ES2909784T3 - Dispositivo de sujeción para una unidad de anillo colector, puente de anillo colector, unidad de anillo colector, máquina eléctrica, así como aerogenerador - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de sujeción (1) para una unidad de anillo colector (31), que comprende al menos dos insertos (3a,3b) para un cepillo de anillo colector (2a,2b) cada uno de ellos, estando dispuestos los insertos (3a,3b) separados, estando posicionado el respectivo canal de refrigeración (5) en cada caso entre los insertos (33a,3b) y estando configurado el respectivo canal de refrigeración (5) para refrigerar una superficie lateral del respectivo cepillo de anillo colector (2a,2b), caracterizado por que el canal de refrigeración (5) está posicionado como tercer inserto entre los insertos (3a, 3b) para el respectivo cepillo de anillo colector (2a,2b), presentando los insertos (3a,3b), así como el canal de refrigeración (5) una forma y unas dimensiones esencialmente iguales.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de sujeción para una unidad de anillo colector, puente de anillo colector, unidad de anillo colector, máquina eléctrica, así como aerogenerador
La invención se refiere a un dispositivo de sujeción para una unidad de anillo colector, así como a un puente de anillo colector y una unidad de anillo colector. Además, la invención se refiere a una máquina eléctrica o un aerogenerador.
Las unidades de anillo colector presentan dispositivos de sujeción para cepillos de anillo colector. Con ayuda de los cepillos de anillo colector, también denominados cepillos, se transmite potencia eléctrica de un denominado puente de cepillo a un anillo colector. Un puente de cepillo presenta por regla general varios dispositivos de sujeción en cada caso para un cepillo de anillo colector. El cepillo de anillo colector se posiciona con ayuda del puente de cepillo o del respectivo dispositivo de sujeción de tal modo que, si se produce un movimiento giratorio de un anillo colector, se puede transmitir energía eléctrica del puente de cepillo (estacionario) al anillo colector (giratorio).
Si se transmiten potencias eléctricas elevadas, es de gran importancia la refrigeración de la unidad de anillo colector.
El documento WO 2016 / 192883 A1 desvela una disposición para la guía y/o la sujeción de elementos de contacto deslizantes eléctricamente conductores. Para la ventilación de cepillos, el documento EP 2 961 009 A1 desvela salientes en un cuerpo de rotación para la generación de una corriente de aire refrigerante.
El documento JP S5643282 U desvela una disposición compuesta por dos soportes de cepillo en cada caso con una pluralidad de cepillos y un canal de aireación dispuesto entre los soportes de cepillo.
Por tanto, la invención tiene el objetivo de mejorar la refrigeración de la unidad de anillo colector.
El objetivo se consigue mediante un dispositivo de sujeción para una unidad de anillo colector según la reivindicación 1. Además, el objetivo se resuelve mediante un puente de cepillo según la reivindicación 6.
Además, el objetivo se consigue mediante una unidad de anillo colector según la reivindicación 10, una máquina eléctrica según la reivindicación 12 y un aerogenerador según la reivindicación 13.
Diseños y perfeccionamientos ventajosos de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
La invención se basa en la idea de que una corriente de aire, que es proporcionada en dirección axial en particular por un anillo colector, puede servir para la refrigeración de los cepillos de anillo colector. El dispositivo de sujeción ventajoso presenta dos insertos para cepillos de anillo colector que están dispuestos distanciados por un canal de refrigeración. El respectivo inserto sirve para el alojamiento de un cepillo de anillo colector. El canal de refrigeración discurre preferentemente entre los insertos. El canal de refrigeración sirve para la separación de los insertos. La corriente de aire discurre preferentemente a través del canal de refrigeración y está prevista así para la refrigeración de las superficies laterales adyacentes entre sí de los cepillos de anillo colector. Para mejorar aún más la refrigeración de los cepillos de anillo colector sirven aberturas, estando practicadas las aberturas para un mejor suministro de aire a los cepillos de anillo colector en el dispositivo de sujeción para los cepillos de anillo colector. Las aberturas pueden estar configuradas al menos en parte también en forma de escotaduras.
