DK2843778T3 - Kontaktringenhed og fremgangsmåde til overvågning af en kontaktring - Google Patents
Kontaktringenhed og fremgangsmåde til overvågning af en kontaktring Download PDFInfo
- Publication number
- DK2843778T3 DK2843778T3 DK13004306.0T DK13004306T DK2843778T3 DK 2843778 T3 DK2843778 T3 DK 2843778T3 DK 13004306 T DK13004306 T DK 13004306T DK 2843778 T3 DK2843778 T3 DK 2843778T3
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- contact ring
- contact
- circuit
- track
- ring unit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
- H01R39/08—Slip-rings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
- H01R39/58—Means structurally associated with the current collector for indicating condition thereof, e.g. for indicating brush wear
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
KONTAKTRINGENHED OG FREMGANGSMÅDE TIL OVERVÅGNING AF EN KONTAKTRING
Beskrivelse
TEKNIKKENS OMRÅDE
[0001] Opfindelsen angår en kontaktringenhed til overførsel af en elektrisk strøm mellem to komponentgrupper, der kan rotere i forhold til hinanden, og en fremgangsmåde til overvågning af tilstanden af en sådan kontaktringenhed ifølge krav 9, især til vindkraftværker.
[0002] Kontaktringenheder består normalt af to komponentgrupper, nemlig en stator og en rotor. Statoren indeholder ofte børster, mens rotoren normalt har en række kontaktringe. Under brug har børsterne en glidende kontakt med roterende kontaktringe langs såkaldte spor. Sådanne kontaktringenheder anvendes inden for mange tekniske områder til at overføre elektriske signaler eller elektrisk effekt fra en stationær til en roterende elektrisk enhed.
[0003] For eksempel er sådanne kontaktringenheder installeret i rotornav eller nacellen af vindkraftværker, såsom til overførsel af styresignaler og/eller elektriske strømme til drev for at justere indfaldsvinklen af rotorbladene.
[0004] Især ved sådanne systemer eller maskiner af høj kvalitet er det vigtigt, at deres tilgængelighed ikke reduceres af kontaktringenheden.
KENDT TEKNIK
[0005] I patentskriftet US 6 034 531 er et arrangement til overvågning af slid på en glidende elektrisk kontakt til en rotorbladopvarmer af en helikopter beskrevet.
SAMMENDRAG AF OPFINDELSEN
[0006] Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en kontaktringenhed, hvis tilstand kan overvåges på en simpel og økonomisk måde.
[0007] Dette formål opnås ved hjælp af egenskaberne ifølge krav 1 eller 9.
[0008] Kontaktringenheden til overførsel af en elektrisk strøm omfatter en første og en anden komponentgruppe, hvilke to komponentgrupper er anbragt eller lagret roterbare i forhold til hinanden omkring en akse. Endvidere har kontaktringenheden mindst et første og et andet spor. Kontaktringenheden er konfigureret til at kontakte en børste og en kontaktring langs et af sporene på tværs af forskellige rotationspositioner. Den første komponentgruppe har en første elektrisk forbindelse og et elektrisk kredsløb til overvågning af tilstanden. Den anden komponentgruppe har en anden elektrisk forbindelse. I dette tilfælde kan den elektriske strøm overføres fra den første forbindelse til den anden forbindelse via det første spor, eller strømmen strømmer via det første spor. Endvidere kan en elektrisk spænding via det andet spor overføres til kredsløbet. Kontaktringenheden er konfigureret således, at det første spor og det andet spor er elektrisk forbundet.
[0009] Kontaktringenheden er således konfigureret til at overføre den elektriske strøm fra den første til den anden terminal via det første spor og til at overføre den elektriske spænding via det andet spor til kredsløbet.
[0010] I det følgende skal begrebet elektrisk strøm forstås som elektriske signaler (det vil sige strøm med en minimal strømstyrke) eller også strøm til overførsel af elektrisk effekt.
[0011] Som terminaler kan aftagelige elektriske forbindelser såsom stik eller elektriske koblinger eller klemforbindelser, men også betinget aftagelige eller ikke-aftagelige elektriske forbindelser såsom lodde- eller svejsetilslutninger, anvendes.
[0012] Ifølge opfindelsen har kredsløbet en strømkilde til at generere en teststrøm. Kontaktringenheden kan så være konfigureret sådan, at teststrømmen strømmer over det første spor og det andet spor.
[0013] I en videreudvikling ifølge opfindelsen kan kredsløbet have et middel, såsom en omskifter, især en elektronisk omskifter eller halvlederkontakt, til at afbryde teststrømmen.
[0014] Den elektriske forbindelse af det første spor med det andet spor kan realiseres via en leder eller ved at sporene er anbragt på en og samme ledende kontaktring. Den elektriske forbindelse af det første spor med det andet spor har med fordel en lav modstand, således at det første spor og det andet spor har stort set det samme elektriske potentiale.
