JP2009268301A - ブラシ摩耗検出装置およびこれを取付けたブラシ保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接して二つのブラシが設けられ、二つのブラシの摩耗を検知する場合に、装置の部品点数を減じてメンテナンス作業を容易にし、メンテナンス回数を減らすことができるようにする。
【解決手段】リミットスイッチは、電気信号を発信する装置を内蔵した箱体を備え、薄板の保持板と、これに一体となった二股検出板を有し、二股検出板のそれぞれの先端部に検出板を有して二股検出板が構成され、二股検出板の二つの検出体はそれぞれ二つのブラシの摩耗方向側面にそれぞれに接触可能とされていずれかのブラシの摩耗の多い方のブラシの摩耗に対応して検出位置が変動し、保持板部の端部がリミットスイッチの作動部に連結され、保持板部は検出位置の変動に伴なって作動部を働作させるようにして外箱に保持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機に用いるカーボンブラシ摩耗検出装置、特に風力発電装置の発電機に用いるカーボンブラシ摩耗検出装置およびこれを取付けたブラシ保持装置に関する。

回転電機の種類によっては、回転電機にはカーボンブラシが使用され、カーボンブラシの摩耗状態を検出するためにカーボンブラシ摩耗検出装置が設けられる風力発電装置にあっては発電機のスリップリングに接触するカーボンブラシを設け、カーボンブラシの摩耗を検出するブラシ摩耗検出装置を設けている。

特許文献１には、発電ユニットの旋回位置にかかわりなく発電ユニットと主塔側の固定配線とが電気的に導通するようにすること、およびカーボンブラシは消耗するから点検により交換することが必要であることが記載されている。

特許文献２には、ブラシ付き回転電機に装着された２個のブラシと、整流子またはスリップリングに接触しているブラシの摩耗を検出してブラシ切り替え指令装置にブラシ摩耗検出信号を出力するブラシ摩耗検出装置を設けることが記載されている。

特許文献３には、スイッチと、カーボンブラシに当接する検出片及び検出片に連続しスイッチに接触可能な押さえ片を具えたバネ板で構成したカーボンブラシの摩耗検知装置が記載されている。

特開２００６−１０４９６９号公報 特開平１１−２７５１８１８号公報 実開昭５９−１５９１５６号公報

上述のように、風力発電装置の発電機には２つのカーボンブラシが用いられ、各カーボンブラシの摩耗を検出するためのブラシ摩耗検出装置が設けられる。このブラシ摩耗検出装置からの検出信号に基づくカーボンブラシの変換あるいはブラシ摩耗検出装置自体のメンテナンス作業は高いはしごを登っての作業となるためにメンテナンス作業を容易にし、回数を減らすこと、および部品点数を減らして故障発生によるメンテナンス作業回数を減らすことによって作業者の負担を減らすことが求められる。

本発明は、かかる点に鑑みて隣接して二つのブラシが設けられ、二つのブラシの摩耗を検知する場合に、装置の部品点数を減じてメンテナンス作業を容易にし、メンテナンス回数を減らすことができるブラシ摩耗検出装置およびこれを取付けたブラシ保持装置を提供することを目的とする。

本発明は、発電機用のブラシの摩耗を検出して、該摩耗をリミットスイッチによって電気信号に変換して外部に発信するようにしたブラシ摩耗検出装置において、
前記リミットスイッチは、電気信号を発信する装置を内蔵した箱体を備え、
薄板の保持板と、これに一体となった二股検出板を有し、該二股検出板のそれぞれの先端部に検出体を有して、二股検出部が構成され、
前記二股検出板の二つの検出体はそれぞれ二つのブラシの摩耗方向側面にそれぞれに接触可能とされていずれかのブラシの摩耗の多い方のブラシの摩耗に対応して検出位置が変動し、前記保持板部の端部がリミットスイッチの作動部に連結され、前記保持板部は前記検出位置の変動に伴なって作動部を働作させるようにして前記外箱に保持され、
いずれかのブラシが所定量摩耗すると、このブラシに対応して配置されたいずれかの前記検出体の検出位置が所定量変動して前記二股検出部は前記作動部を働作させてリミットスイッチを作動させ、電気信号を発信するようにしたこと
を特徴とするブラシ摩耗検出装置を提供する。