El dispositivo de sujeción para una unidad de anillo colector comprende al menos dos insertos en cada caso para un cepillo de anillo colector, estando dispuestos los insertos separados, estando separados los insertos en cada caso por un canal de refrigeración, caracterizado por que el respectivo canal de refrigeración está posicionado en cada caso entre los insertos y el respectivo canal de refrigeración está configurado para refrigerar una superficie lateral del respectivo cepillo de anillo colector.
Por un dispositivo de sujeción se entiende preferentemente un dispositivo para el alojamiento de al menos dos cepillos de anillo colector. El respectivo cepillo de anillo colector sirve ventajosamente para la transmisión de potencia eléctrica a un elemento de contacto de un anillo colector.
El dispositivo de sujeción sirve preferentemente para el posicionamiento y la alineación del respectivo cepillo de anillo colector.
El dispositivo de sujeción está configurado preferentemente de un plástico, un material compuesto o un material cerámico. De manera particularmente ventajosa, el dispositivo de sujeción está configurado de un metal, como latón o cobre.
El canal de refrigeración puede estar configurado en su lado exterior por zonas de una capa refrigerante de un material con buena conductividad térmica, por ejemplo, un metal. La capa refrigerante está posicionada preferentemente entre el respectivo inserto del canal de refrigeración y el canal de refrigeración.
El canal de refrigeración sirve para el alojamiento de una corriente de aire. La corriente de aire recorre el canal de refrigeración. Preferentemente, el canal de refrigeración está alineado en dirección radial con respecto a un eje del anillo colector. En consecuencia, el canal de refrigeración sirve para el alojamiento de una corriente de aire que discurre en dirección radial.
Los cepillos de anillo colector insertables presentan preferentemente una sección transversal rectangular, siendo adyacentes entre sí las superficies (laterales) de los cepillos de anillo colector con la superficie más grande. Los insertos están dimensionados preferentemente de tal modo que el respectivo cepillo de anillo colector limita al menos con los lados de la superficie interior. Preferentemente, las superficies laterales de los cepillos de anillo colector y, por tanto, los lados del respectivo inserto, están configuradas paralelamente entre sí.
Preferentemente, el dispositivo de sujeción presenta tres insertos, estando configurados los dos insertos exteriores para la inserción del respectivo cepillo de anillo colector.
El canal de refrigeración está posicionado de acuerdo con la invención como tercer inserto entre insertos para el respectivo cepillo de anillo colector.
Para una fabricación particularmente sencilla del dispositivo de sujeción, está previsto que los insertos, así como el canal de refrigeración, presenten una forma y unas dimensiones esencialmente iguales.
Mediante la invención, se puede mejorar la refrigeración de los cepillos de anillo colector.
En un diseño ventajoso de la invención, el respectivo inserto presenta en al menos una superficie lateral una abertura, configurando las aberturas un acceso al respectivo cepillo de anillo colector.
La abertura constituye un acceso del canal de refrigeración al respectivo cepillo de anillo colector. La abertura sirve preferentemente para la conexión directa de la corriente de aire con el respectivo cepillo de anillo colector. La abertura sirve, además, preferentemente para una refrigeración mejorada del respectivo cepillo de anillo colector.
Opcionalmente, pueden estar configuradas otras aberturas en otros lados de los insertos.
Las aberturas no están provistas necesariamente de un borde cerrado de material. La respectiva abertura también puede estar configurada por una escotadura en el material.
La respectiva abertura sirve preferentemente también para reducir el peso del respectivo dispositivo de sujeción. Además, la respectiva abertura del dispositivo de sujeción mejora la refrigeración del respectivo cepillo de anillo colector.
En un diseño ventajoso de la invención, la abertura conecta el canal de refrigeración con el respectivo inserto.
Mediante la abertura, que está posicionada entre el canal de refrigeración y el respectivo inserto, es posible un contacto directo del respectivo cepillo de anillo colector con la corriente de aire. Preferentemente la corriente de aire discurre a través del canal de refrigeración, de tal forma que, con ayuda de las aberturas, se pueden refrigerar los lados del cepillo de anillo colector orientados en cada caso hacia las aberturas.
