CN212033956U - 滑环结构及滑环电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种滑环结构和一种滑环电机，所述滑环结构包括滑环组件、刷架组件、刷盒以及散热器，所述滑环组件包括间隔设置的滑环。所述刷架组件包括间隔设置的第一导电板，所述滑环组件可相对于所述刷架组件转动。所述刷盒固定于所述第一导电板上，所述刷盒内设有碳刷，所述碳刷与所述滑环接触。所述散热器固定于所述刷盒上。本实用新型的滑环结构可实现有效散热，有利于降低滑环电机的成本，提升滑环电机效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及滑环电机技术领域，特别涉及一种滑环结构及一种具有该滑环结构的滑环电机。
背景技术
滑环电机(绕线转子电机)具有较佳的启动性能，在容量大、对转动转矩要求较高的机械设备中，通常选用滑环电机对其进行拖动。滑环电机在电机转子回路中串接电阻或电抗器，使起动电流减小，而起动转矩提高，功率因素提高，有效地改善电机起动性能。
滑环电机具备良好的启动性能的同时，也存在一些亟待解决的技术问题，例如，大型高功率密度高防护等级滑环电机的滑环冷却问题是一直以来非常重要又难以有效解决的问题。在大型滑环电机)的设计中，目前针对IP55防护等级的滑环温度高的问题，一般的解决方案为，增加滑环室内的风量，增强滑环表面的散热，同时增强冷却器的换热性能，以降低滑环室内的空气温度，但这些做法将导致电机风摩耗过大、冷却器成本增加，同时牺牲电机效率。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种滑环结构和一种滑环电机，所述滑环结构可实现有效散热，有利于降低滑环电机的成本，提升滑环电机效率。
本实用新型提出一种滑环结构，其包括滑环组件、刷架组件、刷盒以及散热器，所述滑环组件包括间隔设置的滑环。所述刷架组件包括间隔设置的第一导电板，所述滑环组件可相对于所述刷架组件转动。所述刷盒固定于所述第一导电板上，所述刷盒内设有碳刷，所述碳刷与所述滑环接触。所述散热器固定于所述刷盒上。
在滑环结构的一种示意性实施例中，所述滑环组件还包括第一绝缘杆，所述第一绝缘杆贯穿所述滑环。
在滑环结构的一种示意性实施例中，所述第一绝缘杆的数量为三个，所述三个第一绝缘杆相对于所述滑环均匀排布。
在滑环结构的一种示意性实施例中，所述滑环组件还包括固定板和接地环，所述第一绝缘杆贯穿所述接地环和所述固定板，且所述接地环和所述固定板分别位于所述滑环的两端。
在滑环结构的一种示意性实施例中，所述刷架组件还包括第二导电板，所述第二导电板位于所述第一导电板的一侧，其中一第一导电板与所述第二导电板相邻且间隔设置，且所述第二导电板位于所述接地环上方。
在滑环结构的一种示意性实施例中，所述刷架组件还包括第二绝缘杆，所述第二绝缘杆贯穿所述第一导电板和所述第二导电板。
在滑环结构的一种示意性实施例中，所述滑环结构还包括滑环室壳体，所述第二绝缘杆的靠近所述第二导电板的一端与所述滑环室壳体固定。
在滑环结构的一种示意性实施例中，所述刷盒的至少一个侧面上固定安装有所述散热器。
在滑环结构的一种示意性实施例中，所述散热器和所述刷盒之间设有导热层。
本实用新型还提出一种滑环电机，所述滑环电机上述任意一种所述的滑环结构。
在滑环电机的一种示意性实施例中，所述滑环电机还包括转轴，所述转轴具有非轴伸端，所述滑环套设于所述非轴伸端上。
在本实用新型的滑环结构和滑环电机中，滑环结构包括滑环组件、刷架组件、刷盒以及散热器，刷盒内设有碳刷，碳刷与滑环的接触面上会产生大量的摩擦损耗及接触压降损耗，散热器固定安装于刷盒上可实现有效散热，而不需要通过增加滑环室内的风量和增强滑环电机的冷却器的换热性能以降低滑环室内的空气温度，从而可降低滑环电机的成本，提升滑环电机效率。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为本实用新型实施例的滑环结构的立体示意图。