[0015] Et spor er således et område, langs hvilket en børste og en kontaktring berører hinanden under relativ rotation mellem den første og den anden komponentgrupper. Følgelig tilvejebringes en elektrisk kontakt kontinuerligt langs et spor under den relative rotation. Især kan denne overflade eller sporet være arrangeret perifert på en cylindrisk kappeoverflade af en kontaktring. Alternativt kan, f.eks. i såkaldte skivekontaktringe, sporet forløbe rundt om på en cylindrisk endeflade, eller flere spor kan indrettes koncentriske med aksen med forskellige diametre.
[0016] Ofte bruges den første gruppe af komponenter som en stator, mens den anden gruppe af komponenter fungerer som en rotor.
[0017] Især kan kontaktringenheden være udformet sådan, at den første gruppe af komponenter har flere børster, og den anden gruppe af komponenter har mindst en kontaktring af elektrisk ledende materiale, især metal. I dette tilfælde kan sporene være anbragt på den ene og samme kontaktring, der er i berøringskontakt flere børster, især to børster.
[0018] Alternativt kan kontaktringenheden være konfigureret således, at den anden gruppe af komponenter har mindst en børste af elektrisk ledende materiale, og den første gruppe af komponenter omfatter flere kontaktringe. I dette tilfælde kan sporene løbe langs en og samme børste, som kontakter to eller flere kontaktringe.
[0019] Fordelagtigt er både børsten og kontaktringen lavet af metal, især messing, bronze, rustfrit stål, ædelmetal eller legeringer af ædle metaller. Fortrinsvis har både børsten og kontaktringen en sølvlegering i mindst området af det første spor.
[0020] Derudover kan sporene også arrangeres på forskellige kontaktringe, som er elektrisk forbundet ved en leder.
[0021] I en yderligere udførelsesform for opfindelsen kan kredsløbet til overvågning af tilstanden omfatte midler til måling af spændingen der overføres via det andet spor. Alternativt eller supplerende kan kredsløbet omfatte midler til at måle strømmen, som overføres over det første spor og/eller teststrømmen.
[0022] I en videreudvikling ifølge opfindelsen kan kontaktringsenheden omfatte flere børster og flere kontaktringe og således flere spor, hvor der via mindst et spor ingen elektrisk spænding kan overføres til kredsløbet. Skønt kontaktringenheden kan have flere spor og børster, således at et antal strømbaner etableres mellem terminalerne, skal ikke alle disse aktuelle strømbaner overvåges af tilstandsovervågningen. Normalt er det tilstrækkeligt, hvis en valgt strømvej eller signalvej eller et valgt spor overvåges i overensstemmelse hermed.
[0023] Kontaktringenheden er fordelagtigt konfigureret til at forsyne målesignaler fra sensorer af en rotationsføler. Især kan rotationsføleren integreres i kontaktenheden. Ved rotationsføler forstås en måleindretning til at måle den relative rotationsposition mellem den første og den anden komponentgruppe. Rotationsføleren kan også konfigureres således, at den alternativt eller supplerende til den aktuelle rotationsposition giver et antal omdrejninger mellem den første og den anden komponentgruppe, som udføres inden for et bestemt tidsinterval.
Kontaktringenheden kan konfigureres således, at rotationsfølerens målesignaler kan føres til kredsløbet for yderligere evaluering i løbet af tilstandsovervågningen.
[0024] Kontaktringenheden kan især være udformet således, at kontaktringene er anbragt forskudt fra hinanden i retning af aksen.
[0025] Ifølge et yderligere aspekt angår opfindelsen en fremgangsmåde til tilstandsovervågning af en kontaktringenhed. I dette tilfælde omfatter kontaktringenheden en første og en anden komponentgruppe, hvor de to komponentgrupper er anbragt roterbare i forhold til hinanden omkring en akse. Kontaktringenheden omfatter et første og et andet spor og er konfigureret således, at børsten og kontaktringen kontaktes langs et af sporene over forskellige rotationspositioner, således at en elektrisk strøm overføres fra en første terminal af den første komponentgruppe til en anden terminal af den anden komponentgruppe via det første spor. Derved overføres en elektrisk spænding via det andet spor til kredsløbet. Kredsløbet udfører tilstandsovervågning på en sådan måde, at der på basis af spændingen bestemmes en karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringen.
[0026] Fortrinsvis bestemmes eller måles størrelsen af strømmen, der overføres via det første spor eller der strømmer via det første spor, hvilken målte værdi tilføres til kredsløbet til overvågning af tilstanden, således at tilstandsovervågningen udføres af kredsløbet på en sådan måde, at baseret på spændingen og strømmen, der overføres via det første spor, bestemmes en karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringenheden.
[0027] Ifølge opfindelsen genereres en teststrøm af en strømkilde, som især kun midlertidigt passerer over det første spor og det andet spor, medens der ellers ikke strømmer en sådan teststrøm (via det første spor og det andet spor).
[0028] Hvis teststrømmen kun passerer midlertidigt over det første spor og det andet spor i løbet af denne tid, så kan størrelsen af strømmen bestemmes, når teststrømmen strømmer gennem det første spor og det andet spor.