En particular, la abertura entre el respectivo inserto y el canal de refrigeración también puede estar configurada como escotadura. En una escotadura, una capa que sirve para separar el correspondiente inserto del canal de refrigeración, puede estar configurada solo en la zona marginal. Preferentemente, entre el canal de refrigeración y el respectivo inserto únicamente está dispuesta por zonas una capa de una anchura de entre medio milímetro y 2 milímetros. Gracias la abertura o la escotadura entre el respectivo inserto y el canal de refrigeración, es posible una refrigeración particularmente buena del respectivo cepillo de anillo colector.
En otro diseño ventajoso de la invención, está previsto al menos un resorte para el posicionamiento y/o la alineación del respectivo cepillo de anillo colector.
El resorte está configurado preferentemente como resorte de lámina. El resorte sirve preferentemente para posicionar el cepillo de anillo colector de tal modo que un lado del cepillo de anillo colector durante el movimiento de rotación de un anillo colector toca la respectiva superficie de contacto del cepillo de anillo colector.
El posicionamiento o la alineación del respectivo cepillo de anillo colector se efectúa preferentemente por el contacto del cepillo de anillo colector con las superficies interiores del respectivo inserto. Mediante el contacto también puede mejorarse la refrigeración, en particular si el dispositivo de sujeción comprende un material con una buena conductividad del calor.
El resorte puede contribuir, además, a un mejor contacto entre un cable de corriente y el cepillo de anillo colector. Preferentemente con ayuda del resorte se posiciona y/o alinea el respectivo cepillo de anillo colector de tal modo que se garantiza una conexión de gran superficie del respectivo cepillo de anillo colector con un elemento de conexión para la transmisión de la potencia eléctrica al cepillo de anillo colector.
En caso de interrupción de una transmisión de potencia eléctrica, se produce por regla general calor, de tal modo que el resorte contribuye funcionalmente a evitar este calor.
Así, el resorte contribuye preferentemente tanto a mejorar la refrigeración como a una transmisión lo más continua posible de potencia eléctrica.
En otro diseño ventajoso de la invención, el respectivo inserto está dispuesto en un lado del canal de refrigeración. Alternativamente, el canal de refrigeración cubre solo una fracción de la respectiva superficie lateral del correspondiente inserto.
Preferentemente, el respectivo inserto está dispuesto en una superficie lateral del canal de refrigeración en cada caso respectivamente orientada.
Preferentemente, las superficies laterales de los respectivos insertos y, por tanto, las superficies laterales del respectivo cepillo de anillo colector están configuradas paralelamente.
En otro diseño ventajoso de la invención, el dispositivo de sujeción está configurado de un plástico, un metal de fácil mecanizado o un material compuesto.
Los materiales adecuados para el dispositivo de sujeción incluyen el teflón (politetrafluoroetileno) o una resina sintética. Alternativamente, un material compuesto como la fibra de vidrio es muy adecuado debido a su alta estabilidad mecánica. De manera particularmente preferente, el dispositivo de sujeción está configurado de un metal como aluminio, bronce, latón, cobre o acero inoxidable.
En función del contacto del cepillo de anillo colector, también puede utilizarse un metal para el alojamiento de los cepillos de anillo colector. El uso de un metal es ventajoso en particular en el caso de que todos los cepillos de anillo colector en un dispositivo de sujeción presenten el mismo potencial eléctrico.
Mediante el uso de un material de fácil mecanizado, es posible una fabricación sencilla de un dispositivo de sujeción como el descrito en el presente documento.
El puente de anillo colector presenta al menos un elemento de base con forma de arco, estando fijado al menos un dispositivo de sujeción como el descrito en el presente documento en el elemento de base con forma de arco, de tal modo que los insertos del respectivo dispositivo de sujeción estén alineados de tal modo que el cepillo de anillo colector que se puede insertar en cada caso en el inserto esté orientado ortogonalmente a una superficie envolvente cilíndrica, en particular una superficie de contacto de un anillo colector.
El puente de anillo colector sirve ventajosamente para el posicionamiento y/o la alineación del respectivo cepillo de anillo colector. Los cepillos de anillo colector están posicionados en los dispositivos de sujeción, estando fijado el respectivo dispositivo de sujeción a un elemento de base con forma de arco.
