CN108879272A - 发电机碳刷磨损在线监测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发电机碳刷磨损在线监测仪，在碳刷上，设置预埋导线，其前端埋设在碳刷内；预埋导线前端到碳刷前端的距离，小于刷辫前端到碳刷前端的距离；预埋导线经信号线与信号采集装置连接，信号采集装置通过有线连接或无线发送的方式，与报警装置连接，通过信号采集装置采集处理后发出的信号，控制报警装置发出报警信号。本发明发电机碳刷磨损在线监测仪，能够在发电机使用过程中，不间断监测碳刷的磨损情况；在碳刷磨损到位后产生电信号并及时报警；有效防止铜质的导电刷辫直接和集电环表面接触造成集电环的损耗，进一步防止集电环表面损耗后形成的接触电阻变大导致的温度上升现象。

Description

发电机碳刷磨损在线监测仪
技术领域
本发明涉及一种发电机碳刷的附属部件，具体涉及一种发电机碳刷磨损在线监测仪。
背景技术
发电机的碳刷设置在刷握上，碳刷的前端与集电环接触，其作用是将发电机外部的电源(一般是直流的励磁电流)，通过滑环上的集电环，提供到转子的绕组上(励磁绕组)，由于集电环在高速旋转运动，碳刷的前端一直被磨损，故碳刷的长度会逐渐缩短。
发电机碳刷在运行中一直被磨损，属于易耗品，根据工况不同平均半年到一年需要换一次。但是对于碳刷的磨损状况，目前都是依靠巡检人员肉眼观察，这样一方面增加了巡检人员的工作量，另一方面如果巡检人员观察不仔细有可能漏看已经磨损的碳刷，由于碳刷尾部预埋了导电刷辫，如果碳刷磨损到刷辫位置，铜质的导电刷辫直接和集电环表面接触会造成集电环的损耗，而集电环表面损耗又会导致与碳刷的接触电阻变大从而导致温度上升，温度上升以后又会导致集电环进一步损耗，这样就会形成一个恶性循环。所以，需要一种在线监测装置，对碳刷的磨损状况进行实时在线监测，磨损到位后及时报警，以便能及时更换。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够在线、实时的发电机碳刷磨损在线监测仪，不间断监测碳刷的磨损情况，磨损到位后及时报警。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种发电机碳刷磨损在线监测仪，包括刷握，在刷握上设置有碳刷，碳刷与导电环之间形成导电回路，碳刷的前端与集电环接触形成导电回路，刷辫前端设置在碳刷上；其特征在于，在碳刷上，设置预埋导线，其前端埋设在碳刷内；预埋导线前端到碳刷前端的距离，小于刷辫前端到碳刷前端的距离；
预埋导线经信号线与信号采集装置连接，信号采集装置通过有线连接或无线发送的方式，与报警装置连接，通过信号采集装置采集处理后发出的信号，控制报警装置发出报警信号。
一种发电机碳刷磨损在线监测仪，包括刷握，在刷握上设置有碳刷，碳刷与导电环之间形成导电回路，碳刷的前端与集电环接触形成导电回路，刷辫前端设置在碳刷上；其特征在于，碳刷上，设置碳刷限位块，碳刷限位块前端与碳刷连接，随同碳刷移动；
设置可转动的触动块，触动块一端的位置与触发开关位置对应，转动后与触发开关接触使其产生动作，产生触发信号，另一端与碳刷限位块的位置对应，在碳刷被磨损逐渐缩短时，碳刷限位块随同碳刷逐渐向前移动，在碳刷限位块与触动块的该端接触后，推动触动块转动；
触发开关经信号线与信号采集装置连接，信号采集装置通过有线连接或无线发送的方式，与报警装置连接，通过信号采集装置采集处理后发出的信号，控制报警装置发出报警信号。
进一步的特征在于，在触动块与触发开关之间，设置触动片，触动块的该端转动后压迫触动片使触发开关动作，产生触发信号。
所述触动块设置为杠杆式，围绕转动支点转动，为L形或V形。
碳刷限位块后端从碳刷向后伸出，向下折弯，形成限位挡块；在碳刷被磨损逐渐缩短时，限位挡块随同碳刷逐渐向前移动，在限位挡块与触动块的配合端接触后，推动触动块转动。
碳刷限位块外端与触动块的配合端之间的距离，应小于刷辫前端到碳刷前端的距离。
碳刷限位块外端与触动块的配合端之间的距离，应小于刷辫前端到碳刷前端的距离。
与现有技术相比，本发明发电机碳刷磨损在线监测仪具有如下优点：
