JP2003102150A - 回転電機のすり接触部材の監視装置 - Google Patents

回転電機のすり接触部材の監視装置

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JP2003102150A JP2002185536A JP2002185536A JP2003102150A JP 2003102150 A JP2003102150 A JP 2003102150A JP 2002185536 A JP2002185536 A JP 2002185536A JP 2002185536 A JP2002185536 A JP 2002185536A JP 2003102150 A JP2003102150 A JP 2003102150A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】確実な機能を保証し、サービスし易くかつ安価
な回転電機のすり接触部材の監視装置を提供する。 【解決手段】すり接触部材（１０）のホルダー（２）
と、このすり接触部材（１０）の状態変量を検出するセ
ンサ（２８、３０）と、このセンサ（２８、３０）によ
り検出された状態変量を評価する評価装置とを備え、こ
の評価装置へのセンサ（２８、３０）からの信号伝送が
無線式に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、すり接触部材の
ホルダーと、このすり接触部材の状態変量を検出するセ
ンサと、このセンサにより検出された状態変量を評価す
る評価装置とを備えた回転電機、特にターボ発電機のす
り接触部材の監視装置に関する。
【０００２】この発明は、特に、スリップリングを備え
たターボ発電機或いは整流子を備えた励磁機のプラグイ
ンブラシホルダーに関する。プラグインブラシホルダー
には交換可能なすり接触部材として炭素ブラシが装着さ
れている。
【０００３】
【従来の技術】回転電機は回転子に界磁巻線を備えてい
る。界磁巻線の励磁電流は炭素ブラシを備えたスリップ
リングを介して供給される。励磁電流の大きさは、電力
供給用に使用される発電機においては必要とされる出力
に関係する。励磁電流を炭素ブラシを通してできるだけ
よく伝達するために、ブラシには一定の固有電流密度が
必要である。電流の供給は回転スリップリング及びこの
スリップリングに接触している固定炭素ブラシを介して
行われる。この接触中ブラシはこれに対向するスリップ
リングの回転対称面を滑動する。これによりブラシは大
きな磨耗にさらされる。
【０００４】ブラシはいわゆるプラグインブラシホルダ
ーに配置され、このブラシホルダー自体は固定リングに
保持される。プラグインブラシホルダー及びリングは、
このプラグインブラシホルダーがその保持装置から比較
的容易に取り外されるように構成されている。プラグイ
ンブラシホルダーに配置されたブラシ、特に炭素ブラシ
は、それが最小の許容長さに達したとき、交換されねば
ならない。
【０００５】大きな磨耗により、またその上個々の炭素
ブラシの寿命は非常に異なるので、炭素ブラシの磨耗は
比較的短い時間間隔で保守作業の枠で検査されねばなら
ない。このような保守作業は運転中に動作電圧で行われ
る。この保守作業はその危険電位の故に適切に修練され
た専門作業員によってのみ行われる。その上、この作業
は、例えば６０００アンペアの励磁電流を持つターボ発
電機の場合約１２０個の炭素ブラシを保守せねばならな
いので、非常に時間がかかる。
【０００６】一般に、炭素ブラシとスリップリングない
し整流子との間のシステムは、通常の磨耗の他に、また
非常に故障を起こし易く、従ってさらに監視されねばな
らない。故障変量は特に大きい磨耗、特に高い温度、い
わゆるブラシ火花、これに伴ういわゆる燃焼痕、許容で
きない振動及びチャタリング、ブラシの脱落等である。
故障発見には、一般に、複雑な測定計装が、それぞれの
炭素ブラシから対応する評価装置に通じる配線と共に必
要である。その場合、先ず換気及び消音装置、フィルタ
等を、それぞれの検査される炭素ブラシに測定配線する
ことができるように、しばしば取り外されねばならな
い。その場合、通電状態で作業するので、危険電位があ
る。
【０００７】炭素ブラシの磨耗を監視する装置は例えば
ドイツ特許第１９７５８２３５号、同特許出願公開第１
