal de anel coletor, Figura 2a vista esquemática de elementos da unidade de anel coletor de acordo com o primeiro exemplo de execução durante a operação normal, Figura 2b vista esquemática de elementos da unidade de anel coletor de acordo com o primeiro exemplo de execução duran- te a operação de teste, Figura 3 vista esquemática de elementos da unidade do anel coletor de acordo com um segundo exemplo de execução durante a operação de teste.

Descrição das Formas de Realização [0039] De acordo com a Figura 1, a unidade do anel coletor a-brange um primeiro grupo de componentes de construção 1, que pode ser designado como estator, e um segundo grupo de componentes de construção 2 que em seguida funciona como rotor. A unidade do anel coletor serve para a transferência em canais múltiplos de correntes elétricas entre um primeiro acoplamento 10 elétrico do primeiro grupo de componentes de construção 1 para um segundo acoplamento 20 elétrico do segundo grupo de componentes de construção 2. Os dois grupos de componente de construção 1, 2 estão dispostos giráveis ao redor de um eixo A em sentido convergente recíproco.

[0040] O segundo grupo de componentes de construção 2 abrange uma árvore 2.9, que no presente exemplo está configurada como uma árvore oca. Em posição radial fora da árvore 2.9 encontra-se inicialmente um componente 2.10 em formato tubular, essencialmente o qual, por exemplo, pode ser produzido de alumínio. Ali, em seguida, em sentido radial e externo em posição em sentido sequencial, está disposto um tubo de suporte 2.11 que apresenta recortes 2.111 que se projetam em direção axial. No tubo do suporte 2.11 elétrico isolante, que pode ser preferencialmente produzido de plástico ou de cerâmica em sentido concêntrico com a árvore A, a prova de giro, estão presos anéis coletores 2.1 a 2.4 que estão reciprocamente separados por a-néis 2.7 isolantes elétricos com distância axial recíproca. Para melhor visibilidade foi dispensado nas figuras a apresentação de linhas elétricas. Não obstante este fato, no exemplo de execução de cada anel coletor 2.1 a 2.4 encarreirados adjacentes com distância axial, em seu lado interno está unido com uma linha elétrica que se estende ao longo de um recorte 2.111 em direção axial no segundo grupo de componente de construção 2, e também através de uma das acanaladuras 2.12 e perfurações 1.13. Neste sentido, as linhas elétricas são contatadas com condutores de um acoplamento 20 elétrico, aqui configurado como conector de plug, estando colocado em uma extremidade a-xial.

[0041] Ao lado dos anéis coletores 2.1 a 2.4, no tubo de suporte 2.11, a prova de giro, está montado uma conformação para medição 2.8, que no exemplo de execução apresentado, essencialmente é conformado em sentido anelar. No exemplo de execução apresentado, este conjunto de medição 2.8, na sua face lateral radial externa, apresenta uma divisão magnética, ou seja, uma graduação. A disposição é acabada de tal maneira que o conjunto de medida 2.8 está integrado na carreira da sequência dos anéis coletores 2.1 a 2.4 e, portanto, está montada concentricamente com o eixo A com defasagem axial em relação aos anéis coletores 2.1 a 2.4.

[0042] O primeiro grupo de componentes de construção 1 abrange o acoplamento elétrico 10, aqui configurado como um acoplamento de encaixe. O acoplamento 10 (acoplamento de encaixe) apresenta vários pinos coletores mostrados tracejados na Figura 1, os quais são unidos com cabos. Para melhor visão, na Figura 1 os próprios cabos não são mostrados. Os cabos são conduzidos através de uma perfuração 1.11 no interior do primeiro grupo de componentes de construção 1, estando eletricamente unidos com condutores que estão presos em um retentor 1.10 de material isolante.

[0043] No retentor 1.10 estão presas escovas 1.1 a 1.4, que devem ser alocadaa, são o primeiro grupo de componente de construção 1, tocando de modo elástico os anéis coletores 2.1 a 2.4. As escovas 1.1 a 1.4 são constituídas de metal, especialmente de uma liga de pra- ta.

[0044] Além disso, encontra-se no retentor 1.10 um circuito elétrico 1.6 para o controle do estado, bem como um cabeçote de sensor 1.8 que está adequado para ação sensorial do conjunto de medição 2.8, por exemplo, com o auxílio de sensores magneto-resistivos. Além disso, no retentor 1.10 está disposto um outro sensor 1.7, que aqui é configurado como sensor de umidade.

[0045] O primeiro grupo de componentes de construção 1 e o segundo grupo de componentes de construção 2 estão dispostos girá-veis um relativamente ao outro com o auxílio de mancais de rolamento 3. Os mancais de rolamento 3 abrangem um anel externo 3.1, um anel interno 3.2 bem como corpos de rolamento 3.3 e uma vedação 3.4, especialmente de ação coletora.

