CN103733445B - 接触电刷保持器 - Google Patents

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Abstract

一种用于在电力设备中接纳至少两个接触电刷（2、4）并保持所述电刷与滑环接触的电刷保持器（1），该电刷保持器包括适合于接纳所述电刷（2、4）的保持器主体（10），所述电刷（2、4）布置在电刷保持器（1）的中心轴线（C‑C）定位在其中且电气装置的旋转轴线定位在其中的平面的相对的侧上。偏置设备（11）用于朝着滑环偏置保持器主体（10），从而朝着滑环偏置该至少两个接触电刷（2、4）。

Description

接触电刷保持器
技术领域
本文献涉及用于多个接触电刷例如碳接触电刷的电刷保持器(brush holder)。
更特别地，本公开涉及用于保持并行的两个或更多个电刷的V形电刷保持器。
背景
接触电刷通常与集电器或滑环共同使用，集电器或滑环是用在例如许多不同类型的电机或发电机中的旋转电接触件。
接触电刷放置在所谓的电刷保持器中，在电刷保持器中弹簧通常用于维持朝向滑环的接触压力。随着电刷磨损，弹簧朝着滑环平稳地向下推动电刷。从而保持器在相对于集电器或滑环的合适位置上为提供接触电刷的稳定的支撑并提供用于将接触力施加在电刷上的机构。
数个电刷保持器的组件可穿过集电器或滑环的表面并行地安装。这些电刷保持器常常具有单独的夹具和用于每个电刷的拉力调整件。
在US 2 804 558中公开了一种这样的基本的电刷保持器，其中两个电刷可并行地安装，且其中所谓的锤(hammer)布置成为施加压力以保持电刷与集电器或滑环接触而提供。该锤中的每一个设置有用于提供作用在对电刷施加恒定压力的锤上的拉紧作用的机构。这些机构可包括板弹簧(flat spring)或任何其他类型的弹性构件。
不同直径的滑环以不同的方式和以不同的角度与集电器接触，且保持器从而可设计成为电刷提供合适的接触角度。
不同电刷上的压力是恒定的，使得电刷均匀地磨损，这一点是重要的。
现今，滑环装置通常用于风力发电厂单元中，其经常放置在远程位置处例如在海洋处。因此，有对于可容纳并行安装的数个电刷且其不需要在保持电刷上的均匀压力提供电刷和滑环之间的最优接触方面的许多维修的电刷保持器的增加的需要。
概述
本公开的一个目的在于提供改进的或可选择的电刷保持器，其消除或减轻现有技术中的缺点中的至少一些。
本发明由所附独立权利要求界定。在所附从属权利要求中和在以下描述和附图中陈述了实施方式。
根据第一方面，提供了用于在电力设备中接纳至少两个接触电刷并保持所述电刷与滑环接触的电刷保持器。电刷保持器包括适合于接纳所述电刷的保持器主体，所述电刷布置在电刷保持器的中心轴线定位在其中且电气装置的旋转轴线定位在其中的平面的相对的侧上。偏置设备用于朝着滑环偏置保持器主体，从而朝着滑环偏置至少两个接触电刷。用于每个接触电刷的单独的补偿机构设置在所述电刷中的至少一个和偏置设备之间。
电力设备可以是使用接触滑环的电刷的任何类型的电力设备，例如电机和/或发电机。
电刷可以是一束实质上柔性的导电材料毛(bristle)，或者是诸如包括银或铜的碳电刷的实质上刚性的导电材料主体。
偏置设备可包括弹簧，例如螺旋弹簧、片簧(blade spring)或气体弹簧。在可选择方案中，或作为补充，偏置设备可包括力传递元件，例如液压缸或类似物，其进而可连接到弹簧元件，例如压缩气体源。
以该布置，提供始终以相同的机械接触压力布置在保持器中的所有电刷是可能的。这意味着电刷将均匀地磨损。压力从而分布到并行的电刷，且因此不需要用于每个电刷的单独的提供压力的装置或偏置装置。
该布置还是有利的，因为接触材料即滑环和接触电刷之间的压降保持相对恒定，且电流因此分布得更加均匀。如果一个电刷由于某种原因比其他电刷磨损得更快，其将损失抵着接触材料表面的压力，且保持器中的其他电刷上的压力将增加，直到所有电刷再次均匀地磨损。
由于所有电刷并行地工作，因此每个电刷上的磨损对于每个电刷是相等的，与现今可行的其他解决方案相比较，如果一个电刷在其他电刷之前磨损，则该设备不需要修理或保养。当该装置放置在可远程定位的例如风力发电设备中时，这当然是很大的优势。
