DE1239002B

DE1239002B - Anordnung fuer die Stromzufuehrung mittels Schleifringen und Buersten bei elektrischen Maschinen

Info

Publication number: DE1239002B
Application number: DEA51315A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Charles Ehrensperger
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1965-12-21
Filing date: 1966-01-14
Publication date: 1967-04-20

Description

Anordnung für die Stromzuführung mittels Schleifringen und Bürsten bei elektrischen Maschinen Bei großen Synchronmaschinen weist die Zuführung des Erregerstromes über Bürsten und Schleifringe den Nachteil auf, daß die -Bürsten infolge der hohen Drehzahl der Maschine, z. B. 3000 U/min, sich rasch abnutzen und relativ oft ersetzt werden müssen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Stromzuführung bei elektrischen Maschinen mittels auf der Maschinenwelle befestigten Schleifringen und Bürsten, die an einer feststehenden der Stromzuführung dienenden Bürstenbrücke befestigt sind, insbesondere für große Synchrongeneratoren, bei welcher dieser Nachteil nunmehr vermieden werden soll. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zwischen dem auf der Maschinenwelle befestigten ersten Schleifring und der Bürstenbrücke mindestens ein zusätzlicher umlaufender Schleifring mit den zugehörigen Bürsten konzentrisch zum ersten Schleifring (2) angeordnet ist und daß die relative Umlaufgeschwindigkeit zwischen dem zusätzlichen Schleifring und den zugehörigen Bürsten gegenüber der Umlaufgeschwindigkeit der Maschinenwelle herabgesetzt ist.
An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, und zwar zeigen die F i g. 1 und 2 einen Teil der Schleifringe und Bürsten einer großen Synchromnaschine in axialem bzw. radialem Schnitt.
Auf der Welle 1 der Maschine ist ein erster Schleifring 2 fest angeordnet. Zwischen diesem Schleifring und der Maschinenwelle ist eine elektrische Isolation 3 vorgesehen. Mit 4 ist eine feststehende Bürstenbrücke mit den Stromanschlüssen 5 bezeichnet. Zwischen dem auf der Maschinenwelle 1 befestigten Schleifring 2 und der feststehenden Bürstenbrücke 4 sind im vorliegenden Fall noch zwei weitere konzentrisch zum ersten Schleifring 2 angeordnete Schleifringe 6, 7 vorgesehen, die zwischen Kugellager 8 drehbar gelagert sind. Durch Isolierringe 9 sind die Schleifringe gegenüber den Kugellagern elektrisch isoliert. Die Stromübertragung auf die Schleifringe erfolgt mittels Bürsten 10, 13, 14, die in Bürstenhaltern 11 angeordnet sind und durch je eine Feder 12 gegen den entsprechenden Schleifring gedrückt werden. Diese zusätzlichen Schleifringe 7, 6 dienen gleichzeitig als Bürstenbrücke für die Bürsten des in Richtung der Welle nächstliegenden Schleifringes.
Bei der beschriebenen Anordnung hängt die Drehzahl der zusätzlichen Schleifringe 6, 7 von der Reibung der Bürsten ab, die durch die Federn 12 gegen die Schleifringe gedrückt werden. Der Anpreßdruck dieser Federn wird durch die Zentrifugalkräfte, die in umgekehrter Richtung auf die Bürsten wirken, vermindert. Durch eine entsprechende Bemessung der Federkräfte kann jedoch die gewünschte Reibung der Bürsten auf die Schleifringe bestimmt werden. Die mittlere relative Umlaufgeschwindigkeit zwischen den Bürsten und den zugehörigen Schleifring kann ungefähr jeweils auf ein Drittel herabgesetzt werden. Dadurch, daß die zusätzlichen Schleifringe 6, 7 mit einer kleineren Geschwindigkeit als die Maschinenwelle 1 rotieren, ergibt sich zwangläufig eine kleinere Bürstenabnutzung bei den zugehörigen Bürsten.
Um ein eindeutig definiertes Drehzahlverhältnis zwischen den verschiedenen zusätzlichen Schleifringen 6, 7 zu erhalten, können die Schleifringe über ein Sy- stem von Planetenrädem miteinander gekuppelt sein. Es ist auch möglich, die Bürsten 10 innerhalb der Schleifringe so anzuordnen, daß die Federn 12 und die Zentrifugalkräfte in gleicher Richtung wirken. Bei dieser umgekehrten Anordnung der Bürsten und Anpreßfedem schleifen die Bürsten auf der Innenfläche der Schleifringe, wobei der Bürstendruck durch die Zentrifugalkräfte unterstützt wird, so daß viel schwächere und kleinere Anpreßfedern benutzt werden können.
Die Anzahl der Bürsten pro Kontaktfläche eines Schleifringes in axialer und tangentialer Richtung wie auch die Anzahl zusätzlicher Schleifringe kann selbstverständlich verschieden gewählt werden. Es ist zweckmäßig, für eine Maschine zwei der beschriebeneu Anordnungen vorzusehen, so daß die eine Bürsteneinrichtung stillgesetzt werden und die Bürsten ausgewechselt werden können, während die Maschine mit der anderen Bürsteneinrichtung in Betrieb gehalten wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Stromzuführung bei elektrischen Maschinen mittels auf der Maschinenwelle befestigten Schleifringen und Bürsten, die an einer feststehenden, der Stromzuführung dienenden Bürstenbrücke befestigt sind, insbesondere für große Synchronmaschinen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zwischen dem auf der Maschinenwelle (1) befestigten ersten Schleifring (2) und der Bürstenbrücke (4) mindestens ein zusätzlicher umlaufender Schleifring (6, 7) mit den zugehörigen Bürsten (13, 10) konzentrisch zum ersten Schleifring (2) angeordnet ist und daß die relative Umlaufgeschwindigkeit zwischen dem zusätzlichen Schleifring (6,"7) und den zugehörigen Bürsten (13, 10) gegenüber der Umlaufgeschwindigkeit der Maschinenwelle (1-) herabgesetzt ist" 2. Anordnung nach Ansprach 1, dadurch kennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit der zusätzlichen Schleifringe (6,7) durch die Reibung zwischen den Schleifringen (6, 7) und den zugehörigen Bürsten (13, 10) bestimmt ist. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit der zusätzlichen Schleifringe (6, 7) durch Planetenräder bestimmt ist, durch die die zusätzlichen Schleifringe (6, 7) untereinander und mit der Maschinenwelle (1) gekuppelt sind. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge-,kennzeichnet, daß die zusätzlichen Schleifringe (6, 7) in Kugellagern (8) zentriert sind.