９６１９７２８号及び同第１９６１９７３３号明細書に
記載されている。これらの文献には磨耗を検出するため
の種々のセンサシステムが示されている。
【０００８】特にドイツ特許出願公開第１９６１９７３
３号明細書には、光センサ及び誘導式、容量式或いはオ
プトエレクトロニクス式変位センサが使用され、これら
を介して炭素ブラシの位置、従って磨耗を検出すること
が記載されている。さらに、炭素ブラシをスリップリン
グに押しつけるばね力を決定する力センサとしてピエゾ
電気センサを使用することが記載されている。さらに、
炭素ブラシのある程度の磨耗以降に圧縮空気の流路を開
放或いは閉鎖する流体システムが記載されている。これ
ら全ての公知のシステムは、複雑な配線もしくは配管、
例えばセンサからプラグインブラシホルダー外部の評価
及び検出装置までの電気配線、或いは例えば複雑な圧縮
空気の配管を必要とする。炭素ブラシを交換する際に
は、これらの配線もしくは配管接続を先ず外し、次いで
再び接続せねばならず、全体として炭素ブラシ交換に時
間がかかる。特にセンサを電気導体を介して評価装置に
接続する際、電位分離もしくは絶縁耐力のための付加的
な対策が必要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、確
実な機能を保証し、特にまたサービスし易くかつ安価で
ある回転電機のすり接触部材の監視装置を提示すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、この発明によれば、すり接触部材のホルダーと、こ
のすり接触部材の状態変量を検出するセンサと、このセ
ンサにより検出された状態変量を評価する評価装置とを
備え、この評価装置への信号伝送が無線式に行われる。
【００１１】無線伝送によりホルダー、特にプラグイン
ブラシホルダーと評価装置との間の複雑な配線が回避さ
れる。これにより、保守サービスにおいて配線を分離
し、これを再接続する際の付加的な対策を必要としな
い。
【００１２】無線監視により、さらに、通常の磨耗の他
にまま起り得る故障に関しても継続的に監視することが
可能である。プラグインブラシホルダーにアクセスする
ために複雑な付加の測定計装及び対応する装置の分解も
必要としない。全体として、これにより、非常に高いサ
ービスの容易性が得られる。その上監視のために、通電
部の範囲における直接の作業は必要でない。この監視は
むしろ監視装置を介して局地的に行われ、必要の場合に
は、自動的にも実行できる。許容できない動作状態を認
識した際の自動安全対策、例えば発電機の非常遮断でさ
えも自動的に行うことができる。さらに、プラグインブ
ラシホルダーへの特別の配線の必要がないから、このシ
ステムは既存のプラグインブラシにおいても容易に追加
設置することができる。また炭素ブラシの基本構造は変
更する必要がない。さらに、測定線の欠如による短絡の
危険が防がれ、各センサ相互の電位分離のための対策も
必要でない。さらに、信号の無線伝送のために、所要ス
ペースが小さくまた非常にコスト的に有利な従来のマイ
クロエレクトロニクスシステムを使用することができ
る。
【００１３】信号の伝送は無線波或いはオプトエレクト
ロニクス式に行うのが目的に適している。その場合、無
線波の周波数帯域は凡そ４３３ＭＨｚに設定されるのが
有利である。オプトエレクトロニクス式の伝送のため
に、赤外線信号が使用されるのが有利である。これらの
対策により信号の確実かつ故障のない伝送が行われる。
【００１４】さらに、センサは、信号を送信するための
送信モジュールを備えている電子モジュールに接続され
ているのがよい。その場合、電子モジュールにおいて、
センサによって検出された測定信号が、信号モジュール
によって与えられた伝送のための信号に有利に変換され
る。電子モジュールにはその他の機能も組み入れること
ができ、測定信号の最初の処理を行うことができる。
【００１５】センサ及び電子モジュールを動作させるた
めに、例えばバッテリーによる自給式の給電が行われ、
全体として、監視が何時でも中央の電力供給に無関係に
確実に保証されているのが目的に適している。
【００１６】好ましい構成例においては、電子モジュー
ルはさらに、検出された測定信号を記憶するバッファメ
モリを備えている。これにより、センサで連続的な測定
を行い、これらの測定データに属する信号を特定の時点
においてのみ又はただ照会に応じて評価装置に伝達する