Ventajosamente, los elementos de base con forma de arco están formados y dispuestos de tal modo que están configurados para rodear por zonas un anillo colector.
El elemento de base con forma de arco discurre ventajosamente por zonas en torno a un eje del anillo colector, discurriendo el lado orientado al eje a una distancia de entre 5 milímetros y 20 milímetros a lo largo de la superficie envolvente del anillo colector. El radio interior del elemento de base con forma de arco está configurado, por tanto, algo mayor que el radio de la superficie envolvente del anillo colector.
Preferentemente, el respectivo elemento de base con forma de arco está asociado a una fase de corriente eléctrica. Los dispositivos de sujeción fijados al respectivo elemento de base están conectados preferentemente en cada caso eléctricamente. Mediante la conexión eléctrica de los cepillos de anillo colector en los dispositivos de sujeción, que están fijados en cada caso a un elemento de base con forma de arco, es posible una transmisión particularmente eficiente de la potencia eléctrica.
Preferentemente, los elementos de base con forma de arco están fabricados de metal, por ejemplo, de aluminio o acero inoxidable.
Mediante la fabricación de los elementos de base con forma de arco de metal, estos son particularmente estables. Además, los elementos de base con forma de arco, gracias a su buena conductividad de calor, pueden contribuir a una refrigeración mejorada de los cepillos de anillo colector y/o a una refrigeración mejorada del respectivo dispositivo
de sujeción.
Para mejorar la refrigeración, el elemento de base con forma de arco puede presentar relieves, en particular, orejetas de refrigeración.
El elemento de anillo colector con forma de arco está formado preferentemente esencialmente como una sección anular. Mediante la forma, los elementos de sujeción y, por tanto, los cepillos de anillo colector pueden disponerse en cada caso en alineación radial en torno a un anillo colector.
El puente de anillo colector está configurado por el lado que apunta radialmente hacia dentro, preferentemente redondo o poligonal. La superficie que apunta radialmente hacia el interior rodea a distancia un anillo colector.
En otro diseño ventajoso de la invención, el puente de anillo colector presenta varios elementos de base radiales, pudiendo conectarse los elementos de base con forma de arco con al menos un elemento de base axial y estando alineados los elementos de base con forma de arco de tal modo que los respectivos dispositivos de sujeción (1), que están fijados al elemento de base con forma de arco (11b), están configurados paralelamente entre sí.
La superficie envolvente del puente de anillo colector está configurada preferentemente esencialmente como la superficie envolvente del anillo colector. Preferentemente, la superficie envolvente está configurada con un radio algo mayor, de tal modo que se puentea una distancia de la superficie envolvente mediante los cepillos de anillo colector. El respectivo elemento de base axial sirve para el distanciamiento de los elementos de base con forma de arco. Preferentemente, hay al menos tres elementos de base axiales para garantizar una alineación paralela de los elementos de base con forma de arco.
Los elementos de base axiales discurren preferentemente en paralelo al eje del anillo colector.
El respectivo elemento de base axial comprende preferentemente un perno metálico y una envoltura de plástico. El perno metálico sirve preferentemente para la conexión estable de los elementos de base con forma de arco. La envoltura, que está configurada preferentemente de plástico, sirve preferentemente para aislar entre sí los elementos de base con forma de arco.
Opcionalmente, los elementos de base axiales presentan salientes. Los salientes sirven para ampliar la vía de fuga y mejorar así el aislamiento de los elementos de base con forma de arco.
Gracias a los elementos de base con forma de arco distanciados, las fases de una tensión alterna polifásica se pueden suministrar a un anillo colector de forma fácil y segura, aislándose unas de otras.
Mediante la estructura del puente de anillo colector, se puede proporcionar una construcción particularmente compacta y estable de una unidad de anillo colector.
En otro diseño ventajoso de la invención, el respectivo elemento de base con forma de arco se compone al menos en parte de un metal, en particular cobre, aluminio o acero inoxidable, estando configurado el elemento de base con forma de arco para la conexión eléctrica de los cepillos de anillo colector que están asociados al respectivo elemento de base con forma de arco.
