CN102608532B - 悬挂电枢式无刷励磁机负载试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自身不带支撑轴承的悬挂电枢式无刷励磁机负载试验的试验装置，包括集电环轴（1）、集电环（2）、柔性连接铜排（5）、平衡轴（6）、支撑轴承（7）、碳刷架（8）、稳定轴承（9）、底座（12）。所述稳定轴承、支撑轴承和碳刷架安装在所述底座上；所述集电环轴的一端安装在稳定轴承上，通过联轴器与拖动电机相连；另一端与安装在支撑轴承上的平衡轴把合在一起，集电环轴与平衡轴间的电路通过柔性连接铜排连接起来，所述集电环轴上装有正极和负极两个集电环（2），每个集电环的外围设有碳刷架。本发明采用了独特的由双轴承支撑的平衡轴与带稳定轴承的集电环轴组合的总体结构，能够完成没有支撑轴承的悬挂电枢式无刷励磁机的负载试验。

Description

悬挂电枢式无刷励磁机负载试验装置

技术领域

本发明涉及无刷励磁机技术领域，具体涉及一种悬挂电枢式无刷励磁机负载试验装置。

背景技术

根据国家标准规定，每台无刷励磁机出厂前均须进行旋转状态下的负载工况试验，负载试验的试验装置的功能是将拖动电机的拖动功率传递给无刷励磁机，并将无刷励磁机发出的直流电通过试验装置输送给外部的负载设备，完成无刷励磁机在负载工况下的试验。国内原有的无刷励磁机自身均带支撑轴承，其试验装置只适用于带支撑轴承的无刷励磁机，本发明适用于自身不带支撑轴承的悬挂电枢式无刷励磁机的负载试验，国内没有类似的技术方案或装置。

发明内容

针对上述现有技术，本发明目的在于：提供一种适用于不带支撑轴承的悬挂电枢式无刷励磁机旋转负载试验的试验装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种悬挂电枢式无刷励磁机负载试验装置，其特征在于，包括集电环轴（1）、集电环（2）、柔性连接铜排（5）、平衡轴（6）、支撑轴承（7）、碳刷架（8）、稳定轴承（9）、底座（12），所述稳定轴承、支撑轴承和碳刷架安装在底座上；所述集电环轴的一端安装在稳定轴承上，与拖动电机相连；另一端与安装在支撑轴承上的平衡轴把合在一起，所述集电环轴上装有正极和负极两个集电环（2），每个集电环的外围设有碳刷架；

所述集电环轴和平衡轴间的电路由柔性连接装置连接，并与平衡轴和集电环轴内的导电杆、集电环和碳刷架共同组成电气回路。

所述柔性连接装置装设在集电环轴的内部，轴上设有通风孔和操作孔，对柔性连接装置进行冷却。

所述柔性连接装置包括两件对称布置的呈V字型的柔性连接铜排（5），该V字型柔性连接铜排的一端与集电环轴内的导电杆把合，另一端与平衡轴内的导电杆把合，两件连接铜排分别连接导电杆的正、负极。

所述正、负极集电环内侧分别设有分流环，每个分流环由两个半环组成，覆盖集电环360°角度。 

所述正、负极集电环各设有2个导电螺钉， 4个导电螺钉对称布置在集电环轴的同一个轴向截面上，每个集电环通过分流环的两个半环与2个导电螺钉相连，再分别与集电环轴内的导电杆正、负极相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

一、采用了独特的由双轴承支撑的平衡轴与带稳定轴承的集电环轴组合的总体结构，完成了平衡和支撑无刷励磁机电枢重量、将拖动电机的驱动转矩传递给励磁机电枢、并将励磁机电枢发出的直流电输送给试验负载的功能，能够完成自身不带支撑轴承的悬挂电枢式无刷励磁机的旋转负载试验，具有现有技术无法实现的功能；

二、每个集电环通过侧面的分流环与2个导电螺钉相连，分流环采用两半对称结构，实现了集电环360°全周分流，电流分布更均匀，增大了装置的电流承载的能力，4个导电螺钉对称布置在集电环轴的同一个轴向截面上，能够消除结构不对称带来的振动，同时减小了集电环轴的长度，使运行更加稳定；

三、独特的V型柔性连接铜排对称布置在集电环轴内部，降低了装置中导电部分的装配精度要求和工艺难度，同时不易受到污染，减小了发生接地故障的可能性；由于连接铜排的柔性，避免了运行时导电杆发热后尺寸变化造成的附加应力和接触不良，提高了运行的可靠性；集电环轴外表面为光滑的圆弧面，大大降低了空气摩擦损耗和噪音。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

附图标记：1为集电环轴、2为集电环、3为导电螺钉、4为导电杆、5为V型柔性连接铜排、6为平衡轴、7为支撑轴承、8为碳刷架、9为稳定轴承、10为拖动电机、11为励磁机电枢、12为底座、13为分流环。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的描述。

一种悬挂电枢式无刷励磁机负载试验装置，包括集电环轴（1）、集电环（2）、柔性连接铜排（5）、平衡轴（6）、支撑轴承（7）、碳刷架（8）、稳定轴承（9）、底座（12），所述稳定轴承、支撑轴承和碳刷架安装在底座上；所述集电环轴的一端安装在稳定轴承上，通过轴上的联轴器与拖动电机相连；另一端与安装在支撑轴承上用于平衡励磁机电枢重量的平衡轴把合在一起，电枢的重量由平衡轴进行平衡并支撑在试验装置的支撑轴承上，负载试验时所述平衡轴的另一端与无刷励磁机的悬挂电枢把合，将拖动电机的拖动功率传递给无刷励磁机，并将无刷励磁机发出的直流电通过试验装置输送给外部的负载设备。