图2为图1所示的滑环结构的刷盒和散热器的立体示意图。
图3为本实用新型的滑环电机的立体示意图。
在上述附图中，所采用的附图标记如下：
100 滑环结构
10 滑环组件
11 滑环
12 第一绝缘杆
13 固定板
14 接地环
20 刷架组件
21 第一导电板
22 第二导电板
23 第二绝缘杆
30 刷盒
31 碳刷
40 散热器
41 底板
42 散热翅片
200 滑环电机
201 非轴伸端
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例的滑环结构的立体示意图，图2为图1所示的滑环结构的刷盒和散热器的立体示意图，请参见图1和图2，本实用新型的滑环结构100包括包括滑环组件10、刷架组件20、刷盒30以及散热器40。滑环组件10包括间隔设置的滑环 11。刷架组件20包括间隔设置的第一导电板21，滑环组件10可相对于刷架组件20转动。刷盒30固定于第一导电板21上，刷盒30内设有碳刷31，碳刷31与滑环11接触。散热器40固定于刷盒30上。
更具体地，滑环组件10还包括第一绝缘杆12，第一绝缘杆12贯穿滑环11。第一绝缘杆12的数量为三个，三个第一绝缘杆12相对于滑环11均匀排布，即在滑环11的垂直于滑环11轴线的横截面上三个第一绝缘杆12均匀排布。
进一步地，滑环组件10还包括固定板13和接地环14，固定板13为圆形板体，其上开设有通孔。第一绝缘杆12贯穿接地环14和固定板13，且接地环14和固定板13分别位于滑环11的两端。
刷架组件20还包括第二导电板22，第二导电板22位于第一导电板21的一侧，其中一第一导电板21与第二导电板22相邻且间隔设置，且第二导电板22位于接地环14 上方。刷架组件20还包括第二绝缘杆23，第二绝缘杆23贯穿第一导电板21和第二导电板22。
滑环结构100还包括滑环室壳体，第二绝缘杆23的靠近第二导电板22的一端与滑环室壳体固定。
刷盒30的至少一个侧面上固定安装有散热器40。散热器40通过螺栓连接在刷盒30表面，散热器40和刷盒30之间还设有导热层，例如在二者的接触面上均匀涂抹导热硅胶。在本实施例中，刷盒30的其中一个侧面上安装有散热器40，如果实际散热需求大且安装空间允许的情况下，刷盒30的两个或三个侧面上可安装散热器40；每一刷盒30 内设有两个碳刷31，但本实用新型不以此为限，碳刷31的数量可依实际需求而定。碳刷31与滑环11接触，当滑环11转动时，碳刷31与滑环11间发生摩擦。
滑环11的发热几乎全部来自于碳刷31和滑环11接触面上的摩擦损耗和接触电损耗，而其散热基本依赖于滑环11旋转表面的对流换热，由于碳刷31的体积小，散热面积有限，其温度往往比滑环11高的多，散热器40可大幅增加刷盒30表面的散热面积，极大地增强了刷盒30散热能力，从而能有效地降低刷盒30内碳刷31的温度。
需要说明的是，在本实施例中，滑环11的数量为三个，第一导电板21的数量为三个，每一第一导电板21上固定安装有两个刷盒30，共六个刷盒30和六个散热器40，第一绝缘杆12的数量为三个，第二绝缘杆23的数量为两个，但不以此为限，例如，在其他实施例中，滑环11的数量为两个或四个，同时设置相应数量的第一导电板21，刷盒 30、第一绝缘杆12、第二绝缘杆23和散热器40的数量也可作调整。第二导电板22安装有接地刷盒(图未示)，接地刷盒内设有碳刷，所述碳刷与接地环14接触。