1、本发明能够在发电机使用过程中，不间断监测碳刷的磨损情况。
2、在碳刷磨损到位后产生电信号并及时报警，提示需要立即更换碳刷。
3、碳刷在使用过程中被磨损后，有效防止铜质的导电刷辫直接和集电环表面接触造成集电环的损耗，进一步防止集电环表面损耗后形成的接触电阻变大导致的温度上升现象。
附图说明
图1为本发明监测仪第一种实施例结构示意图；
图2为第一种实施例碳刷结构剖视图；
图3为第一种实施例安装结构示意图；
图4为本发明监测仪第二种实施例结构示意图；
图5位图4旋转90度结构示意图；
图6是第二种实施例碳刷结构剖视图；
图7是第二种实施例安装结构示意图。
图中：1—刷握、2—碳刷、3—导电环、4—集电环、5—弹簧、6—刷辫、7—预埋导线、8—信号线、9—信号采集装置、10—报警装置、12—碳刷限位块、13—限位挡块、14—触动块、15—转动支点、16—触动片、17—触发开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、2、3所示，本实施例提供了第一种实施例的发电机碳刷磨损在线监测仪，包括刷握1，在刷握1上设置有碳刷2，刷握1通常是可拆卸式，碳刷2与导电环3之间形成导电回路，碳刷2的前端与集电环4接触形成导电回路，碳刷2的后端设置有弹簧5提供弹簧作用力；刷辫6前端设置（埋设）在碳刷2上，从碳刷2的后端伸出；碳刷2后端预埋刷辨6，刷辨6一般为编织软铜线，刷辨6末端设置固定块，安装碳刷2时，将碳刷2前端放入刷盒内，刷辨6通过固定块固定（用螺栓压紧）在刷握上，其后端与导电环3连接使导电环3上的电流通过刷辨6传送到碳刷2上。
本发明的改进，是在碳刷2上，设置预埋导线7，具体可以是在制作碳刷2时将导线预埋在其内，其前端埋设在碳刷2内形成一体结构，预埋导线7从碳刷2的后端或者侧面伸出；预埋导线7前端到碳刷2前端（与集电环4接触的哪一端）的距离，小于刷辫6前端到碳刷2前端的距离；即预埋导线7前端比刷辫6前端更靠近集电环4，碳刷2在使用中磨损时，先磨损到预埋导线7前端。预埋导线7经信号线8与信号采集装置9连接，信号采集装置9通过有线连接或无线发送的方式，与报警装置10连接，通过信号采集装置9采集处理后发出的信号，控制报警装置10发出报警信号，通常是声光信号，提醒操作者注意。碳刷2在使用中磨损时，先磨损到预埋导线7前端，预埋导线7的前端与集电环4接触，当预埋导线7被磨损时会发出磨损信号；
预埋导线7与碳刷2之间是相对绝缘的，当碳刷2磨损到上限时，预埋导线7的前端就与集电环4接触，就会磨损掉预埋导线7的绝缘层，使作为磨损检测线的预埋导线7与碳刷2导通，信号采集装置9就会检测到预埋导线7与碳刷2的绝缘降低，就会产生电信号，通过信号线8将该电信号输入信号采集装置9计算处理，然后输入报警装置10报警。
如图4、5、6、7所示，本实施例提供了第二种实施例的发电机碳刷磨损在线监测仪，包括刷握1，在刷座1上设置有碳刷2，刷握1通常是可拆卸式，与导电环3接触形成导电回路，碳刷2的前端与集电环4接触形成导电回路，碳刷2的后端设置有弹簧5提供弹簧作用力；刷辫6前端设置（埋设）在碳刷2上，从碳刷2的后端活侧面伸出。
本发明第二种实施例的改进，是在碳刷2上，设置碳刷限位块12，碳刷限位块12前端与碳刷2连接，随同碳刷2移动，碳刷限位块12后端从碳刷2向后伸出，向下折弯，形成限位挡块13；再设置可转动的触动块14，触动块14具体可以设置在刷握1上，设置为杠杆式，围绕转动支点15转动，可以设置为L形或V形；触动块14一端的位置与触发开关17位置对应配合，转动后与触发开关17接触使触发开关17动作，产生触发信号，另一端与碳刷限位块12或限位挡块13的位置对应配合，在碳刷2被磨损逐渐缩短时，碳刷限位块12（限位挡块13）随同碳刷2逐渐向前移动，在碳刷限位块12或限位挡块13与触动块14的该端（配合端）接触后，推动触动块14转动，触动块14的另一端转动后压迫使触发开关17动作，产生触发信号；在触动块14与触发开关17之间，设置触动片16，触动块14的该端转动后压迫触动片16使触发开关17动作，产生触发信号；这种结构可以使触发开关17利用微动开关，而且能够防止碳刷限位块12或限位挡块13直接压在触发开关17上而限制碳刷2的移动，使碳刷2与集电环4之间不能形成良好的接触，产生较大温升等不利后果。触发开关17经信号线8与信号采集装置9连接，信号采集装置9通过有线连接或无线发送的方式，通过信号线8将该触发电信号输入信号采集装置9计算处理，通过信号采集装置9采集处理后发出的信号，控制报警装置10发出报警信号，提醒操作者注意。