当接触电刷由不完全均匀的材料制成时，接触电刷将不均匀地磨损。为每个接触电刷提供的单独的补偿机构允许该不均匀磨损的影响减少，因为该补偿机构允许通过最小化电刷上的振动而使所施加的力最优化或使压力分布最优化。从而，如果一个接触电刷已经比其他接触电刷磨损得少，则更大的力将施加在该电刷上而不是在其他电刷上。单独的补偿机构还允许将最优化的压力施加在电刷中的每一个上，即，施加到电刷的力可以是完全地独立的。这允许电刷的显著提高的操作周期或工作寿命。
根据第二方面，提供了用于在电力设备中接纳至少两个接触电刷并保持所述电刷与滑环接触的电刷保持器，电刷保持器包括适合于接纳所述电刷的保持器主体。电刷布置在电刷保持器的中心轴线定位在其中且电气装置的旋转轴线定位在其中的平面的相对的侧上。偏置设备用于朝向滑环偏置保持器主体，从而朝向滑环偏置至少两个接触电刷。
偏置设备可在保持器主体和安装部分之间可操作。
根据第二方面，补偿机构可设置在所述电刷中的至少一个和保持器主体之间。
偏置设备可布置成沿滑环的实质上径向方向提供偏置力。
根据第一方面和第二方面，保持器主体的第一部分和第二部分可布置成与保持器主体的中心轴线定位在其中的平面成一角度。
这意味着布置成接纳电刷的槽腔(pocket)可布置成与中心轴线成一角度，即，可布置成相切滑环的中心，以便提供电刷抵着滑环的最优的接合表面。
“成角度布置”意味着保持器主体形成“V”，其中保持器主体的第一部分和第二部分以及从而电刷沿“V”的腿布置。该类型的V形保持器，具有为布置在保持器中的所有电刷同时提供压力的偏置设备，可为在具有电刷朝向滑环的均匀的压力是很关键的那些应用，或在不方便经常改变电刷的那些应用，比如在远程定位的电力单元中或在频繁使用的单元中，以及在需要避免定期的维修中止的那些应用提供非常稳定的且方便的保持器。
电刷可关于径向方向定位在其中的且滑环的旋转轴线定位在其中的平面大体对称地布置。
偏置设备可分别通过压力指装置接合每个电刷。
根据第一方面和第二方面的一种实施方式，每个压力指装置可设置有补偿机构。
通过该布置，甚至还提供给每个电刷均匀的压力是可能的。补偿机构可包括适于最小化振动的弹簧，从而补偿机构具有比主要弹簧或偏置设备更大的弹簧常量。由于电刷材料振动的密度，即，碳电刷朝向滑环的压力或拉力的小的差异，将自然发生，且补偿机构可提供调节这些差异或振动的方法。补偿机构还可充当减震器，其吸收存在于滑环或集电器中的振动和不规律。
压力指装置可布置成围绕旋转轴线可枢转。
通过将力指布置成可枢转的，甚至还补偿当保持器与中心轴线成一角度布置或以V形布置时可发生的任何压力损失可以是可能的。枢转的能力从而意味着压力指装置也可以与相对于保持器的中心轴线位于其中的平面成合适的角度来布置，以便提供最优的接触压力。
力指装置的成一角度布置和设置有补偿机构的结合也可提供电刷保持器相对于滑环的增加的灵活性，因为其可提供具有不同直径的滑环和不同尺寸的电刷的可能性。
保持器主体可以是具有用于保持至少两个电刷的机构的实质上刚性的主体。这些机构可以是适于保持电刷的槽腔。
偏置设备还可包括压力板。
通过提供共同地用于所有电刷的一个压力板或力板，一个电刷不可能比其他电刷进一步磨损，不管它们的尺寸，其使滑环的变形实际上是不可能的。另外，阻止电缆等物理上破坏滑环。
根据第三方面，提供了包括根据第一方面和第二方面的电刷保持器和至少两个电刷的电刷单元。
根据第四方面，提供了包括根据第三方面的电刷单元和滑环的电力设备，从而电刷单元的偏置设备布置成使该至少两个电刷抵着滑环偏置。
根据第五方面，提供了在电力设备中朝向滑环偏置接触电刷的方法。该方法包括：提供保持至少两个接触电刷的电刷保持器主体，以及朝向滑环偏置电刷保持器，使得朝向滑环偏置至少两个接触电刷。
通过该方法提供了同时朝向滑环偏置或推动布置在保持器中的所有电刷的方式。这意味着不需要用于每个电刷的单独的压力装置，这是有利的，因为电刷将均匀地磨损。压力从而分布到并行的电刷，且从而不需要用于每个电刷的单独的压力装置或偏置装置。该方法还是有利的，因为接触材料即滑环和接触电刷之间的压降保持相对恒定，且电流从而更均匀地分布。如果由于某种原因一个电刷比其他电刷磨损得更快，其将损失抵着接触材料表面的压力，且保持器中的其他电刷上的压力将增加，直到所有电刷再次均匀地磨损。
根据第五方面的方法可包括在所述电刷中的至少一个和偏置设备之间为每个接触电刷提供单独的补偿机构，以用于最优化来自偏置设备的压力分布。