ことができる。
【００１７】特にこれにより、有利な構成例において行
われているように、複数のセンサの信号を共通に評価装
置において検出することを可能にする。測定信号を電子
モジュールにおいてバッファメモリする場合、評価装置
とのデータ交換は間欠的に、即ち交互に行われる。
【００１８】さらに、評価装置に伝送される信号はコー
ド化されているのがよい。このコード化は、個々のすり
接触部材に、もしくはそれぞれこれらに設けられるセン
サ或いは電子モジュールに固有に付属される。このコー
ド化は、その場合、識別番号、すり接触部材が置かれて
いる場所並びに測定信号が検出された日付及び時間を含
む。
【００１９】すり接触部材の磨耗を確実にかつ信頼性を
もって検出するために、センサは発信・受信原理に従っ
た２つの部分から構成され、その中の一方の部分は固定
して、他方の部分は磨耗に相関して可動に配置されてい
る。この２つの部分は、その場合、永久磁石として、及
びリレー、特にいわゆるリードリレーとして形成される
のがよい。この永久磁石がリレーに到達すると、このリ
レーは開閉する。この開閉信号は測定信号として電子モ
ジュールに送られる。リレーと永久磁石との間の相対移
動はすり接触部材の磨耗の増加によって起る。
【００２０】この場合、リレーに対応する複数の永久磁
石を異なる位置に設けるのが目的に適っている。この場
合異なる磨耗値を検出することができる。即ち、これに
より磨耗の程度を不連続段階で追跡することができる。
【００２１】これとは異なり或いはこれに付加して、互
いに間隔を置いた複数のリレーを設けることも目的に適
っている。これらのリレーを異なる位置に置くことによ
り、同様に異なる磨耗値を互いに無関係に検出して求め
ることができる。このために特に個々のリレーの測定信
号はそれぞれのリレーに一義的な対応関係にあり、評価
装置に伝送される信号に処理する場合にそれぞれのリレ
ーを個別に認識させる適当なコードを備えている。
【００２２】できるだけコンパクトでかつ集積された構
成を考えて、センサはすり接触部材と共にホルダーのハ
ウジング内に配置されている。このハウジングはすり接
触部材のためのすり接触部受けを備えており、このすり
接触部受けに内側に入れ子式の筒を有する筒状ハウジン
グ部分が接続している。この入れ子式筒内にはこれと固
く結合された移動部材が挿入され、これにセンサの可動
部が配置されている。入れ子式筒はすり接触部材と協働
するので、磨耗に起因する位置の変化はセンサの可動部
の移動になる。これに対してセンサの固定部は、調整及
び据付け後筒状のハウジング部分の内部に固定されて配
置されている。
【００２３】その場合、移動部材は管、特に非導電性の
プラスチック管として形成し、その内壁にセンサの可動
部が配置されるのがよい。付加的に、この管の内部に計
装管が固定部と共に挿入されている。この計装管は、そ
の場合、同様に筒状に形成されるのがよく、その内部に
電子モジュールへの導線が挿入されている。このような
構成により全体として非常にコンパクトな構造が得られ
る。その上、このような構成は比較的僅かな据付け経費
で従来のプラグインブラシホルダーに後付けすることが
できる。これに代えて、計装管が移動部材を含むことも
できる。
【００２４】通常の磨耗或いは過度の磨耗の他にその他
の異常変量を検出するために、付加的に或いは代替的に
振動センサ、温度センサ、電流センサ及び／又はばね力
センサを設けることもできる。
【００２５】振動センサはすり接触部材の許容できない
振動を検出するために用いられる。このために特に運転
中におけるすり接触部材の加速度が評価される。このと
き発生する振動はしばしば複数の方向に作用する。従っ
て、振動センサを介して特に異なる振動方向を互いに区
別可能に検出するのが好ましい。この振動方向及び振動
周波数から振動の種類、従ってこれに伴う危険ポテンシ
ャルを推定できる。
【００２６】振動の場合、許容振動と危険振動との間を
区別する問題がある。それ故、さらなる改良構成におい
ては、振動センサによって検出された測定信号が記憶可
能で、評価装置が長期比較を行うように構成される。こ
のような長期比較により振動の評価に関する非常に良い
証拠が提供される。
【００２７】温度センサはすり接触部材の範囲の温度を
検出するために用いられる。これにより許容できない程
度に高い温度を容易に検出できる。温度センサは特に運