[0046] De acordo com o exemplo de execução, a unidade do anel coletor poderá ser montada dentro de uma gôndola de uma usina de energia eólica, sendo usada para a transferência de correntes elétricas S no sentido de sinais, por exemplo, em um sistema Bus entre uma unidade de controle central e um aparelho X do lado do rotor, por e-xemplo, um conversor. Os sinais são necessários efetivamente para ativação de acionamentos elétricos, ou seja, motores elétricos, que servem para regulagens dos ângulos de ataque das lâminas do rotor. Além disso, poderá ser transmitida uma corrente elétrica para o abastecimento de energia, sobre a unidade do anel coletor, até acionamentos elétricos, ou seja, motores elétricos que servem para a regulagem dos ângulos de ataque das lâminas de rotor. Esses motores acionado-res estão montados no cubo do rotor da instalação da energia eólica e, por conseguinte, giram junto com o rotor da instalação de energia eólica. O primeiro grupo de componentes de construção 1 da unidade do anel coletor está, portanto, unido à prova de giro com a gôndola.

[0047] Como uma falha da unidade do anel coletor acompanha uma falha de toda a instalação de energia eólica, é importante controlar o estado da unidade do anel coletor, de maneira que esta unidade, em caso de necessidade, durante um intervalo de manutenção programado, possa ser reparado ou substituído.

[0048] As Figuras 2a, 2b mostram, por exemplo, um recorte simplificado da unidade do anel coletor, sendo que, entre outros, para melhor visibilidade, foi dispensada a apresentação dos anéis 2.7 isolan-tes. A unidade do anel coletor é configurada de tal maneira que em diferentes posições de giro se verificam um contato de uma das escovas 1.1 a 1.4, e de um anel coletor 2.1 a 2.4 ao longo das chamadas trilhas S1, S2, S3, S4. Como trilha, deve-se aqui compreender um recorte da face lateral de um anel coletor 2.1 a 2.4, que na Figura 2 está integrado axialmente entre as linhas tracejadas. Sempre uma das escovas 1.1 a 1.4, contata, em diferentes posições giradas, por exemplo, durante um revolvimento, o anel coletor 2.1 a 2.4, pertencente ao longo de uma dessas trilhas S1, S2, S3, S4. No exemplo de execução apresentado, os anéis coletores 2.1 a 2.4 apresentam na área das trilhas S1, S2, S3, S4, uma liga de prata.

[0049] Dois anéis coletores 2.1, 2.2 estão eletricamente unidos por um condutor 2.6, de maneira que estes anéis coletores 2.1, 2.2 apresentam o mesmo potencial elétrico, ou seja, estão ligados em curto.

[0050] A corrente elétrica S é transmitida do primeiro acoplamento 10 para o segundo acoplamento 20 sobre a primeira trilha S1 com o auxílio da escova 1.1 e do anel coletor 2.1, além disso, por exemplo, sobre uma outra escova 1.4 e um outro anel coletor 2.4, é transferida uma corrente i até uma outra unidade consumidora.

[0051] Na operação da instalação da energia eólica, por exemplo, por um controle do lado do estator, um sinal, ou seja, uma corrente S, é induzida sobre o acoplamento 10 na unidade do anel coletor, sendo transferida em ação coletora através da escova 1.1 ao longo da trilha S1 para o anel coletor 2.1. Sobre o condutor 2.6 flui a corrente S até o anel coletor 2.2 vizinho. Este está eletricamente unido com o segundo acoplamento 20, disposto no segundo grupo de componentes de construção 2. Com este segundo acoplamento 20 está também unido o a-parelho elétrico X.

[0052] Para conseguir uma informação sobre o estado da unidade do anel coletor, há intervalos de tempos predeterminados (por exemplo, uma vez por dia) ou depois de um determinado número de revol-vimentos, por um espaço de tempo curto é transmitida uma corrente de teste I sobre a trilha S1 da escova 1.1 até o anel coletor 2.1 (Figura 2b). Como os anéis coletores 2.1, 2.2 são eletricamente unidos pelo condutor 2.6, a corrente de teste I flui do anel coletor 2.2 até a escova 1.2. Para este fim, está previsto uma fonte de corrente 1.63, sendo que através de um meio de comutação 1.65, o circuito de corrente afetado, iniciado do sinal do computador 1.64, será fechado. A fonte de corrente 1.3 fornece corrente contínua com uma tensão comparadamente reduzida, porque as resistências de passagem são muito reduzidas. Por exemplo, como fonte de corrente 1.63, poderá ser usada uma batería (preferencialmente uma batería carregável) juntamente com uma resistência para limitação da corrente de teste I.