可提供单独的补偿机构以最优化由接触电刷材料上的不规律导致的小的压力差异。该补偿机构从而最小化振动，且从而甚至还最优化来自偏置设备的压力分布。
根据第六方面，提供了包括根据第一方面和第二方面的电刷保持器和滑环的风力发电单元。
附图简述
现在将参考所附示意性附图通过示例来描述本解决方案的实施方式。
图1是根据现有技术的电刷保持器的示意性透视图。
图2是根据本公开的电刷保持器的示意性透视图。
图3是根据本公开的电刷保持器的示意性侧视图。
图4是根据本公开的电刷保持器的示意性前视图。
图5是根据本公开的一种实施方式的电刷保持器的示意性透视图。
图6是具有电刷保持器和滑环的系统的示意性透视图。
图7是设置有根据本公开的一种实施方式的电刷保持器的发电机的示意性视图。
实施方式描述
在以下描述中，术语电刷应被诠释为接触电刷或电碳刷。
图1图示了根据现有技术的电刷保持器。每个接触电刷设置有单独的偏置机构以维持电刷朝向滑环的压力。
图2图示了根据本公开的电刷保持器1。电刷保持器1设置有适合于接纳和保持电接触刷的保持器主体10，保持器主体10和/或布置在其中的任何电刷可连接到偏置设备11或接合偏置设备11。保持器主体10可设置有槽腔7、槽腔8，槽腔7、槽腔8适合于接纳和保持一个、两个、三个或更多个电接触刷2、4。如布置在槽腔7、槽腔8中的电刷2、电刷4可连接到力板或压力板15。压力板15可连接到偏置设备11或是偏置设备11的一部分。
偏置设备11可包括弹簧3，例如图2-4中示出的插座式弹簧(socket spring)装置14或根据可选择的实施方式的图5中示出的气动缸或液压缸9。弹簧设备或偏置设备可以是任何类型的弹簧装置，例如螺旋弹簧或片簧。弹簧设备或偏置设备的主要功能在于在使用的整个周期和磨损期间提供朝向或逆向于滑环的均匀的接触压力或者拉力。
电刷可以是本领域中众所周知的所谓的碳电刷。任何类型的电接触刷可以布置在保持器中，例如银石墨电刷或铜石墨电刷，且其可属任何常规的类型，例如碳电刷、带状电刷或层状电刷、带状的和金属丝的或折叠的网电刷(mesh or gauze brush)。
如图2-5中所示，仅有一个偏置设备11，从而形成主要弹簧装置，其布置成为布置在保持器主体10中的所有电刷2、2’、2”、4同时提供需要的压力，使得电刷可适当地接合滑环20或接触滑环20(如图6中所示)。
保持器1可布置在保持器主体10中，使得电刷2、电刷4可在电刷的远离偏置设备11的端部处接触滑环20(如图6中所示)。
在一种实施方式中，力板或压力板15可布置在弹簧装置3的最靠近保持器主体10的一个端部处。根据可选择的实施方式，力板可布置在相对的端部处，即，在弹簧的远离保持器主体的端部处或安装部分16处。
根据一种实施方式，电刷2、电刷4围绕中心轴线C-C布置，即，布置在电刷保持器1的中心轴线C-C定位在其中的平面的相对侧上，如图2和图3中所示。根据该实施方式，保持器主体10可包括第一部分10a和第二部分10b，如在平行于中心轴线C-C的平面上所见的。
根据一种实施方式，电刷可围绕中心轴线均匀地或对称地布置。这意味着保持器主体10和其槽腔7、槽腔8布置成使得如果保持器要保持四个电刷，则这些电刷布置成使得第一电刷和第二电刷2、2’放置在一侧上或第一部分10a中，且第三电刷和第四电刷4、4’放置在第一电刷和第二电刷对面或第二部分10b中。另外，如图2-5中所示，如果保持器适合于保持六个电刷，则第一三个电刷2、2’、2”放置在中心轴线的一侧上且最后三个电刷4放置在相对侧上。
根据可选择的实施方式，布置在旋转轴线或中心轴线C-C的每侧上的电刷的数量是奇数数量。然而，电刷接合滑环的总的表面面积在两侧上是相等的或“对称的”。这意味着例如两个具有4cm2表面面积的电刷可布置在中心轴线的一侧上(或在保持器主体的第一部分10a中)，且一个具有8cm2表面面积的电刷可布置在相对侧上(或在保持器主体的第二部分10b中)。
其他类型的电刷装置也是可想得到的，但未在附图中示出。
保持器主体10和/或槽腔7、槽腔8可设定尺寸并适合于容纳不同尺寸和形状的电刷。保持器主体10还可适合于或构造成保持实质上任何数量的电刷，但是优选地适合于保持2个和16个之间的电刷。