転中の連続的監視に適している。かくして異常は、温度
の上昇の結果により早期に認識され、その起るかも知れ
ない重大な損害がそれに対応する対策により回避され
る。この場合、目的に合った改良構成においては、すり
接触部材に磨耗にさらされる端面に向かう方向に延びる
孔を設ける。この孔において温度センサは必要に応じて
移動可能である。これによりすり接触部材の磨耗側にお
いて直接温度を検出することができる。
【００２８】信頼性のある運転のための重要な要素はす
り接触部材を流れる電流である。この電流を電流センサ
を介して検出することは、すり接触部材とスリップリン
グとの間の接触欠陥を早期に示すことを可能にする。
【００２９】ばね力センサはすり接触部材に作用するば
ね力を検出するために用いられる。このばねによりすり
接触部材はスリップリングに押しつけられる。このばね
力に関係して一方では磨耗を、他方では押し付け圧の不
足、従ってすり接触部材とスリップリングとの間の接触
の不足を推定できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に示す実施例により詳しく説明する。図において同一
作用をする部分は同一の符号を備えている。
【００３１】図１においてプラグインブラシホルダー２
はハウジング４を有し、このハウジング４はその下部範
囲にすり接触部受け６を、これに接して筒状のハウジン
グ部分８を備えている。ハウジング部分８の内部に入れ
子式筒９が配置されている。すり接触部受け６にはすり
接触部材１０、特に炭素ブラシが配置されている。すり
接触部材１０は運転中スリップリング１２と接触してい
る。
【００３２】入れ子式筒９は、すり接触部受け６の端面
側の境界部１４を通してすり接触部受けまで挿入されて
いる。入れ子式筒９は端面側で閉塞され、接続部材１６
ですり接触部材１０の頭部側に押しつけられている。こ
の接続部材１６上には入れ子式筒９の内部に延びている
プラスチック筒１８が載っている。プラスチック筒１８
内にはまた上から計装管２０が入り込んでいる。この計
装管もまた筒状に形成され、電子モジュール２２と接続
されている。この電子モジュール２２は、その場合、筒
状のハウジング部分８に載っている。電子モジュール２
２は真ん中に開口２４を備え、これを通して測定管２６
を入れ子式筒９の中に接続部材１６まで挿入することが
できる。
【００３３】測定管２６は、その場合、端面側で例えば
フォークのようにスリットを備えている測定筒として形
成されるのがよい。この測定管２６により、例えばすり
接触部材１０の磨耗を手動で測定することが可能であ
る。これは、特に、例えば図６及び７の構成例において
行われているように、磨耗を自動的に測定しないときに
都合がよい。
【００３４】計装管２０にはその端部に互いに距離を置
いて、特にリードリレーとして形成されている２つのリ
レー２８Ａ、２８Ｂが固定されている。プラスチック管
１８の内壁には永久磁石３０が配置されている。両リレ
ー２８Ａ、２８Ｂからそれぞれ導線が計装管２０の内部
において電子モジュール２２まで導かれている。リレー
２８は位置を固定して保持されている。このために計装
管２０は電子モジュール２２に固定されている。これに
対して永久磁石３０は可動に配置されている。すり接触
部材１０が磨耗すると、この部材が入れ子式筒の内部に
配置された圧縮ばね３２によってスリップリング１２の
方向に移動するからである。その場合、すり接触部材１
０と接続部材１６を介して結合されたプラスチック管１
８も必然的に移動するので、永久磁石３０はスリップリ
ング１２の方向に向かって動く。
【００３５】永久磁石３０が第一のリレー２８Ａに達す
ると、このリレーは動作し、電圧パルスを電子モジュー
ル２２に与える。そこでこの測定信号は信号モジュール
３４Ａにおいて無線信号に処理され、無線で発信され
る。この信号モジュール３４Ａの他に電子モジュール２
２は電子モジュール２２の自給給電を行う交換可能なバ
ッテリー３６を備えている。さらに電子モジュール２２
には電圧限界値センサ３８、２つの押し釦４０Ａ、４０
Ｂ及びすり接触部材１０が最小許容長に達したとき点灯
するコントロールランプ４２が設けられている。押し釦
４０Ａ、４０Ｂは、とりわけ、リレーの機能検査を行う
ものである。送信モジュール３４Ａは例えば周波数帯域
４３３ＭＨｚの信号を発信する。