[0029] Endvidere kan der ved kredsløbet gennemføres en overvågning af tilstanden på en sådan måde, at der baseret på spændingen der overføres over det andet spor til kredsløbet, og strømmen der overføres over det første spor, bestemmes en karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringenheden. Især kan en kontaktmodstand og/eller et støjniveau i overførselen af strømmen bestemmes og anvendes som karakteristisk værdi. Sådanne karakteristiske værdier eller parametre kan tilvejebringe information om tilstanden af kontaktringenheden.
[0030] Endvidere kan en relativ rotationsposition mellem den første og den anden komponentgruppe eller antallet af omdrejninger mellem den første og den anden komponentgruppe måles. De resulterende målesignaler kan derefter tilføres kredsløbet, således at overvågningen af tilstanden udføres af kredsløbet på en sådan måde, at der på basis af spændingen og målesignalerne bestemmes en karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringenheden. Antallet af rotationer kan bestemmes i en bestemt periode, for eksempel kan tallet antage værdien af det samlede antal rotationer fra start af driften af kontaktringen til den aktuelle tid. På samme måde kan rotationstallet eller rotationshastigheden tages i betragtning under måling ved dannelsen af den karakteristiske værdi eller ved vurderingen af tilstanden af kontaktringenheden.
[0031] I en yderligere udførelsesform for opfindelsen kan en relativ luftfugtighed måles, fx ved hjælp af en fugtighedssensor. Den målte værdi af den relative luftfugtighed føres til kredsløbet. Derudover kan der indstilles en temperatursensor i kontaktringenheden, således at der for eksempel kan udføres en præcis dugpunktsbestemmelse. Specielt til bestemmelse af årsagen til forstyrrelser kan en vibrationssensor, hvis signal leveres til kredsløbet til overvågning af tilstanden, også være anbragt i kontaktringenheden .
[0032] Kredsløbet udfører tilstandsovervågning på en sådan måde, at en karakteristisk værdi for tilstand af kontaktringen bestemmes ud fra spændingen og den relative luftfugtighed og/eller temperaturen og/eller det bestemte dugpunkt og/eller vibrationssensorsignalet.
[0033] Specielt kan en grænseværdi opbevares i kontaktringenheden, som ved hjælp af kredsløbet sammenlignes med en karakteristik værdi for tilstanden af kontaktringenheden, hvor der ved overskridelse af grænseværdien udløses en advarsel af kontaktringenheden.
[0034] Ifølge et yderligere aspekt af opfindelsen kan kontaktringsenheden anvendes i en nacelle af et vindkraftanlæg, især til overførsel af styresignaler og/eller strømme til elektriske drev af en rotorbladjustering.
[0035] Fordelagtige udførelsesformer af opfindelsen fremgår af de afhængige krav.
[0036] Yderligere detaljer og fordele ved kontaktringsenheden ifølge opfindelsen fremgår af den følgende beskrivelse af eksempler på udførelsesformer under henvisning til de ledsagende figurer.
KORT BESKRIVELSE AF TEGNINGERNE
[0037] Der vises i
Fig. 1 en afbildning af en kontaktringenhed, set i et længdesnit,
Fig. 2a en skematisk afbildning af elementer af kontaktringenheden ifølge en første udførelsesform under normal drift,
Fig. 2b en skematisk afbildning af elementer af kontaktringenheden ifølge en første udførelsesform under testoperationen, og i
Fig. 3 en skematisk afbildning af elementer af kontaktringenheden ifølge en anden udførelsesform under testoperationen.
BESKRIVELSE AF UDFØRELSESFORMERNE
[0038] Ifølge Fig. 1 omfatter kontaktringenheden en første komponentgruppe 1, der kan betegnes som en stator og en anden komponentgruppe 2, som i det følgende virker som en rotor. Kontaktringenheden anvendes til flerkanalsoverfør-sel af elektriske strømme mellem en første elektrisk forbindelse 10 af den første komponentgruppe 1 til en anden elektrisk forbindelse 20 af den anden komponentgruppe 2. De to komponentgrupper er 1 roterbare i forhold til hinanden omkring en akse A.
[0039] Den anden komponentgruppe 2 omfatter en aksel 2,9, som er konfigureret i det foreliggende eksempel som en hulaksel. Radialt uden for akslen 2.9 er i første omgang et i det væsentlige rørformet element 2.10, som eksempelvis kan være fremstillet af aluminium. Derefter er der anbragt et understøtningsrør 2.11 yderligere radialt udad, som har fordybninger 2111 der løber i aksial retning. På det elektrisk isolerende understøtningsrør 2.11, som fortrinsvis kan være fremstillet af plast eller keramik, er fastgjort koncentriske med aksen A mod rotation sikrede kontaktringe 2.1 - 2.4, som er adskilt af elektrisk isolerende ringe 2.7 med aksial afstand fra hinanden. For tydeligheden skyld er i figurerne udeladt afbildning af elektriske ledninger. Uanset udførelsesformen er hver af de aksialt adskilte kontaktringe 2.1 - 2.4 forbundet på sin inderside med en elektrisk ledning, som i hvert tilfælde er lagt langs en forsænkning i aksialretningen i den anden gruppe 2.111 og endvidere ved en rille 2.11 og boringer 2.13. Følgelig er de elektriske ledninger med ledere i kontakt med en elektrisk terminal 20, som her er konstrueret som en konnektor og anbragt i en aksial ende.