根据优选的实施方式，保持器适合于保持围绕中心轴线C-C均匀地且对称地布置的2个和8个之间的电刷。
图4图示了一种实施方式，在该实施方式中电刷2、电刷4可通过所谓的力指或压力指12、17连接到力板或压力板15，即，一个压力指12、12’、12”、17、17’、17”布置成接合布置在槽腔7、7’、7”、8、8’、8”中的每个电刷2、2’、2”、4、(4’、4”在附图中未示出)。根据一种实施方式，压力指可布置成向下推动电刷而没有固定地连接到电刷(未示出)。根据可选择的实施方式，压力指固定地或铰接地连接到电刷和/或电刷保持器主体或腔。
根据一种实施方式，力板或压力板15可连接到偏置设备11，使得偏置设备能够同时作用于布置在保持器主体中的所有电刷。这意味着不是如图1中的现有技术的保持器中示出的对于每个电刷具有偏置设备11，而是有一个公用或主要的偏置设备，该设备为布置在保持器1中的所有电刷提供所需要的压力。
根据一种实施方式，保持器主体10可布置成使得保持器主体的第一部分10a和第二部分10b或槽腔7、槽腔8与中心轴线C-C位于其中的平面成一角度布置，该角度可以<90度。这意味着电刷可以与保持器的中心轴线C-C成角度布置。如图5中所示，从而电刷保持器形成V形，其中电刷沿V的腿布置且其中V的腿相交成使得V的假想底端部可与滑环的旋转中心或旋转轴线(在附图中未示出)对准，且从而碳电刷可布置成相切滑环的中心。这也意味着保持器主体的第一部分10a和第二部分10b可布置成从而允许电刷2、电刷4在两个不同的位置处接触滑环或接合滑环。滑环的直径决定了最优的角度。
根据可选择的实施方式，V形的角度可适合于不同类型的电刷，且该角度可以使得“V”的腿相交且因此“V”的假想底端部可布置在除了滑环的中心的任何其他位置处。
根据一种实施方式，压指12可布置成接合倾斜设备13，该设备13可布置成与压力板15连接。根据该实施方式，倾斜设备13可以连接到压力板，使得该倾斜设备13是可枢转的，即，能够围绕旋转轴线R-R枢转。通过该布置，相对于保持器的中心轴线成一角度布置压力指装置是可能的。这可被执行以还能够补偿对在保持器主体与中心轴线成角度布置，即，在V形中时可发生的任何压力损失。压力指装置12的旋转或倾斜因此可调整成对应于保持器主体的第一部分10a和第二部分10b布置成的角度或可调整到该角度。这意味着当操作偏置设备11以朝着滑环的表面推动碳电刷时，压力指能够以最优地为压力损失提供适当补偿的角度围绕旋转轴线R-R倾斜或最优枢转。当偏置设备11在操作距离期间变化时，弹簧力的变化可通过弹簧常量计算。因此这可通过能够围绕旋转轴线R-R相对于电刷倾斜或枢转的力指而被补偿，使得恒定的且均匀的压力可朝向滑环施加到电刷。通过该布置，由于磨损而减小的电刷的重量也可被补偿，可取决于电刷相对于滑环的中心的位置。根据又一可选择的实施方式，每个压力指布置成能够独立于其他压力指而枢转(未示出)。
根据可选择的实施方式，压力指可固定地连接到压力板，从而具有相对于中心轴线C-C的恒定的角度。
压力指12与倾斜设备13的连接可用常规机构例如螺母和螺栓装置19来实现。根据可选择的实施方式，压力指可焊接到倾斜设备13和/或压力板15或者由任何其他合适的机构连接或固定。
每个压力指12、12’、12”可设置有单独的补偿机构5、5’、5”，以便最小化振动并从而甚至还最优化来自偏置设备11的压力分布。根据一种实施方式，补偿机构5可布置在倾斜设备13的最靠近保持器主体10的侧部处，图4中示出，且从而可布置在电刷和保持器主体之间。补偿机构5还可布置在偏置设备11(或倾斜设备13)和接触电刷2之间，其在图4中可看到。补偿机构5、补偿机构6可以是具有比偏置设备11或主要弹簧更高的弹簧力或弹簧压力的弹簧。这意味着补偿机构施加在每个接触电刷上的力的总和高于由单一偏置设备或单一主要弹簧施加的力。例如，如果偏置设备施加10N的力，则由补偿机构施加的力的总和，即，由补偿机构施加的总力大于10N。
根据一种可选择的实施方式，补偿机构可以是布置在倾斜设备的远离保持器主体10的侧部上的拉力弹簧(未示出)。
根据又一可选择的实施方式，压力指装置12可例如通过是弹簧片、叶片或叠层型弹簧(未示出)而布置以构成补偿机构。
图2-4图示了可包括诸如插座式弹簧14的弹簧装置3的偏置设备11。该装置可在弹簧装置的远离保持器主体的端部处设置有安装部分16。安装部分16还可提供与控制系统的连接或与保持器布置在其中的电气系统的连接。