【００３６】プラグインブラシホルダー２は、さらに、
すり接触部受け６に旋回可能に固定されたグリップレバ
ー４４を備えている。このグリップレバー４４とすり接
触部受け６との間にこのすり接触受け６から離れる方向
に押しつけるばね４６が配置されている。このグリップ
レバー４４はその下端でクランプ４８に作用している。
グリップレバー４４はクランプ４８と協働してすり接触
部材１０をすり接触部受け６に確保すると共にすり接触
部材１０の交換を可能にしている。
【００３７】電気機械、特に発電機の運転中、回転スリ
ップリング１２はすり接触部材１０に沿って滑る。これ
によりすり接触部材１０は次第に磨耗し、この磨耗は圧
縮ばね３２を介して調整されている。益々磨耗が進むと
永久磁石３０が、従ってまず、第一のリレー２８Ａに近
づく。永久磁石３０がリレー２８Ａに達するや否や、リ
レー２８Ａが動作し、それに応じた無線信号が発生す
る。この第一の無線信号の発生は、その場合、第一の磨
耗限界値に相関している。即ち、この値は、例えば、す
り接触部材１０が予め定められた運転時間だけしか残っ
ていないことを表わす。すり接触部材１０がさらに磨耗
すると、永久磁石３０は第二のリレー２８Ｂにも達し、
このリレーが動作し、第二の無線信号が出される。この
第二の無線信号は、もう１つの磨耗限界値に達し、即
ち、最早例えば絶対的な磨耗限界値であり、すり接触部
材１０の交換を強制的に必要とすることの指標を表わ
す。
【００３８】個々のリレー２８Ａ、２８Ｂにはそれぞ
れ、電子モジュール２２においてコード化されるコード
化された無線信号が付属しているので、このリレー２８
Ａ、２８Ｂに属する無線信号は識別可能である。両リレ
ー２８Ａ、２８Ｂを備えた構成に代えて、複数の永久磁
石３０をプラスチック管１８の内壁に設けることも可能
である。リレー２８により生じる信号を追跡することに
より、磨耗を連続的に監視することができる。
【００３９】図２においてブロック回路図により無線信
号の電子モジュール２２から評価装置５０への伝送を示
す。評価装置５０は同時に、到達する無線信号の受信ス
テーションとして形成され、無線信号を検出する受信モ
ジュール５２Ａを備えている。この受信モジュール５２
Ａにより開閉器５４を制御し、例えばコンソールへの無
電位接点５５を信号伝送のために閉成する。さらに同時
に表示ランプ５６が点灯され、オン／オフ押し釦が確認
のために設けられている。電子モジュール２２のブロッ
ク回路図には図１について既に記載された個々の要素、
即ちバッテリー３６、信号モジュール３４、電圧限界値
センサ３８及び両押し釦４０Ａ、４０Ｂが示されてい
る。このブロック回路図において両リレー２８Ａ、２８
Ｂは電子モジュール２２の動作に関連している。第一の
押し釦４０Ａはその機能を試験可能なテスト押し釦とし
て形成されている。第二の押し釦４０Ｂは信号のコード
化のために用いられる。この場合、最初のインストール
において第二の押し釦４０Ｂを介して信号モジュール３
４が適当にプログラムされ、コード化された無線信号が
評価装置５０に伝送される。
【００４０】さらに、電子モジュール２２にはバッファ
メモリ５８（破線で示す）が設けられている。このバッ
ファメモリ５８には既に処理された信号がバッファ記憶
され、規則的な周期時間間隔で評価装置５０に、或いは
評価装置５０による照会によって初めてこれに伝達され
る。図２においてデータ交換はただ信号モジュール３４
Ａから受信モジュール５２Ａに行われることが示されて
いる。しかしながら、これらのモジュール３４Ａ、５２
Ａは送受信モジュールとして形成するのが有利であり、
その結果互いに交信し、データを交換するようにするこ
とができる。
【００４１】図３によるプラグインブラシホルダー２は
図１のものと本質的に同一に構成されているが、この場
合は赤外線信号を発信するための信号モジュール３４Ｂ
が設けられている。この送信モジュール３４Ｂも、好ま
しくは、送信モジュール３４Ａと同様にプログラム及び
コード化可能である。赤外線信号を発信するために送信
モジュール３４Ｂは赤外線ランプ６０を有している。信
号を受信するために赤外線検出器６１が設けられてい
る。
【００４２】図３の構成例に相関するブロック回路図は
図４に示されている。この図においても電子モジュール
２２には機能構成要素として２つのリレー２８Ａ、２８
Ｂが設けられている。評価装置５０は、この場合赤外線