图3为本实用新型的滑环电机的立体示意图，需要说明的是，为了方便示意起见，图3中未绘制滑环室壳体，请一并参见图3，本实用新型还提供一种滑环电机200，滑环电机200包括上述的滑环结构100。滑环电机200还包括转轴，所述转轴从滑环电机200 的主体部分延伸至滑环室壳体的内部，其具有非轴伸端201，滑环11、固定板13和接地环14套设于非轴伸端201上。滑环11、固定板13及接地环14与非轴伸端201之间为过盈配合，当转轴转动时，滑环11、固定板13及接地环14可随着转轴一起转动。
本实用新型的滑环结构和滑环电机至少具有以下的优点：
1.在本实用新型的滑环结构和滑环电机中，滑环结构包括滑环组件、刷架组件、刷盒以及散热器，刷盒内设有碳刷，碳刷与滑环的接触面上会产生大量的摩擦损耗及接触压降损耗，散热器固定安装于刷盒上可实现有效散热，而不需要通过增加滑环室内的风量和增强滑环电机的冷却器的换热性能以降低滑环室内的空气温度，从而可降低滑环电机的成本，提升滑环电机效率。
2.在本实用新型的滑环结构和滑环电机的一实施例中，散热器和刷盒的接触面上涂抹有导热硅胶，进一步增强散热效果，能够很好地解决大型高功率密度高防护等级滑环电机滑环温度高的问题，从而延长滑环电机寿命，确保滑环电机安全运行。
3.在本实用新型的滑环结构和滑环电机的一实施例中，滑环结构设计简单、成本低、工艺难度小且作用显著，可提升市场竞争力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (11)
1.滑环结构，其特征在于，包括：
滑环组件(10)，所述滑环组件(10)包括间隔设置的滑环(11)；
刷架组件(20)，所述刷架组件(20)包括间隔设置的第一导电板(21)，所述滑环组件(10)可相对于所述刷架组件(20)转动；
刷盒(30)，固定于所述第一导电板(21)上，所述刷盒(30)内设有碳刷(31)，所述碳刷(31)与所述滑环(11)接触；以及
散热器(40)，固定于所述刷盒(30)上。
2.如权利要求1所述的滑环结构，其特征在于，所述滑环组件(10)还包括：
第一绝缘杆(12)，所述第一绝缘杆(12)贯穿所述滑环(11)。
3.如权利要求2所述的滑环结构，其特征在于，所述第一绝缘杆(12)的数量为三个，所述三个第一绝缘杆(12)相对于所述滑环(11)均匀排布。
4.如权利要求2所述的滑环结构，其特征在于，所述滑环组件(10)还包括：
固定板(13)；以及
接地环(14)，所述第一绝缘杆(12)贯穿所述接地环(14)和所述固定板(13)，且所述接地环(14)和所述固定板(13)分别位于所述滑环(11)的两端。
5.如权利要求4所述的滑环结构，其特征在于，所述刷架组件(20)还包括：
第二导电板(22)，所述第二导电板(22)位于所述第一导电板(21)的一侧，其中一第一导电板(21)与所述第二导电板(22)相邻且间隔设置，且所述第二导电板(22)位于所述接地环(14)上方。
6.如权利要求5所述的滑环结构，其特征在于，所述刷架组件(20)还包括：
第二绝缘杆(23)，所述第二绝缘杆(23)贯穿所述第一导电板(21)和所述第二导电板(22)。
7.如权利要求6所述的滑环结构，其特征在于，所述滑环结构还包括：
滑环室壳体，所述第二绝缘杆(23)的靠近所述第二导电板(22)的一端与所述滑环室壳体固定。
8.如权利要求1所述的滑环结构，其特征在于，所述刷盒(30)的至少一个侧面上固定安装有所述散热器(40)。
9.如权利要求1所述的滑环结构，其特征在于，所述散热器(40)和所述刷盒(30)之间设有导热层。
10.滑环电机，其特征在于，所述滑环电机包括如权利要求1至9任意一项所述的滑环结构。
11.如权利要求10所述的滑环电机，其特征在于，所述滑环电机还包括：
转轴，所述转轴具有非轴伸端(201)，所述滑环(11)套设于所述非轴伸端(201)上。
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