El elemento de base con forma de arco está configurado preferentemente de un material con una buena conductividad eléctrica o está configurado al menos en gran medida de un material con una buena conductividad eléctrica.
Como metales con buena conductividad, entran en consideración en particular cobre, aluminio, latón o bronce. Preferentemente, los dispositivos de sujeción están unidos con una unión roscada eléctricamente conductora con el elemento de base con forma de arco asociado en cada caso. Ventajosamente, la unión roscada sirve para la conexión eléctrica del elemento de base con forma de arco por medio del respectivo resorte con el respectivo cepillo de anillo colector.
Ventajosamente, el elemento de base con forma de arco puede estar rodeado en su mayor parte por una capa aislante. Esta capa aislante sirve ventajosamente para reducir las descargas imprevistas.
En otro diseño ventajoso de la invención, el respectivo elemento de base axial está configurado para el aislamiento y/o el distanciamiento de los respectivos elementos de base con forma de arco.
En otro diseño ventajoso de la invención, el puente de anillo colector presenta al menos cuatro elementos de base que están posicionados en alineación paralela distanciados en cada caso de elementos de base axiales.
Preferentemente, el puente de anillo colector se utiliza para proporcionar una tensión alterna trifásica.
Preferentemente, se proporciona además un potencial constante (potencial de tierra, potencial cero) para el anillo colector. El suministro de corriente alterna trifásica se efectúa ventajosamente mediante una pluralidad de cepillos de anillo colector que están dispuestos en cada caso distanciados y están asociados en cada caso a un elemento de base con forma de arco.
El potencial constante se proporciona preferentemente también mediante cepillos de anillo colector. Los cepillos de anillo colector, que están previstos para proporcionar el potencial constante, están asociados preferentemente a un cuarto elemento de base con forma de arco.
Mediante la estructura preferente, se puede proporcionar una tensión alterna trifásica de manera sencilla a un anillo colector.
La unidad de anillo colector presenta un anillo colector y un puente de anillo colector como el descrito en el presente documento, comprendiendo el anillo colector una o varias superficies de contacto, estando dispuestas las superficies de contacto en cada caso alrededor de la superficie envolvente del anillo colector, presentando el anillo colector escotaduras en la respectiva superficie de contacto, y proporcionando las escotaduras, en particular cuando gira el anillo colector, una corriente de aire en dirección radial a través del canal de refrigeración del respectivo dispositivo de sujeción, estando configurada la corriente de aire para la refrigeración de al menos una superficie lateral del respectivo cepillo de anillo colector.
El anillo colector presenta en su superficie de contacto escotaduras, estando configuradas las escotaduras para proporcionar una corriente de aire radial. En particular, para el suministro de la corriente de aire sirven taladros que desembocan en la escotadura del anillo colector. Además, el anillo colector presenta ventajosamente relieves, induciendo los relieves la corriente de aire al moverse rotativamente el anillo colector.
Las escotaduras en las superficies de contacto están posicionadas de tal modo que la corriente de aire fluye en el interior del eje y, por tanto, entre los cepillos de anillo colector. La corriente de aire sirve para la refrigeración del anillo colector y del respectivo cepillo de anillo colector.
Un anillo colector ventajoso comprende zonas aisladas y zonas de contacto en cada caso dispuestas entre las zonas aisladas. Las zonas de contacto pueden estar configuradas en cada caso con forma de cilindro y presentan ventajosamente en su superficie envolvente zonas de contacto. Las zonas de contacto están separadas preferentemente por un saliente en dirección tangencial. La escotadura puede extenderse en la zona de contacto en tal medida que los taladros que discurren en dirección axial a través de la zona de contacto desembocan ventajosamente en al escotadura del anillo colector. Una corriente de aire que se extiende en dirección axial puede ser transferida a través de las aberturas a la escotadura del anillo colector y ser convertida en una corriente de aire en dirección radial. Las hendiduras en la parte inferior de la escotadura sirven ventajosamente para aumentar la corriente de aire cuando el anillo colector gira en dirección radial. La corriente de aire que puede partir del anillo colector sirve ventajosamente para la refrigeración de cepillos de anillo colector y del lado interior de la escotadura, pudiendo estar previstos los cepillos de anillo colector para la transmisión de potencia eléctrica al anillo colector.