[0040] Ud over kontaktringene 2.1 - 2.4 er et målelegeme 2.8, som i den viste udførelsesform er i det væsentlige ringformet, roterbart monteret på understøtningsrøret 2.11. I den viste udførelsesform har målelegemet 2.8 en magnetisk opdeling eller skalering på sin radial ydre kappeside. Arrangementet er udformet således, at målelegemet 2.8 ligger i køen i rækkefølgen af kontaktringe 2.1 - 2.4 og er således monteret koncentrisk til aksen A med aksial forskydning til kontaktringene 2.1 -2.4.
[0041] Den første komponentgruppe 1 omfatter den elektriske forbindelse 10, der her er konstrueret i form af en plug-in-kobling. Terminalen 10 (plug-in-kob-ling) har flere lederstifter, der er forbundet til kabler, og vist ved stiplede linjer i Fig. 1. Af hensyn til klarheden er kablerne ikke vist i Fig. 1. Kablerne føres gennem en boring 1.11 ind i det indre af den første komponentgruppe 1 og er elektrisk forbundet til ledere, som er fastgjort på en holder 1.10, der er fremstillet af et isolerende materiale.
[0042] På holderen 1.10 er børster 1.1 -1.4 fastgjort, som er tildelt den første komponentgrupper 1 og berører fjedrende kontaktringene 2.1 - 2.4. Børsterne 1.1 - 1.4 er lavet af metal, især af en sølvlegering.
[0043] Derudover er der et elektrisk kredsløb 1.6 på holderen 1.10 til overvågning af tilstanden og et scanningshoved 1.8, som er egnet til scanning af målelegemet 2.8, for eksempel ved hjælp af magnetoresistive sensorer. Derudover er en yderligere sensor 1.7 anbragt på holderen 1.10, der her er konstrueret som en fugtighedssensor.
[0044] Den første komponentgruppe 1 og den anden komponentgruppe 2 er drejeligt anbragt i forhold til hinanden ved hjælp af rullelejer 3. De rullende lejer 3 omfatter en ydre ring 3.1, en indre ring 3.2 og rullelejer 3.3 og en, især glidende, pakning 3.4.
[0045] Kontaktringenheden kan ifølge udførelsesformen monteres i en nacelle af et vindkraftanlæg og anvendes til overførsel af elektriske strømme S i form af signaler, for eksempel i et bussystem mellem en central styreenhed og en rotorsideindretning X, for eksempel en konverter. Signalerne er nødvendige for at styre elektriske drev eller elmotorer, som tjener til at justere indfaldsvinklen af rotorbladene. Endvidere kan en elektrisk strøm overføres til strømforsyningen via kontaktringenheden til elektriske drev eller elmotorer, som tjener til at justere indfaldsvinklen af rotorbladene. Sådanne drivmotorer er monteret i vindmøllens rotornav og roterer følgelig med rotoren af vindkraftanlægget. Den første komponentgruppe 1 af kontaktringenheden er således rotationsmæssigt forbundet til nacellen.
[0046] Da et udfald af kontaktringenheden er forbundet med et udfald af hele vindkraftanlægget, er det vigtigt at overvåge tilstanden af kontaktringenheden, således at den kan repareres eller udskiftes om nødvendigt under et planlagt vedligeholdelsesinterval.
[0047] En forenklet del af kontaktringsenheden er vist som eksempel i Fig. 2a, 2b, hvor der blandt andet for tydelighedens skyld er set bort fra at afbilde de isolerende ringe 2.7. Kontaktringenheden er udformet på en sådan måde, at en af børsterne 1,1 -1,4 berører en kontaktring 2.1 - 2,4 langs de såkaldte spor S1, S2, S3, S4 i forskellige rotationspositioner. Som spor forstås altså her et afsnit af kappeoverflade af en kontaktring 2.1 - 2.4, som er anbragt aksialt mellem de punkterede linjer i Fig. 2. I hvert tilfælde berører en af børsterne 1.1 -1.4 i forskellige rotationspositioner, f.eks. under en rotation af den tilhørende kontaktring 2.1 - 2.4 langs et af disse spor S1, S2, S3, S4. I den viste udførelsesform har kontaktringen 2.1 - 2.4 en sølvlegering i området af sporene S1, S2, S3, S4.
[0048] To kontaktringe 2.1,2.2 er elektrisk forbundet med en leder 2.6, således at disse kontaktringe 2.1,2.2 har samme elektriske potentiale eller er kortsluttet.
[0049] Den elektriske strøm S overføres fra den første terminal 10 til den anden terminal 20 via det første spor S1 ved hjælp af børsten 1.1 og kontaktringen 2.1. Desuden overføres en strøm til en anden forbruger via en anden børste 1.4 og en anden kontaktring 2.4.