偏置设备11可在保持器主体10和安装部分16之间且实质上在沿保持器1的中心轴线C-C的方向上是可操作的或可移动的。偏置设备11可布置成沿滑环的实质上径向方向提供偏置力，这意味着偏置设备可布置成朝着滑环同时推动电刷。这意味着外部压力源布置成影响偏置设备11，其然后以适合于提供滑环或集电器和碳电刷或接触电刷之间的最优接触的压力而朝着滑环推动电刷。偏置设备于是意味着提供接触压力的装置。
图5图示了保持器1，在该保持器中，偏置设备11包括气动缸或液压缸9。通过这样一种布置，提供的压力可甚至还最优化和控制。
图6图示了具有电刷保持器1的系统25，保持适于能够接合滑环20的六个电刷。如图6中所示，电刷保持器以V形布置，使得接纳部分相切滑环的中心，以用于接触电刷抵着滑环20的最优的接触表面。
为了提供系统中最优的或最大的灵活性，第一部分10a和第二部分10b或槽腔7、槽腔8相对于滑环的角度和电刷的尺寸是重要的。能够围绕旋转轴线枢转的力指装置12、力指装置17与补偿机构5、补偿机构6的结合部因而可提供具有不同直径的滑环20和不同尺寸的电刷2、电刷4的可能性，且因而可提供系统的期望的灵活性和性能，以补偿电刷朝向滑环的压力或拉力的差异，该差异可由于电刷密度、滑环设计以及其他内部和外部的影响而发生。
本保持器还可提供的优势是将电刷2、电刷4连接到电刷保持器主体10的电缆21、21’、21”可被阻止落到滑环装置上，因为保持器1可与图6中示出的装置成90度角度布置，即，垂直于图6中示出的装置。该类型的保持器的布置的另外的优势是其可不再需要考虑碳电刷的重量及因而的其对弹簧力的效果。
图7图示了并行地布置在发电机30中的电刷保持器1、1’、1”和滑环系统25、25’、25”。发电机30可以是放置在风力发电厂、轮船或需要旋转电连接的任何其他类型的电力单元中的任何常规类型的发电机。
根据一种实施方式，至偏置设备的压力可由诸如压缩机的外部源或固定安装的弹簧装置提供。
根据未在附图中示出的一种实施方式，保持器可设置有用于测量电刷的温度的设备和用于测量电刷的磨损的设备，测量值可发送到计算机或某种类型的报警系统。这在保持器被并入到不能容易地定期手动检查的系统例如远程定位风力发电厂中时是特别有利的。
保持器可以是机加工的或模制的，且其可由复合材料或金属材料制成。
保持器可适合于不同尺寸和需要，取决于电刷的材料、滑环的直径和所要求的能量的传输。
参考索引
1 电刷保持器
2 电刷(右)
3 弹簧装置
4 电刷(左)
5 补偿机构(右)
6 补偿机构(左)
7 槽腔(右)
8 槽腔(左)
9 气动弹簧或液压弹簧
10 保持器主体
10a 保持器主体的第一部分
10b 保持器主体的第二部分
11 偏置设备
12 压力指(右)
13 倾斜设备(右)
14 插座式弹簧
15 压力板
16 安装部分
17 压力指(左)
18 倾斜设备(左)
19 螺母和螺栓装置
20 滑环
21 电缆
25 保持器和滑环系统
30 发电机

Claims (17)

1.一种电刷保持器(1)，其用于在电力设备中接纳至少两个接触电刷(2、4)并保持所述至少两个接触电刷与滑环接触，所述电刷保持器包括：
保持器主体(10)，其适合于接纳所述至少两个接触电刷(2、4)，所述至少两个接触电刷(2、4)布置在所述电刷保持器(1)的中心轴线(C-C)定位在其中且所述电力设备的旋转轴线定位在其中的平面的相对的侧上；
单个主要偏置设备(11)，其适合于偏置所述保持器主体(10)且适合于朝着所述滑环提供均匀的接触压力，从而朝着所述滑环同时偏置所述至少两个接触电刷(2、4)；
用于每个接触电刷(2、4)的单独的补偿机构(5、6)，其设置在所述至少两个接触电刷(2、4)中的至少一个接触电刷和所述单个主要偏置设备(11)之间，其中所述补偿机构包括弹簧，所述弹簧具有比所述单个主要偏置设备更高的弹簧力；以及
压力指装置，其适合于接合所述至少两个接触电刷，
其中所述单个主要偏置设备还包括压力板，并且其中所述压力板布置成通过倾斜设备与所述压力指装置连接，使得所述压力指装置是围绕旋转轴线可枢转的。
2.根据权利要求1所述的电刷保持器，其中所述单个主要偏置设备(11)在所述保持器主体(10)和安装部分(16)之间是可移动的。