En otro diseño ventajoso de la invención, las aberturas están configuradas para la solicitación del respectivo cepillo de anillo colector con la corriente de aire.
Las aberturas sirven para la conducción directa de la corriente de aire que parte del anillo colector a los cepillos de anillo colector. Mediante el contacto directo de la corriente de aire con los cepillos de anillo colector, tiene lugar una refrigeración particularmente buena de los cepillos de anillo colector.
La invención sirve preferentemente para el uso en máquinas eléctricas excitadas externamente. En particular en el uso de máquinas eléctricas como generadores, se utilizan máquinas eléctricas excitadas externamente. En particular cuando se utilizan tales generadores en aerogeneradores, deben transmitirse elevadas potencias eléctricas. Con potencias tan elevadas, hay que prestar especial atención a la refrigeración. Además, la invención presentada en el presente documento puede configurarse de manera particularmente compacta.
En un diseño ventajoso de la invención, esta sirve para la transmisión de potencias eléctricas de al menos un megavatio, preferentemente de una potencia eléctrica de al menos cinco megavatios.
Opcional o adicionalmente, el uso de una invención descrita en el presente documento se efectúa en una transmisión de potencia eléctrica para un accionamiento de paso eléctrico en un aerogenerador.
A continuación, se describe y explica con más detalle la invención con ayuda de las figuras. Las figuras muestran únicamente diseños de la invención a modo de ejemplo y en ningún caso restringen la invención. Las características mostradas en las figuras pueden combinarse en nuevas formas de realización de acuerdo con la invención. Muestran:
la Figura 1 un esquema de un dispositivo de sujeción,
la Figura 2 un dispositivo de sujeción a modo de ejemplo,
la Figura 3 un puente de anillo colector a modo de ejemplo, así como
la Figura 4 una unidad de anillo colector a modo de ejemplo.
La figura 1 muestra un esquema de un dispositivo de sujeción 1. El dispositivo de sujeción 1 presenta dos insertos 3a, 3b, estando previstos los insertos 3a, 3b para el alojamiento en cada caso de un cepillo de anillo colector 2a, 2b. El respectivo cepillo de anillo colector 2a, 2b está fijado en su posición en cada caso por un resorte 7. Con ayuda del resorte 7, se posiciona preferentemente el cepillo de anillo colector de tal modo que la superficie de contacto de un anillo colector (no mostrado) durante el movimiento de rotación del anillo colector toca el cepillo de anillo colector (2a, 2b).
Entre los insertos 3a, 3b está posicionado un canal de refrigeración 5. El canal de refrigeración 5 sirve para el paso de una corriente de aire 15. La corriente de aire 15 sirve para la refrigeración del respectivo cepillo de anillo colector 2a, 2b. El canal de refrigeración 5 está posicionado entre los dos insertos 3a, 3b, de tal modo que la corriente de aire 15 refrigera en cada caso una superficie lateral del respectivo cepillo de anillo colector 2a, 2b. El dispositivo de sujeción 1 presenta aberturas 9 para una refrigeración mejorada del respectivo elemento de anillo colector 2a, 2b. Las aberturas 9 sirven para el contacto directo de la corriente de aire 15 con el respectivo cepillo de anillo colector 2a, 2b.
La figura 2 muestra un dispositivo de sujeción 1 a modo de ejemplo. El dispositivo de sujeción comprende en cada caso un inserto 3a, 3b. El respectivo inserto 3a, 3b está separado por un canal de refrigeración 5. El canal de refrigeración 5 está posicionado entre los dos insertos 3a, 3b. Las aberturas 9 entre el respectivo inserto 3a, 3b y el canal de refrigeración 5 sirve para un posible contacto directo del cepillo de anillo colector 2a, 2b con la corriente de aire 15 (no representada). Otras aberturas 9 sirven para la refrigeración mejorada del respectivo cepillo de anillo colector 2a, 2b. El resorte 7 mostrado en la figura sirve para el posicionamiento y la alineación del respectivo cepillo de anillo colector 2a, 2b que se puede insertar. Las flechas reproducidas abajo sirven para representar la corriente de aire 15. La corriente de aire 15 está configurada ventajosamente con mayor potencia a través del canal de refrigeración 5 que la corriente de aire 15, cuya representación como flecha apunta hacia los insertos 3a, 3b.