[0050] Under driften af vindkraftanlægget ledes et signal eller en strøm S ved f.eks. en stator-side-styring via indgangen 10 i kontaktringenheden og overføres glidende af børsten 1.1 langs sporet S1 på kontaktringen 2.1. Via lederen 2.6 strømmer strømmen S til den tilstødende kontaktring 2.2. Denne er elektrisk forbundet med den anden terminal 20, som er anbragt på den anden komponentgruppe 2. Denne anden forbindelse 20 er dermed forbundet til den elektriske indretning X.
[0051] For at opnå information om tilstanden af kontaktringsenheden overføres en teststrøm I via sporet S1 af børsten 1.1 til kontaktringen 2.1 ved forudbestemte tidsintervaller (for eksempel en gang om dagen) eller efter et bestemt antal rotationer (Fig. 2b). Eftersom kontaktringene 2.1,2.2 er elektrisk forbundet ved lederen 2.6, strømmer teststrømmen I fra kontaktringen 2.2 til børsten 1.2. Til dette formål tilvejebringes en strømkilde 1.63, der lukkes af et omskiftermiddel 1.65 af det pågældende kredsløb, udløst af et signal fra computerenheden 1.64. Den aktuelle kilde 1.63 leverer jævnstrøm ved en forholdsvis lav spænding, da kontaktmodstandene er meget små. For eksempel kan et batteri (helst et genopladeligt batteri) sammen med en modstand til begrænsning af teststrømmen I bruges som den aktuelle kilde 1.63.
[0052] Langs sporet S2 fremstilles derfor en elektrisk forbindelse til kredsløbet 1.6 af kontaktringen 2,2 via børsten 1,2, således at en spænding U over det andet spor S2 kan overføres fra kontaktringen 2,2 via børsten 1,2 til kredsløbet 1.6. Den påførte spænding U mellem børsterne 1.1 og 1.2 bestemmes af et andet målemiddel 1.61 og føres til computerenheden 1.64. Endvidere bestemmes størrelsen af den aktuelle strøm I ved hjælp af et andet målemiddel 1.62, i hvilket tilfælde denne værdi tilføres en computerenhed 1.64.
[0053] Derudover tilføres computerenheden 1.64 ved hjælp af scanningshovedet 1.8 information om det faktiske rotationstal og antallet af de af kontaktringenheden udførte rotationer. Oplysningerne om den relative luftfugtighed, som sensor 1.7 leverer, sendes også til computerenheden 1.64.
[0054] I computerenheden 1.64 bestemmes, baseret på den målte styrke af strømmen I og spændingen U, en kontaktmodstand først som karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringen. Især i den første fase af driften eller indløbsfasen af kontaktringenheden kan denne kontaktmodstand være forholdsvis høj. Ved yderligere drift af kontaktringenheden falder kontaktmodstanden dog tilbage til et normalt niveau i overensstemmelse med erfaringerne. Ved at bruge de allerede foretagne rotationer kan det for eksempel bestemmes, at kontakt- ringenheden stadig er i indløbsfasen, så ingen advarsel skal udføres. Tilsvarende kan man for at vurdere kontaktmodstanden anvende den aktuelt målte relative fugtighed i luften i kontaktringenheden til at bestemme, hvorvidt den målte kontaktmodstand skal udløse en advarsel. Ved at tage de foretagne rotationer og/eller luftens relative luftfugtighed kan man således bestemme en raffineret karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringen. Den karakteristiske værdi lagres derefter i en hukommelse 1.66 og kan læses til enhver tid via et tilsvarende interface af en efterfølgende elektronik.
[0055] Ifølge en anden eksempelvis udførelsesform ifølge Fig. 3 omfatter kontaktringenheden en kontaktring 2.1', der har et forholdsvis bredt design i aksial retning, således at to børster 1.1, 1.2 kommer i berøring med kontaktringen 2.1' langs to aksialt adskilte spor S1 og S1. På kontaktringen 2.1' er der således to spor S1, S1. Kontaktringen 2.1' er fremstillet af elektrisk ledende metal og har langs sporene S1, S2 en belægning med et sølvindhold. Da kontaktringen 2.1' er elektrisk ledende, kan der ses bort fra en separat leder for elektrisk forbindelse af det første spor S1 til det andet spor S2. I denne konfiguration overføres strømmen I glidende langs sporet S1 på kontaktringen 2.1' af børsten 1,1. Kontaktringen 2.1' er elektrisk forbundet med den anden terminal 20, som er anbragt på den anden komponentgruppe 2. Til gengæld er den elektriske indretning X forbundet til denne anden forbindelse 20. En elektrisk spænding U fra kontaktringen 2.1' på børsten 2.1 kan overføres til kredsløbet 1,6 via det andet spor S2 på kontaktringen 2.1'.
[0056] I kredsløbet 1.6 kan overvågning af tilstanden nu udføres i overensstemmelse med den første udførelsesform, således at en karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringenheden er fastslået, hvis det er hensigtsmæssigt under hensyntagen til den udførte rotation eller luftens relative luftfugtighed i kontaktringenheden.