信号を受信し、発信するように形成されている受信モジ
ュール５２Ｂを備えている。送信モジュール３４Ｂと受
信モジュール５２Ｂとの間の二重矢印により、この両モ
ジュール３４Ｂ、５２Ｂは赤外線を送信かつ受信するよ
うに形成されていることが示されている。受信モジュー
ル５２Ｂは赤外線インタフェースを介してコンピュータ
６２に接続され、このコンピュータによりさらに評価が
行われ、特に開閉器６４が制御されて、適当な信号があ
るとき、表示ランプ５６が動作し、コンソールへの無電
位の接点を閉成する。
【００４３】図５にはすり接触部材１０を監視するため
に設けられた各要素の作用関係の原理を示す。これによ
れば、いわゆる空気導通カバー６５にブラシホルダー取
付け台６６が配置され、その周囲に複数のプラグインブ
ラシホルダー２を備えている。プラグインブラシホルダ
ー２はそれぞれ１つの信号モジュール３４Ａ、３４Ｂを
備え、これらを介してすり接触部材に固有のコード化さ
れた信号が発信される。その場合、図の左半分に示され
た３つの信号モジュール３４Ａは無線信号を発信するよ
うに形成され、これらの信号は対応する無線信号受信モ
ジュール５２Ａにより受信される。これに対して図の右
半分に示された２つの信号モジュール３４Ｂは赤外線信
号を発信するように形成され、それらの信号は対応する
受信モジュール５２Ｂによって受信される。後者は赤外
線接続を介してコンピュータ６２に接続されている。
【００４４】上述のように、評価装置５０の受信モジュ
ール５２Ａ、５２Ｂは送信ユニットとしても形成されて
いるので、電子モジュールへのデータ伝送を行うことが
できる。この伝送路を介して対応の電子モジュール２２
のコード化及び調節が可能である。
【００４５】図６によるプラグインブラシホルダー２に
おいては自動的に磨耗を決定する測定構成が省かれてい
る。磨耗の決定は、この場合、測定管２６を介して手動
により行われる。この構成例においては接続部材１６に
直接接して振動センサ６８が配置されている。すり接触
部材１０の振動は、それ故、直接振動センサにより検出
される。このセンサは、その場合、特にアナログ或いは
デジタル加速度センサとして形成されている。そしてこ
のセンサは、その場合、異なる振動方向の進藤を検出
し、それらの間を区別することができるように、多次元
測定センサとして形成されている。振動センサ６８に
は、測定線を電子モジュール２２に導く導線管７１が接
している。信号伝送は、この場合、赤外線信号を介して
行われる。振動センサ６８によって測定された加速度は
コンピュータ６２を含む評価装置５０において分析さ
れ、振動周波数、振幅及び位相を決定する。コンピュー
タ６２においては特にまた検出された振動データの長期
比較が行われる。この分析から、例えばスリップリング
の燃焼痕によるスリップリングの非円形の結果から生ず
る軸振動或いはすり接触部材１０の振動を原因とする故
障に関して診断をすることができる。所定の加速度値を
超過すると、直ちにそれに対応した限界値が報知され
る。チャタリングにより分らせることのできるようなす
り接触部材の振動を検出するために、振動センサ６８
は、第二の振動センサ７０により示されるように、すり
接触部材１０の頭部側に直接配置するのが有利である。
この２つの振動センサ６８、７０は同時に設置すること
もできる。
【００４６】図７では、温度センサ７２が同様にすり接
触部材１０の頭部側の範囲に配置されている。このすり
接触部材１０には孔７４がその奥まで設けられており、
温度センサ７２が、温度センサ７２´により下部位置に
示されているように、下部位置へ導入可能である。即
ち、温度センサ７２はすり接触部材１０の磨耗面の近く
まで導かれ、そこで温度を検出する。温度が過度に上昇
すると、それに応じて信号が発せられる。
【００４７】温度センサ又は振動センサの代わりに、さ
らに、すり接触部材１０を介して流れる電流を測定する
電流センサを設けることもできる。さらにまた、入れ子
式筒９内に配置された圧縮ばね３２のばね力を検出する
ばね力センサを設け、これからすり接触部材１０の磨耗
を推定することもできる。個々の構成例について記載さ
れたセンサはまた互いに組み合わせて使用することもで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】すり接触部材の磨耗を検出するためのセンサ構