[0053] Ao longo da trilha S2 será, portanto, a partir do anel coletor 2.2, sobre a escova 2.1, produzida uma ligação elétrica para o circuito 1.6, de maneira que uma tensão U pode ser transferida sobre a segunda trilha S2 do anel coletor 2.2 sobre a escova 2.1 até o circuito 1.6. A tensão U aplicada entre as escovas 1.1 e 1.2 será determinada por um segundo meio de medição 1.61 sendo conduzido para o computador 1.64. Além disso, através de um segundo meio medidor 1.62, será determinada a intensidade da corrente de teste I, quando depois este valor será conduzido para um computador 1.64.

[0054] Além disso, será conduzida para o computador 1.64 a in- formação obtida com o auxílio do cabeçote sensor 1.8 sobre as rotações reais e o número dos revolvimentos já feitos pela unidade do anel coletor. A informação sobre a umidade relativa que é fornecida pelo sensor 1.7 será também avançada para o computador 1.64.

[0055] No computador 1.64, inicialmente com base na intensidade medida da corrente de teste I e da tensão U, é determinada uma resistência de passagem como valor característico para o estado da unidade do anel coletor. Precisamente na primeira fase de serviço ou na fase de ativação da unidade do anel coletor, esta resistência de passagem poderá ser comparadamente elevada. Na continuação da operação da unidade do anel coletor, todavia, a resistência de passagem conforme a experiência, cai para uma medida normal. Pelo emprego dos revolvimentos já realizados, pode ser determinado, por exemplo, que a unidade do anel coletor ainda se encontra na fase de ativação inicial, de maneira que não precisa ser fornecido um alerta. Da mesma maneira, para avaliação da resistência de passagem, poderá ser usado à umidade relativa atualmente medida do ar na unidade do anel coletor, a fim de determinar se a resistência de passagem medida deve liberar um alerta ou não. Desta maneira, portanto, através do uso dos revolvimentos feitos e/ou da umidade relativa do ar, poderá ser determinado um valor característico mais aperfeiçoado sobre o estado da unidade do anel coletor. O valor característico será depois memorizado em uma memória 1.66 e poderá ser interpretado a qualquer ocasião através de uma interface correspondente de uma eletrônica sequencial.

[0056] De acordo com um segundo exemplo de execução segundo a Figura 3, a unidade do anel coletor abrange um anel coletor 2.1’ que em direção axial é comparadamente construído largo, de maneira que duas escovas 1.1, 1.2 contatam o anel coletor 2.1’ ao longo de duas trilhas axialmente distanciadas S1 e S1. No anel coletor 2.1’ encon- tram-se, portanto, duas trilhas S1, S1. O anel coletor 2.1’ é produzido de metal condutor elétrico e apresenta ao longo das trilhas S1, S2 um revestimento com uma parcela de prata. Como o anel coletor 2.1’ é condutor elétrico, pode se dispensar um condutor separado para união elétrica da primeira trilha S1 com a segunda trilha S2. Nesta configuração, a escova 1.1 transmite a corrente de teste I ao longo da trilha S1 para o anel coletor 2.1’ em forma coletora. O anel coletor 2.1’ está eletricamente unido com o segundo acoplamento 20 que está disposto no segundo grupo de componentes de construção 2. Com este segundo acoplamento 20 está novamente unido o aparelho elétrico X. Através da segunda trilha S2 pode ser transferida para um anel coletor 2.1’ uma tensão elétrica U, desde o anel coletor 2.1’ sobre a escova 2.1 até o circuito 1.6.

[0057] No circuito 1.6 pode agora, de modo correspondente ao primeiro exemplo de execução, ser realizado um controle de estado, de maneira que com base na tensão U será determinado um valor característico para o estado da unidade do anel coletor, eventualmente incluindo o revolvimento feito ou a umidade relativa do ar na unidade do anel coletor.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Anel coletor para transferência de corrente elétrica (S) abrangendo um primeiro e um segundo grupo de componentes de construção (1, 2), sendo que os dois grupos de componentes de construção (1, 2) estão dispostos giráveis um relativamente ao outro ao redor de um eixo (A), e a unidade do anel coletor apresenta uma primeira e uma segunda trilha (S1, S2) e a unidade do anel coletor está configurada de tal maneira que através de posições de giro diferenciadas se contatam uma escova (1.1, 1.2) e um anel coletor (2.1, 2.2; 2.1’) ao longo de uma das trilhas (S1, S2) caracterizado pelo fato de que - o primeiro grupo parcial de construção (1) apresenta um primeiro acoplamento (10) e um circuito elétrico (1.6) para um controle de estado, e - o segundo grupo parcial de construção (2) possui um segundo acoplamento (20), em que a corrente elétrica (S) pode ser transferida do primeiro acoplamento (10) para o segundo acoplamento (20) sobre a primeira trilha (S1), uma tensão elétrica (U) pode ser transferida sobre a segunda trilha (S2) até o circuito (1.6), e a unidade do anel coletor é configurada de tal maneira que a primeira trilha (S1) e a segunda trilha (S2) estão eletricamente unidas, sendo que, o circuito (1.6) apresenta uma fonte de corrente (1.63) para gerar uma corrente de teste (I) e a unidade do anel coletor está configurada de tal maneira que a corrente de teste (I) flui sobre a primeira trilha (S1) e sobre a segunda trilha (S2), sendo que este circuito de corrente pode ser fechado por um meio comutador (1.65) ativado por um sinal de um computador (1.64).