Claims (15)
1. Kontaktringenhed til overførsel af en elektrisk strøm (S) der omfatter en første og en anden komponentgruppe (1,2), hvilke to komponentgrupper (1,2) er anbragt således, at de kan dreje i forhold til hinanden omkring en akse (A), hvilken kontaktringenhed har en første og en anden børste (1.1, 1.2) og et første og et andet spor (S1, S2) og er konfigureret på en sådan måde, at den første børste (1.1) og en kontaktring (2.1,2.1') er i kontakt langs det første spor (S1) på tværs af forskellige rotationspositioner, og den anden børste (1.2) og en kontaktring (2.2; 2.1') er i kontakt langs det andet spor (S2), således at en elektrisk kontakt kan etableres kontinuerligt på glidende måde i hvert tilfælde langs et af sporene (S1, S2) i tilfælde af en relativ rotation, hvor - den første komponentgruppe (1) har den første og den anden børste (1.1, 1.2), en første forbindelse (10) og et elektrisk kredsløb (1,6) til tilstandsovervågning, og - den anden komponentgruppe (2) har kontaktringen (2.1,2.2; 2.1') og en anden forbindelse (20), hvor den elektriske strøm (S) kan overføres fra den første forbindelse (10) til den anden forbindelse (20) via kontakten mellem den første børste (1.1) og det første spor (S1), en elektrisk spænding (U) kan overføres til kredsløbet (1.6) via kontakten mellem det andet spor (S2) og den anden børste (1.2), og kontaktringsenheden er konfigureret på en sådan måde, at det første spor (S1) og det andet spor (S2) er elektrisk forbundet, kendetegnet ved det kredsløbet (1.6) har en strømkilde (1.63) til at frembringe en teststrøm (I) og et omskiftermiddel (1.65), og kontaktringsenheden er konfigureret på en sådan måde, at teststrømmen (I) strømmer via kontakten mellem den første børste (1.1) og det første spor (S1), en elektrisk forbindelse mellem det første spor (S1) og det andet spor (S2) og kontakten mellem det andet spor (S2) og den anden børste (1.2), hvor dette aktuelle kredsløb kan lukkes af omskiftermidlet (1.65), der er udløst af et signal fra en computerenhed (1.64).
2. Kontaktringenheden ifølge krav 1, hvor den første komponentgruppe (1) har flere børster (1.1,1.2), og den anden komponentgruppe (2) har mindst en kontaktring (2.1').
3. Kontaktringenheden ifølge krav 2, hvor sporene (S1, S2) er anbragt på den ene og samme kontaktring (2.1').
4. Kontaktringenhed ifølge et af kravene 1 og 2, hvor sporene (S1, S2) er anbragt på forskellige kontaktringe (2.1-2.5), som er elektrisk forbundet med en leder (2.6).
5. Kontaktringenhed ifølge et af de foregående krav, hvor kredsløbet (1,6) omfatter et middel (1.61) til at måle spændingen (U).
6. Kontaktringenhed ifølge et af de foregående krav, hvor kredsløbet (1.6) omfatter et middel (1.62) til at måle strømmen (S) og/eller teststrømmen (I).
7. Kontaktringenhed ifølge et af de foregående krav, hvor kontaktringenheden er konfigureret på en sådan måde, at målesignaler fra sensorer (1.8) af en rotationsføler (1.8, 2.8) kan føres til kredsløbet (1.6) .
8. Kontaktringenhed ifølge et af de foregående krav, hvor kontaktringsenheden har en rotationsføler (1.8, 2.8) til måling af den relative rotationsposition mellem den første og den anden komponentgruppe (1,2) eller antallet af rotationer mellem den første og den anden komponentgruppe (1,2), hvor målesignalerne fra rotationsføleren (1.8, 2.8) kan føres til kredsløbet (1.6).
9. Fremgangsmåde til overvågning af tilstanden af en kontaktringenhed, der er designet ifølge krav 1, hvor - en elektrisk strøm (S) overføres fra den første forbindelse (10) af den første komponentgruppe (1) til den anden strømforbindelse (20) af den anden komponentgruppe (2), hvor - en elektrisk spænding (U) overføres til kredsløbet (1.6) via det andet spor (S2) og - en overvågning af tilstanden gennemføres ved hjælp af kredsløbet (1.6) på en sådan måde, at en karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringenheden der er baseret på spændingen (U), bestemmes.
10. Fremgangsmåden ifølge krav 9, hvor - størrelsen af strømmen (S) bestemmes, og denne måleværdi tilføres til kredsløbet (1-6) og - en overvågning af tilstanden gennemføres ved hjælp af kredsløbet (1.6) på en sådan måde, at en karakteristisk værdi for tilstanden af kontakt-ringenheden der er baseret på spændingen (U) og strømmen, bestemmes.
11. Fremgangsmåde ifølge krav 9 eller 10, hvor teststrømmen (I) kun ledes midlertidigt via det første spor (S1) og det andet spor (S2).