成と、無線信号を伝送するように形成された電子モジュ
ールとを備えた本発明によるプラグインブラシホルダー
の断面図を示す。
【図２】図１による電子モジュールの信号処理を説明す
るためのブロック回路図を示す。
【図３】赤外線信号を伝送するように形成されている電
子モジュールを備えた本発明によるプラグインブラシホ
ルダーの断面図を示す。
【図４】図３による電子モジュールの信号処理を説明す
るためのブロック回路図を示す。
【図５】本発明による監視装置の各構成部分要素の協働
関係の説明図を示す。
【図６】すり接触部材の磨耗を検出するセンサ構成に代
えて振動センサが配置されている本発明によるプラグイ
ンブラシホルダーの断面図を示す。
【図７】すり接触部材の磨耗を検出するセンサ構成に代
えて温度センサが配置されている本発明によるプラグイ
ンブラシホルダーの断面図を示す。
【符号の説明】
２ プラグインブラシホルダー ４ ハウジング ６ すり接触部受け ９ 入れ子式筒 １０ すり接触部材 １２ スリップリング １４ 境界部 １６ 接続部材 １８ プラスチック管 ２０ 計装管 ２２ 電子モジュール ２４ 空所 ２６ 測定管 ２８Ａ、２８Ｂ リレー ３０ 永久磁石 ３２ 圧縮ばね ３４Ａ、３４Ｂ 信号モジュール ３６ バッテリー ３８ 電圧限界値センサ ４０Ａ、４０Ｂ 押し釦 ４２ コントロールランプ ４４ グリップレバー ４６ ばね ４８ クランプ ５０ 評価装置 ５２Ａ、５２Ｂ 受信モジュール ５４ 開閉器 ５５ ライン接点 ５６ 表示ランプ ５８ バッファメモリ ６０ 赤外線ランプ ６１ 赤外線検出器 ６２ コンピュータ ６４ 開閉器 ６５ 気中絶縁カバー ６６ ブラシホルダー取付け台 ６８ 振動センサ ７０ 第二の振動センサ ７２、７２’ 温度センサ ７４ 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｒ 39/58 Ｇ０８Ｃ 23/00 Ｚ Ｆターム(参考） 2F063 AA30 BA30 DA05 DD03 DD06 FA08 GA51 KA02 NA01 NA08 2F073 AA02 AA21 AB02 AB11 AB12 BB01 BC02 BC04 CC01 GG01 GG04 5H611 AA01 BB01 BB03 PP01 QQ04 QQ06 QQ09 RR04 UA04

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】すり接触部材（１０）のホルダー（２）
    と、このすり接触部材（１０）の状態変量を検出するセ
    ンサ（２８、３０、６８、７０、７２）と、このセンサ
    （２８、３０、６８、７０、７２）により検出された状
    態変量を評価する評価装置（５０）とを備え、この評価
    装置（５０）への信号伝送が無線式に行われることを特
    徴とする回転電機のすり接触部材の監視装置。
  2. 【請求項２】信号の伝送が電波を介して又はオプトエレ
    クトロニクス式に行われることを特徴とする請求項１に
    記載の装置。
  3. 【請求項３】センサ（２８、３０、６８、７０、７２）
    が信号を伝送する送信モジュール（３４）を備えている
    電子モジュール（２２）に接続されていることを特徴と
    する請求項１又は２に記載の装置。
  4. 【請求項４】センサ（２８、３０、６８、７０、７２）
    及び電子モジュール（２２）を作動させるために自給式
    給電装置（３６）が設けられていることを特徴とする請
    求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】電子モジュール（２２）がバッファメモリ
    （５８）を備えていることを特徴とする請求項３又は４
    に記載の装置。
  6. 【請求項６】複数のすり接触部材（１０）を備え、各す
    り接触部材にそれぞれセンサ（２８、３０、６８、７
    ０、７２）が対応して設けられ、この複数のセンサ（２
    ８、３０、６８、７０、７２）の信号が共通に評価装置
    （５０）によって検出されることを特徴とする請求項１
    〜５のいずれか１つに記載の装置。
  7. 【請求項７】評価装置（５０）に伝送される信号がコー
    ドを有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