所述集电环轴和平衡轴间的电路由柔性连接装置连接，柔性连接装置装设在集电环轴（1）的内部，轴上设有通风孔（进风孔）和操作孔（兼作出风孔）。柔性连接装置包括对称布置的2件呈V字型的柔性连接铜排，该V字型柔性连接铜排的一端与集电环轴把合，另一端与平衡轴内的导电杆把合。柔性连接铜排与平衡轴和集电环轴内的导电杆、集电环和碳刷架共同组成电气回路。

所述集电环轴上装有正极和负极两个集电环（2），每个集电环侧面设有分流环，分流环由2个半环构成，覆盖集电环侧面360°角度，每个集电环通过分流环的2个半环与2个导电螺钉（3）把合，导电螺钉的另一端与所述集电环轴内的导电杆连接；每个集电环通过2个导电螺钉与导电杆的同一电极相连。每个集电环的外围设有碳刷架，负载试验时所述无刷励磁机试验装置将励磁机发出的直流电通过平衡轴、柔性连接装置、集电环轴、集电环和碳刷架输送给外部负载设备。

实施例

所述集电环轴1的一端通过联轴器与拖动电机10相连，另一端通过连接螺栓与平衡轴把合在一起。试验时将无刷励磁机电枢把合在平衡轴外侧的悬伸端，电枢的重量由平衡轴进行平衡并支撑在试验装置的支撑轴承上；由集电环轴1、平衡轴6和无刷励磁机电枢11组成的轴系在拖动电机的驱动下一起旋转，将拖动电机的驱动转矩传递给无刷励磁机，无刷励磁机电枢发出的直流电通过平衡轴、柔性连接铜排、集电环轴、集电环，由旋转部分输送给静止的碳刷架，完成将无刷励磁机负载试验发出的直流电流输送给外部负载设备的功能。

所述集电环轴1上的集电环2包括正极和负极两个集电环，正、负极集电环的4个导电螺钉布置在同一个轴向截面上，使整个集电环装置轴向长度减小；4个导电螺钉每隔90°对称分布在同一轴向截面上，可完全消除旋转时由于结构和重量不对称造成的振动，运行稳定性提高。由2个半环构成的分流环把合在每一个集电环的侧面，覆盖集电环侧面360°角度，实现全周分流，使得电流分布更均匀，电流承载能力提高。每个分流环由两个半环组成，每个半环对应配置一个导电螺钉3，每个分流环通过两个导电螺钉3与集电轴内的导电杆4的同一极连接。

集电环轴与平衡轴连接的前端部分为空腔结构，空腔侧壁开有操作孔，最优为开设对称的两个操作孔；集电环轴通过螺栓与平衡轴把合在一起，集电环轴内的导电杆伸出空腔底面。通过操作孔将两个V型柔性连接铜排对称安装，分别与两侧的导电杆把合，将集电环轴内的导电杆与平衡轴内的导电杆连接起来，两个V型柔性连接铜排分别把合在导电杆的正、负极上。集电环轴的空腔侧壁上还开有通风孔，最优为开设对称的偶数个通风孔，操作孔与轴心的距离大于通风孔与轴心的距离。该通风孔对称分布并与轴上的操作孔形成通风道。由于操作孔和通风孔开孔的径向位置不同，运行时利用两孔间所形成的空气离心压差对V型柔性连接铜排和导电杆进行通风冷却，以增强散热能力，降低铜排和导电杆温度，提高电流承载能力。

Claims (3)

1.悬挂电枢式无刷励磁机负载试验装置，其特征在于，包括集电环轴（1）、集电环（2）、柔性连接铜排（5）、平衡轴（6）、支撑轴承（7）、碳刷架（8）、稳定轴承（9）、底座（12），所述稳定轴承、支撑轴承和碳刷架安装在底座上；所述集电环轴的一端安装在稳定轴承上，与拖动电机相连；另一端与安装在支撑轴承上的平衡轴把合在一起，所述集电环轴上装有正极和负极两个集电环（2），每个集电环的外围设有碳刷架；所述集电环轴和平衡轴间的电路由柔性连接铜排连接，并与平衡轴和集电环轴内的导电杆、集电环和碳刷架共同组成电气回路；柔性连接装置装设在集电环轴的内部，轴上设有通风孔和操作孔，对柔性连接装置进行冷却，所述柔性连接装置包括两件对称布置的呈V字型的柔性连接铜排（5），该V字型柔性连接铜排的一端与集电环轴内的导电杆把合，另一端与平衡轴内的导电杆把合，两件连接铜排分别连接导电杆的正、负极。

2.根据权利要求1所述的悬挂电枢式无刷励磁机负载试验装置，其特征在于，所述正、负极集电环内侧分别设有分流环，每个分流环由两个半环组成，覆盖集电环360°角度。

3. 根据权利要求1所述的悬挂电枢式无刷励磁机负载试验装置，其特征在于，所述正、负极集电环各设有2个导电螺钉， 4个导电螺钉对称布置在集电环轴的同一个轴向截面上，每个集电环通过分流环的两个半环与2个导电螺钉相连，再分别与集电环轴内的导电杆正、负极相连。