12. Fremgangsmåde ifølge krav 9, 10 eller 11, hvor teststrømmen (I) kun ledes midlertidigt via det første spor (S1) og det andet spor (S2) og størrelsen af strømmen (S) bestemmes i løbet af denne tid.
13. Fremgangsmåde til overvågning af tilstanden af en kontaktringenhed ifølge et af kravene 9 til 12, hvor - en relativ rotationsposition mellem den første og den anden komponentgruppe (1, 2) eller antallet af rotationer mellem den første og den anden komponentgruppe (1, 2) måles, og de resulterende målesignaler tilføres til kredsløbet (1.6 ) og - en overvågning af tilstanden gennemføres ved hjælp af kredsløbet (1.6) på en sådan måde, at en karakteristisk værdi for tilstanden af kontakt-ringenheden der er baseret på spændingen (U) og målesignalerne, bestemmes.
14. Fremgangsmåde til overvågning af tilstanden af en kontaktringenhed ifølge et af kravene 9 til 13, hvor - en relativ luftfugtighed måles, og måleværdien af den relative luftfugtighed tilføres til kredsløbet (1.6) og - en overvågning af tilstanden gennemføres ved hjælp af kredsløbet (1.6) på en sådan måde, at en karakteristisk værdi for tilstanden af kontakt-ringenheden der er baseret på spændingen (U) og den relative fugtighed, bestemmes.
15. Fremgangsmåde til overvågning af tilstanden af en Kontaktringenhed ifølge et af kravene 9 til 14, hvor en grænseværdi er lagret i kontaktringsenheden, hvilken grænseværdi sammenlignes med en karakteristisk værdi for tilstanden af kontaktringenheden ved hjælp af kredsløbet (1.6), hvor en advarsel udlæses af kontaktringenheden, når grænseværdien overskrides.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13004306.0A EP2843778B1 (de) | 2013-09-02 | 2013-09-02 | Schleifringeinheit und Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Schleifringeinheit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK2843778T3 true DK2843778T3 (da) | 2018-10-01 |
Family
ID=49117639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK13004306.0T DK2843778T3 (da) | 2013-09-02 | 2013-09-02 | Kontaktringenhed og fremgangsmåde til overvågning af en kontaktring |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9304015B2 (da) |
EP (1) | EP2843778B1 (da) |
CN (1) | CN104426039B (da) |
BR (1) | BR102014016468B1 (da) |
DE (1) | DE102014007690A1 (da) |
DK (1) | DK2843778T3 (da) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9214777B2 (en) * | 2014-03-24 | 2015-12-15 | Goodrich Corporation | Landing gear electrical swivel |
ES2716409T5 (es) | 2015-10-30 | 2023-04-25 | Nordex Energy Gmbh | Aerogenerador con un transmisor de anillo colector |
US9912113B2 (en) * | 2016-02-17 | 2018-03-06 | Morpho Detection, Llc | Systems and methods for implementing an electrical rotary joint in a large-diameter system using small-diameter capsule slip rings |
CN106226634B (zh) * | 2016-08-12 | 2023-01-10 | 杭州全盛机电科技有限公司 | 导电滑环的多路绝缘自动检测设备及其检测方法 |
CN106199292A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 九江精达检测技术有限公司 | 一种便携式精密导电滑环检测系统及其检测方法 |
CN106939833B (zh) * | 2016-12-31 | 2019-05-14 | 南京航空航天大学 | 一种内燃波转子数据采集装置及方法 |
CN107069366B (zh) * | 2017-03-22 | 2019-07-26 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种电旋转连接器 |
CN107104341B (zh) * | 2017-03-30 | 2019-07-23 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种电旋转连接器 |
CN107402327A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-11-28 | 江苏科技大学 | 一种旋转式多电路快速开闭装置 |
CN108233132A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 扬州海通电子科技有限公司 | 一种大型输电滑环的内部支撑结构 |
CN108491990A (zh) * | 2018-01-27 | 2018-09-04 | 北京天润新能投资有限公司 | 一种风电场设备状态评价及检修决策支持检测方法及系统 |
CN109655668B (zh) * | 2018-12-24 | 2021-01-08 | 陕西航天时代导航设备有限公司 | 导电装置动态接触电阻测试方法 |
CN109613077B (zh) * | 2019-02-19 | 2024-03-15 | 山东农业大学 | 一种可旋转的土壤湿度信息获取装置 |
CN114175473A (zh) * | 2019-05-10 | 2022-03-11 | 杜博林公司有限责任公司 | 贯孔滑环条件的监测系统和方法 |
CN111442164B (zh) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | 国网上海市电力公司 | 一种电力监测放置桩 |
CN111624424A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-04 | 嘉兴恩碧技电气有限公司 | 一种ct滑环测试工装 |
CN112881807B (zh) * | 2021-01-08 | 2023-11-14 | 大唐长春第二热电有限责任公司 | 发电机转子回路电阻和碳刷回路电阻测量工具及方法 |