3.根据权利要求1到2中任一项所述的电刷保持器，其中所述单个主要偏置设备(11)布置成沿所述滑环的实质上径向方向提供偏置力。
4.根据权利要求1到2中任一项所述的电刷保持器(1)，其中所述保持器主体(10)的第一部分(10a)和第二部分(10b)布置成与所述保持器主体(10)的所述中心轴线(C-C)定位在其中的平面成一角度。
5.根据权利要求3所述的电刷保持器(1)，其中所述保持器主体(10)的第一部分(10a)和第二部分(10b)布置成与所述保持器主体(10)的所述中心轴线(C-C)定位在其中的平面成一角度。
6.根据权利要求1、2和5中任一项所述的电刷保持器，其中所述至少两个接触电刷围绕径向方向定位在其中且所述滑环的旋转轴线定位在其中的平面实质上对称地布置。
7.根据权利要求3所述的电刷保持器，其中所述至少两个接触电刷围绕径向方向定位在其中且所述滑环的旋转轴线定位在其中的平面实质上对称地布置。
8.根据权利要求4所述的电刷保持器，其中所述至少两个接触电刷围绕径向方向定位在其中且所述滑环的旋转轴线定位在其中的平面实质上对称地布置。
9.根据权利要求1所述的电刷保持器(1)，其中每个压力指装置(12、17)设置有所述补偿机构(5、6)。
10.根据权利要求1、2、5和7-9中任一项所述的电刷保持器，其中所述保持器主体是具有用于保持所述至少两个接触电刷(2、4)的槽腔(7、8)的实质上刚性的主体。
11.根据权利要求3所述的电刷保持器，其中所述保持器主体是具有用于保持所述至少两个接触电刷(2、4)的槽腔(7、8)的实质上刚性的主体。
12.根据权利要求4所述的电刷保持器，其中所述保持器主体是具有用于保持所述至少两个接触电刷(2、4)的槽腔(7、8)的实质上刚性的主体。
13.根据权利要求6所述的电刷保持器，其中所述保持器主体是具有用于保持所述至少两个接触电刷(2、4)的槽腔(7、8)的实质上刚性的主体。
14.一种电刷单元，其包括根据权利要求1-13中任一项所述的电刷保持器和至少两个接触电刷(2、4)。
15.一种电力设备，其包括滑环(20)和如权利要求14所述的电刷单元，其中所述电刷单元的所述单个主要偏置设备(11)布置成同时为所述至少两个接触电刷(2、4)提供抵着所述滑环(20)的均匀的接触压力，并且其中用于每个接触电刷(2、4)的单独的补偿机构(5、6)设置在所述至少两个接触电刷(2、4)中的每个电刷和所述单个主要偏置设备(11)之间，并且其中所述补偿机构包括弹簧，所述弹簧具有比所述单个主要偏置设备更高的弹簧力。
16.一种在电力设备(30)中朝着滑环(20)偏置接触电刷(2、4)的方法，包括：
提供保持至少两个接触电刷(2、4)的电刷保持器主体(10)；
提供用于为所述至少两个接触电刷提供抵着所述滑环的均匀的接触压力的单个主要偏置设备；
使用所述单个主要偏置设备朝着所述滑环(20)偏置所述电刷保持器(10)，使得所述至少两个接触电刷(2、4)被同时朝着所述滑环偏置；
提供用于接合所述至少两个接触电刷的压力指装置和用于接合所述单个主要偏置设备的压力板，其中所述压力指装置布置成通过倾斜设备与所述压力板连接，使得所述压力指装置是围绕旋转轴线可枢转的；以及
提供用于所述至少两个接触电刷(2、4)中的每个电刷和所述保持器主体的单独的补偿机构(5、6)，所述单独的补偿机构(5、6)设置在所述至少两个接触电刷(2、4)和所述单个主要偏置设备(11)之间，
其中所述单独的补偿机构包括弹簧，所述弹簧具有比所述单个主要偏置设备更高的弹簧力。
17.一种风力发电单元，其包括滑环(20)和如权利要求1-13中任一项所述的电刷保持器。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10128725B2 (en) 2011-08-16 2018-11-13 Ab Dynamoborstfabriken Contact brush holder
EP3205002A1 (en) * 2014-10-08 2017-08-16 Vestas Wind Systems A/S Method and test tool for adjusting brush holders in slip ring systems