本实施例中，碳刷限位块12外端或限位挡块13与触动块14的配合端之间的距离，就是碳刷2的磨损量（长度），设计该磨损量需要考虑刷辫6前端的距离，即碳刷限位块12外端或限位挡块13与触动块14的配合端之间的距离（碳刷2的磨损量）应小于刷辫6前端到碳刷2前端的距离，确保被磨损后刷辫6前端不能与集电环4接触；碳刷2在使用中磨损达到这个长度后，碳刷限位块12或限位挡块13与触动块14的配合端接触，推动触动块14转动，触动块14的另一端转动后压迫触动片16使触发开关17动作，产生触发信号。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种发电机碳刷磨损在线监测仪，包括刷握（1），在刷握（1）上设置有碳刷（2），碳刷（2）与导电环（3）之间形成导电回路，碳刷（2）的前端与集电环（4）接触形成导电回路，刷辫（6）前端设置在碳刷（2）上；其特征在于，在碳刷（2）上，设置预埋导线（7），其前端埋设在碳刷（2）内；预埋导线（7）前端到碳刷（2）前端的距离，小于刷辫（6）前端到碳刷（2）前端的距离；
预埋导线（7）经信号线（8）与信号采集装置（9）连接，信号采集装置（9）通过有线连接或无线发送的方式，与报警装置（10）连接，通过信号采集装置（9）采集处理后发出的信号，控制报警装置（10）发出报警信号。
2.一种发电机碳刷磨损在线监测仪，包括刷握（1），在刷握（1）上设置有碳刷（2），碳刷（2）与导电环（3）之间形成导电回路，碳刷（2）的前端与集电环（4）接触形成导电回路，刷辫（6）前端设置在碳刷（2）上；其特征在于，碳刷（2）上，设置碳刷限位块（12），碳刷限位块（12）前端与碳刷（2）连接，随同碳刷（2）移动；
设置可转动的触动块（14），触动块（14）一端的位置与触发开关（17）位置对应，转动后与触发开关（17）接触使其产生动作，产生触发信号，另一端与碳刷限位块（12）的位置对应，在碳刷（2）被磨损逐渐缩短时，碳刷限位块（12）随同碳刷（2）逐渐向前移动，在碳刷限位块（12）与触动块（14）的该端接触后，推动触动块（14）转动；
触发开关（17）经信号线（8）与信号采集装置（9）连接，信号采集装置（9）通过有线连接或无线发送的方式，与报警装置（10）连接，通过信号采集装置（9）采集处理后发出的信号，控制报警装置（10）发出报警信号。
3.根据权利要求2所述的发电机碳刷磨损在线监测仪，其特征在于，在触动块（14）与触发开关（17）之间，设置触动片（16），触动块（14）的该端转动后压迫触动片（16）使触发开关（17）动作，产生触发信号。
4.根据权利要求3所述的发电机碳刷磨损在线监测仪，其特征在于，所述触动块（14）设置为杠杆式，围绕转动支点（15）转动，为L形或V形。
5.根据权利要求2-4任一所述的发电机碳刷磨损在线监测仪，其特征在于，碳刷限位块（12）后端从碳刷（2）向后伸出，向下折弯，形成限位挡块（13）；在碳刷（2）被磨损逐渐缩短时，限位挡块（13）随同碳刷（2）逐渐向前移动，在限位挡块（13）与触动块（14）的配合端接触后，推动触动块（14）转动。
6.根据权利要求2-4任一所述的发电机碳刷磨损在线监测仪，其特征在于，碳刷限位块（12）外端与触动块（14）的配合端之间的距离，应小于刷辫（6）前端到碳刷（2）前端的距离。
7.根据权利要求5所述的发电机碳刷磨损在线监测仪，其特征在于，碳刷限位块（12）外端与触动块（14）的配合端之间的距离，应小于刷辫（6）前端到碳刷（2）前端的距离。
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