CN113394637B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-09-01 | 扬州海通电子科技有限公司 | 一种多接触模块滑环的电流分布调节方法 |
CN113294292B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-07-05 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的控制方法、装置、系统、设备及介质 |
CN114034241B (zh) * | 2022-01-11 | 2022-03-22 | 四川永星电子有限公司 | 一种精密同轴四联角位移传感器 |
CN115561549B (zh) * | 2022-09-28 | 2024-03-05 | 深圳市森瑞普电子有限公司 | 一种用于滑环信号抗干扰的测试装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2906953A (en) * | 1956-12-12 | 1959-09-29 | Bell Telephone Labor Inc | Displacement and speed measuring apparatus |
SU1328867A1 (ru) * | 1983-05-05 | 1987-08-07 | Институт Электродинамики Ан Усср | Способ контрол щеточного аппарата посто нного тока электрической машины и устройство дл контрол щеточного аппарата посто нного тока электрической машины (его варианты) |
SU1488902A1 (ru) * | 1987-05-18 | 1989-06-23 | Simferopolskij Dn Inzh Str Ins | Способ определения флуктуаций переходного сопротивления скользящих контактов |
JPH0663034A (ja) * | 1992-08-21 | 1994-03-08 | Toshiba Corp | X線断層像撮影装置 |
US5633792A (en) * | 1995-05-01 | 1997-05-27 | Massey; John C. U. | Pulse width rotary inverter |
FR2751416B1 (fr) | 1996-07-17 | 1998-09-25 | Eurocopter France | Surveillance de l'usure de contacts electriques frottants et son application a la maintenance selon l'etat et/ou predictive d'un dispositif a contacts electriques frottants |
US7285929B2 (en) * | 2005-08-31 | 2007-10-23 | Schlumberger Technology Corporation | Brushless motor commutation and control |
GB2461533A (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-06 | Vestas Wind Sys As | Estimation and control of wear in wind turbine slip ring brushes |
DE102010050469A1 (de) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Ltn Servotechnik Gmbh | Schleifringeinheit und Verwendung der Schleifringeinheit in einer Windkraftanlage |
JP5502711B2 (ja) * | 2010-12-09 | 2014-05-28 | 株式会社東芝 | スリップリング装置および回転摺動機構 |
JP5794525B2 (ja) * | 2011-07-22 | 2015-10-14 | 東洋電産株式会社 | 電気自動車用バッテリー充電装置およびレスキュー車 |
US8736137B2 (en) * | 2011-08-16 | 2014-05-27 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Wound field rotating machine with capacitive power transfer |
CN102420501B (zh) * | 2011-12-30 | 2014-05-07 | 南车株洲电机有限公司 | 一种电机及用于电机的滑环座机构 |
JP6116159B2 (ja) * | 2012-08-27 | 2017-04-19 | キヤノン株式会社 | スリップリング、スリップリング電気システム、及びロボット |
-
2013
- 2013-09-02 DK DK13004306.0T patent/DK2843778T3/da active
- 2013-09-02 EP EP13004306.0A patent/EP2843778B1/de active Active
-
2014
- 2014-05-23 DE DE102014007690.3A patent/DE102014007690A1/de not_active Withdrawn
- 2014-07-02 BR BR102014016468-5A patent/BR102014016468B1/pt active IP Right Grant
- 2014-08-20 CN CN201410413334.1A patent/CN104426039B/zh active Active
- 2014-09-02 US US14/475,041 patent/US9304015B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2843778B1 (de) | 2018-06-27 |
US9304015B2 (en) | 2016-04-05 |
US20150061705A1 (en) | 2015-03-05 |
CN104426039B (zh) | 2018-06-22 |
DE102014007690A1 (de) | 2015-03-05 |
BR102014016468B1 (pt) | 2021-09-28 |
EP2843778A1 (de) | 2015-03-04 |
BR102014016468A2 (pt) | 2015-10-06 |
CN104426039A (zh) | 2015-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2843778T3 (da) | Kontaktringenhed og fremgangsmåde til overvågning af en kontaktring | |
EP3207599B1 (en) | Slip-ring with wear monitoring | |
US20140320109A1 (en) | Current detection | |
US20090223083A1 (en) | Bearing including sensor and drying drum including same | |
JP7504557B2 (ja) | 発電電動機械障害監視システム、コンピュータプログラム製品および関連方法 | |
EP3539221B1 (en) | Slip ring with selective wear indication | |
CN103162853A (zh) | 一种潜油电机定子绕组温度检测装置及检测方法 | |
US9112444B2 (en) | Electric machine including a temperature sensing system | |
JP5295278B2 (ja) | 樹脂軸受保護装置 | |
JP5829675B2 (ja) | シャフトの軸方向運動を検出する装置 | |
JP2017044312A (ja) | センサ付き軸受及び状態監視システム | |
CA2840914C (en) | Monitoring apparatus for a double-fed asynchronous machine | |
CN203132726U (zh) | 一种潜油电机定子绕组温度检测装置 | |
US6498470B2 (en) | Insulative contact sensor | |
JP2000146713A (ja) | 回転体の温度計測装置 | |
JPH01227656A (ja) | 超電導回転電機 | |
JP2016116275A (ja) | 非常用油ポンプの監視システム |