EP3010094A1 (en) * 2014-10-17 2016-04-20 ALSTOM Renewable Technologies A brush device for an electrical connection
CN105649898B (zh) * 2015-12-31 2019-01-15 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组电缆的防扭缆结构及风力发电机
CN106655636A (zh) * 2016-12-13 2017-05-10 北京三电机系统有限责任公司 集电环装置及风力发电机
CN107370004B (zh) * 2017-07-12 2023-05-16 河南中烟工业有限责任公司 一种集电器碳刷架快速拆卸装置
CN107671487B (zh) * 2017-11-07 2024-03-29 浙江金洲管道工业有限公司 一种多级可调的接地刷
SE541679C2 (en) * 2017-11-29 2019-11-26 Ab Dynamoborstfabriken Brush holder for electrical contact brushes
DE102018203716A1 (de) * 2018-03-13 2019-09-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektromotor
EP3609027A1 (en) * 2018-08-07 2020-02-12 Schleifring GmbH Holder for slip ring brushes
TWI703796B (zh) * 2019-04-12 2020-09-01 泓記精密股份有限公司 電刷絲結構、電刷模組結構及其製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE898470C (de) * 1951-06-05 1953-11-30 Ringsdorff Werke Gmbh Buerstenhalteranordnung fuer elektrische Maschinen
US3327147A (en) * 1964-12-16 1967-06-20 Stackpole Carbon Co Impact-reducing brush holder
US6278197B1 (en) * 2000-02-05 2001-08-21 Kari Appa Contra-rotating wind turbine system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB313267A (en) * 1928-04-30 1929-06-13 Gustaf Adolf Juhlin Improvements in or relating to brush holders for dynamo-electric machines
US1835513A (en) * 1928-05-18 1931-12-08 Horace D Munday Brush holder device for truing commutators
AT134787B (de) * 1931-01-10 1933-09-25 Siemens Ag Einrichtung zur Vergleichmäßigung des Bürstendruckes von mehr als zwei nebeneinanderliegenden Bürsten.
FR864549A (fr) * 1939-12-19 1941-04-29 Avions Marcel Bloch Perfectionnements apportés aux balais frotteurs sur bagues tournantes conductrices de courant électrique
US2295289A (en) * 1941-04-08 1942-09-08 Bendix Aviat Corp Engine starting mechanism