La figura 3 muestra un puente de anillo colector 12 a modo de ejemplo. El puente de anillo colector 12 comprende varios elementos de base con forma de arco 11b que están distanciados en cada caso con una pluralidad de elementos de base axiales 11a. El respectivo elemento de base con forma de arco 11b sirve como base para la fijación del respectivo dispositivo de sujeción 1. El elemento de base axial 11a sirve para el distanciamiento y el aislamiento del respectivo elemento de base con forma de arco 11b. El respectivo dispositivo de sujeción 1 está realizado con un elemento de contacto, de tal modo que entre un carril conductor 13 y el respectivo cepillo de anillo colector (no representado) 2a, 2b puede producirse un contacto eléctrico.
El puente de anillo colector 12 sirve para la transmisión de potencia eléctrica a un anillo colector 21. El anillo colector 21 presenta en una posible realización tres fases, pudiendo transmitirse las tres fases en cada caso con cepillos de anillo colector 2a, 2b al anillo colector 21. Los cepillos de anillo colector 2a, 2b están posicionados en dispositivos de sujeción 1. Los dispositivos de sujeción 1 están fijados en cada caso a un elemento de base con forma de arco 11b.
La figura 4 muestra una unidad de anillo colector 31. La unidad de anillo colector comprende un anillo colector 21 y un dispositivo de sujeción 1. El dispositivo de sujeción 1 sirve para el alojamiento de cepillos de anillo colector 2a, 2b (no representados). El respectivo cepillo de anillo colector 2a, 2b solicita en cada caso una superficie de contacto 27 del anillo colector 21. La superficie de contacto 27 presenta una escotadura 23, siendo la escotadura 27 un posible origen de la corriente de aire 15. La corriente de aire 15 se transfiere en particular a través de los taladros 25 de una dirección axial hacia la escotadura. La corriente de aire 15, que se suministra con ayuda del anillo colector 21, sirve para la refrigeración de los cepillos de anillo colector 2a, 2b, que están posicionados en el dispositivo de sujeción 1. La corriente de aire 15 recorre en este sentido el canal de refrigeración 5 del dispositivo de sujeción 1.
En resumen, la invención se refiere a un dispositivo de sujeción para una unidad de anillo colector, así como a un puente de anillo colector 12 y una unidad de anillo colector. Además, la invención se refiere a una máquina eléctrica o un aerogenerador en cada caso con tal puente de anillo colector 12 o tal dispositivo de sujeción 1. El dispositivo de sujeción comprende dos insertos 3a, 3b para en cada caso un cepillo de anillo colector 2a, 2b. Los insertos están dispuestos separados entre sí por un canal de refrigeración 5. El canal de refrigeración 5 sirve para la refrigeración del respectivo cepillo de anillo colector 2a, 2b que se puede insertar en el respectivo inserto. El canal de refrigeración 5 presenta preferentemente aberturas 9, de tal modo que puede haber un intercambio de calor directo entre una corriente de aire 15 y el cepillo de anillo colector 2a, 2b. La corriente de aire 15 discurre en este sentido ventajosamente en dirección radial y es suministrada por un anillo colector 21. Con ayuda de la invención se puede garantizar una refrigeración mejorada de una unidad de anillo colector y, por tanto, una transmisión de potencia eléctrica en el rango de megavatios.