2. Anel coletor de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo fato de que as trilhas (S1, S2) estão dispostas no mesmo anel coletor (2.1’).

3. Anel coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as trilhas (S1, S2) estão dispostas em diferentes anéis coletores (2.1 a 2.5) que estão eletricamente unidos por um condutor (2.6).

4. Anel coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o circuito (1.6) a-brange um meio (1.61) para medir a tensão (U).

5. Anel coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o circuito (1.6) a-brange um meio (1.62) para medir a corrente de teste (I).

6. Anel coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o anel coletor está configurado de tal maneira que para o circuito (1.6) podem ser conduzidos sinais medidores de sensores (1.8) de um indicador de giro (1.8, 2.8).

7. Anel coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o anel coletor apresenta um indicador de giro (1.8, 2.8) para medir a posição de giro relativa entre o primeiro e o segundo grupo de componente de construção (1, 2) ou o número de revolvimentos entre o primeiro e o segundo grupo de componentes de construção (1, 2) sendo que os sinais de medição do indicador de giro (1.8, 2.8) podem ser conduzidos até o circuito (1.6).

8. Método para o controle do estado de um anel coletor, caracterizado pelo fato de que, - o anel coletor abrange um primeiro e um segundo grupo de componente de construção (1, 2) e os dois grupos de componentes de construção (1, 2) estão dispostos giráveis um relativamente ao ou- tro ao redor de um eixo (A), - o anel coletor apresenta uma primeira e uma segunda trilha (S1, S2) e a unidade do anel coletor está configurada de tal maneira que sobre diferentes posições de giro se contatam uma escova (1.1, 1.2) e um anel coletor (2.1, 2.2, 2.1’) ao longo de uma das trilhas (S1, S2), de maneira que sobre a primeira trilha (S1) flui corrente elétrica (S) de um primeiro acoplamento (10) do primeiro grupo de componentes de construção (1) para um segundo acoplamento de corrente (20) do segundo grupo de componentes de construção (2), caracterizado pelo fato de que, - uma tensão elétrica (U) é transmitida sobre a segunda trilha (S2) par ao circuito (1.6), - pelo circuito (1.6) é realizado um controle de estado de tal maneira que baseado na tensão (U) é determinado um valor característico para o estado do anel coletor, sendo que o circuito (1.6) apresenta uma fonte de corrente (1.63) para gerar uma corrente de teste (I) e o anel coletor está configurado de tal maneira que a corrente de teste (I) flui sobre a primeira trilha (S1) e sobre a segunda trilha (S2), sendo que este circuito de corrente será fechado por um meio de comutação (1.65) iniciado por um sinal do computador (1.64).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a corrente de teste (I) produzida pela fonte de corrente (1.63) é conduzida sobre a primeira trilha (S1) e sobrea a segunda trilha (S2).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a corrente de teste (I) é conduzida apenas temporariamente sobre a primeira trilha (S1) e a sobre a segunda trilha (S2).

11. Método para o controle do estado de um anel coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que - é medida uma posição de giro relativa entre o primeiro e o segundo grupo de componentes de construção (1, 2) ou o número dos revolvimentos entre o primeiro e o segundo grupo de componentes de construção (1, 2) e os sinais de medição daí resultantes serão conduzidos para o circuito (1.6) e - pelo circuito (1.6) é realizado um controle de estado de tal maneira que baseado na tensão (U) e nos sinais de medição, é determinado um valor característico para o estado do anel coletor.

12. Método para o controle do estado de um anel coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que - é medida uma umidade relativa e o valor medidor da umidade relativa será conduzido para o circuito (1.6) e - pelo circuito (1.6) é realizado um controle de estado de tal maneira que baseado na tensão (U) e na umidade relativa é determinado um valor característico para a unidade do estado do anel coletor.

13. Método para o controle do estado de um anel coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que no anel coletor está memorizado um valor limite, o qual pelo circuito (1.6) será comparado com um valor característico para o estado do anel coletor, sendo que na transposição do valor limite o anel coletor fornece um alerta.