US2471480A (en) * 1945-10-30 1949-05-31 Culkosky Martin Motor brush holder
CH251511A (de) * 1946-06-27 1947-10-31 Bbc Brown Boveri & Cie Elektrische Maschine mit Bürstenhaltern.
US2520379A (en) * 1947-04-28 1950-08-29 Superior Carbon Products Inc Brush support
US2614421A (en) * 1948-06-23 1952-10-21 Culkosky Martin Apparatus for measuring and adjusting the spring pressure on commutator brushes
US2804558A (en) 1955-02-15 1957-08-27 Jeffrey Mfg Co Brush holder
GB1125131A (en) * 1964-10-22 1968-08-28 Morgan Components Ltd Improvements in and relating to electrical brush holders
US3311768A (en) * 1964-12-07 1967-03-28 Stackpole Carbon Co Pressure equalizing device for split brushes
US4082975A (en) * 1976-03-11 1978-04-04 Evgeny Mikhailovich Azarov Brush mounting device for dynamoelectric machine
NL8202816A (nl) * 1982-07-12 1984-02-01 Josephus Bernardus Michael Ber Werkwijze en inrichting voor het besturen van een borstel-kommutatorsamenstel van een electrische machine.
DE4027958A1 (de) 1990-09-04 1992-03-05 Schunk Metall & Kunststoff Verfahren zur beeinflussung des verschleisses einer kohlebuerste sowie buerstenhalter zur aufnahme einer solchen
CN2563793Y (zh) * 2002-09-03 2003-07-30 永济电机厂 直流电动机刷握装置
US20110115331A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-19 Taiwan Long Hawn Enterprise Co. Carbon brush assembly of slip ring
US10128725B2 (en) 2011-08-16 2018-11-13 Ab Dynamoborstfabriken Contact brush holder

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE898470C (de) * 1951-06-05 1953-11-30 Ringsdorff Werke Gmbh Buerstenhalteranordnung fuer elektrische Maschinen
US3327147A (en) * 1964-12-16 1967-06-20 Stackpole Carbon Co Impact-reducing brush holder
US6278197B1 (en) * 2000-02-05 2001-08-21 Kari Appa Contra-rotating wind turbine system

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