    か１つに記載の装置。
  8. 【請求項８】すり接触部材の磨耗を検出するセンサ（２
    ８；３０）が２つに部分から構成され、その一方の部分
    （２８）が固定して、他方の部分（３０）が磨耗に相関
    して動くように配置されていることを特徴とする請求項
    １〜７のいずれか１つに記載の装置。
  9. 【請求項９】センサの一方の部分が永久磁石（３０）と
    して、他方の部分がリレー（２８）として形成されてい
    ることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】リレー（２８）に対応して設けられた複
    数の永久磁石（３０）が異なる磨耗値を検出するために
    異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項９
    に記載の装置。
  11. 【請求項１１】互いに間隔を置いて配置された複数のリ
    レー（２８）が異なる磨耗値を検出するために設けられ
    ていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の装
    置。
  12. 【請求項１２】すり接触部材（１０）がホルダー（２）
    のハウジング（４）のすり接触部受け（６）に配置さ
    れ、このハウジングそれ自体はすり接触部受け（６）に
    接しかつ内部に入れ子式筒（９）を備えた管状ハウジン
    グ部（８）を有し、この入れ子式筒（９）はすり接触部
    材（１０）と協働するとともに、入れ子式筒（９）とは
    入れ子式筒（９）の中に挿入されている移動部材（１
    ８）が固く結合され、この移動部材（１８）にセンサ
    （２８；３０）の可動部（３０）が配置され、一方セン
    サ（２８；３０）の固定部（３０）はハウジング部
    （８）の内部に位置を固定して配置されていることを特
    徴とする請求項８〜１１のいずれか１つに記載の装置。
  13. 【請求項１３】移動部材が管（１８）として形成され、
    その内壁に可動部（３０）が固定配置され、この管（１
    ８）の内部に固定部（２８）を備えた計装管（２０）が
    挿入されていることを特徴とする請求項１２に記載の装
    置。
  14. 【請求項１４】計装管（２０）を通して電子モジュール
    （２２）への導線が案内されていることを特徴とする請
    求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】許容できない振動を検出するために振動
    センサ（６８；７０）が設けられていることを特徴とす
    る請求項１〜１４のいずれか１つに記載の装置。
  16. 【請求項１６】振動センサ（６８；７０）を介して異な
    る振動方向が互いに区別可能に検出可能であることを特
    徴とする請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】振動センサ（６８；７０）により検出さ
    れた測定信号が記憶可能であり、評価装置（５０）が長
    期比較を行うように形成されていることを特徴とする請
    求項１５又は１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】すり接触部材（１０）の範囲における温
    度を検出する温度センサ（７２）が設けられていること
    を特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の装
    置。
  19. 【請求項１９】すり接触部材（１０）に孔（７４）が設
    けられ、この孔内で温度センサ（７２）が移動可能であ
    ることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】すり接触部材（１０）を介して流れる電
    流を検出する電流センサ及び／又はすり接触部材（１
    ０）に作用するばね（３２）のばね力を検出するばね力
    センサが設けられていることを特徴とする請求項１〜１
    ９のいずれか１つに記載の装置。
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