Claims (13)
1. Dispositivo de sujeción (1) para una unidad de anillo colector (31), que comprende al menos dos insertos (3a,3b) para un cepillo de anillo colector (2a,2b) cada uno de ellos, estando dispuestos los insertos (3a,3b) separados, estando posicionado el respectivo canal de refrigeración (5) en cada caso entre los insertos (33a,3b) y estando configurado el respectivo canal de refrigeración (5) para refrigerar una superficie lateral del respectivo cepillo de anillo colector (2a,2b), caracterizado por que el canal de refrigeración (5) está posicionado como tercer inserto entre los insertos (3a, 3b) para el respectivo cepillo de anillo colector (2a,2b), presentando los insertos (3a,3b), así como el canal de refrigeración (5) una forma y unas dimensiones esencialmente iguales.
2. Dispositivo de sujeción (1) según la reivindicación 1, presentando el respectivo inserto (3a,3b) en al menos una superficie lateral una abertura (9), configurando la respectiva abertura (9) un acceso al respectivo cepillo de anillo colector (2a,2b).
3. Dispositivo de sujeción (2) según la reivindicación 2, conectando la respectiva abertura (9) el canal de refrigeración (5) con el respectivo inserto (3a,3b).
4. Dispositivo de sujeción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando previsto al menos un resorte (7) para el posicionamiento y/o la alineación del respectivo cepillo de anillo colector (2a, 2b).
5. Dispositivo de sujeción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando realizado el dispositivo de sujeción (1) de un plástico o de un material compuesto.
6. Puente de anillo colector (12), que presenta al menos un elemento de base con forma de arco (11b), estando fijado al menos un dispositivo de sujeción (1) según una de las reivindicaciones anteriores al elemento de base con forma de arco (11b), estando alineados los insertos (3a,3b) del respectivo dispositivo de sujeción (1) de tal modo que cada uno de los cepillos de anillo colector (2a,2b) que se puede insertar en cada inserto (3a,3b) está alineado ortogonalmente a una superficie envolvente cilíndrica, en particular una superficie de contacto (27) de un anillo colector (21).
7. Puente de anillo colector (12) según la reivindicación 6, que presenta varios elementos de base con forma de arco (11b), estando unidos los elementos de base con forma de arco (11b) a al menos un elemento de base axial (11a), y estando alienados los elementos de base con forma de arco (11b) de tal modo que los respectivos dispositivos de sujeción (1), que están fijados al elemento de base con forma de arco (11b), están realizados paralelos entre sí.
8. Puente de anillo colector (12) según una de las reivindicaciones 6 o 7, estando compuesto el respectivo elemento de base con forma de arco (11b) al menos en parte de un metal, en particular cobre, aluminio o acero inoxidable, y estando configurado el elemento de base con forma de arco (11b) para la conexión eléctrica de los cepillos de anillo colector (2a, 2b) que están asociados al respectivo elemento de base con forma de arco (11b).
9. Puente de anillo colector (12) según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta al menos cuatro elementos de base con forma de arco (11b) que están posicionados en alineación paralela distanciados cada uno de ellos de elementos de base axiales (11a).
10. Unidad de anillo colector (31), que presenta un anillo colector (21) y un puente de anillo colector (12) según una de las reivindicaciones 6 a 9, comprendiendo el anillo colector (21) una o varias superficies de contacto (27), estando dispuestas las superficies de contacto (27) cada una de ellas separada y alrededor de una superficie envolvente del anillo colector (21), presentando el anillo colector (21) escotaduras (23) en la respectiva superficie de contacto (27), y proporcionando las escotaduras (23), en particular cuando gira el anillo colector (21), una corriente de aire (15) en dirección radial a través del canal de refrigeración (5) del respectivo dispositivo de sujeción (1), estando configurada la corriente de aire (15) para la refrigeración de al menos una superficie lateral del respectivo cepillo de anillo colector (2a,2b).
11. Unidad de anillo colector (31) según la reivindicación 10, estando configuradas las aberturas (9) para la solicitación del respectivo cepillo de anillo colector (2a,2b) con la corriente de aire (15).
12. Máquina eléctrica, que presenta al menos un dispositivo de sujeción según una de las reivindicaciones 1 a 5 o una unidad de anillo colector según una de las reivindicaciones 10 u 11.
13. Aerogenerador, que presenta al menos un dispositivo de sujeción según una de las reivindicaciones 1 a 5 o una unidad de anillo colector según una de las reivindicaciones 10 u 11.
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