本発明は、また、前記二股検出板はＴ字形形成されることを特徴とするブラシ摩耗検出装置を提供する。

本発明は、また、上述のブラシ摩耗検出装置をブラシホルダーに取付けてブラシ摩耗状態を検出するようにしたことを特徴とするブラシ保持装置を提供する。

本発明は、上述のように二股検出部の二つの検出部は二つのブラシの摩耗方向側面にそれぞれ接触可能とされていずれかのブラシの摩耗の多いブラシの摩耗信号に対応してリミットスイッチが作動するようにしているために、隣接する二つのブラシに１つの二股検出板を接地することによって二つのブラシの摩耗を検出することができるために装置が１つで検出可能となり、メンテナンス作業が容易となるばかりでなく、装置のメンテナンスの回数を減らすことができ、以って作業者の負担を減らすことができる。特に風力発電装置のように高所に発電機が設置されているような場合に、作業者が高いはしごを登る回数を減らすことができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例が適用される回転電機のブラシ保持装置についての側方からの斜視図、図２は、ブラシ保持装置についての斜め上方からの斜視図を示す。

これらの図において、ブラシ保持装置５０は並設したブラシ、すなわちカーボンブラシ１，１Ａをその内部空間に収納し、保持するブラシホルダー２、ブラシホルダー２に着脱自在に設置され、押圧バネ３，３Ａを保持するバネ支持体４，４Ａから構成される。押圧バネ３，３Ａは薄板から作製されて定圧バネとされて、ブラシ１，１Ａの頭面に接触して整流子あるいはスリップリング（図示せず）の方向にブラシ１，１Ａを定圧で押圧する。バネ支持体４，４Ａは独立体とされ、押圧バネ３，３Ａをそれぞれ保持しており、自体はブラシホルダー２に着脱自在に保持される。

図１において、整流子あるいはスリップリングは図の右側に配置してあり、従ってブラシ１，１Ａは右方向に向けて除々に接触に伴なって摩耗していく。従って、ブラシ１，１Ａの頭面は押圧バネ３，３Ａに接触する左側に位置し、左側から右側方向が摩耗方向となる。

ブラシホルダー２の側面であって摩耗方向の側面であって、押圧バネ３，３Ａの巻回方向の位置する側面上に本実施例のブラシ摩耗検出装置１００が設置される。

図３に、ブラシ摩耗検出装置１００の構成を示す。
図３において、ブラシ摩耗検出装置１００はブラシの摩耗を電気信号に変換して外部に発信するリミットスイッチ２１を備え、リミットスイッチ２１は電気信号を発信する装置（図示せず）を内蔵した箱体２２を備え、該装置からの電気信号回線２３を備える。

箱体２２の一面に二股検出部２５が設置される。二股検出部２５は薄板によってＴ字形に形成され、Ｔ字形の縦部部分が保持板２６とされ、検出部分が検出部２７とされ、この検出部２７の両端部にそれぞれ検出体２８，２８Ａが設けられるために二股構成となる。すなわち、検出部２７は二股検出部２７として構成され、二股構成のそれぞれの先端部に検出体２８，２８Ａを備える。検出体２８，２８Ａはローラ２９，２９Ａを二股検出部２７に回転可能に支持するローラ支持部３０，３０Ａから構成される。保持板２６とこれに一体となった、すなわち連続状態の二股検出板２７はレバーとして構成され、弾性力を備える。

保持板２６の一端は凹状に形成され、凹状の突起は箱体２２内に挿入され，箱体２２に保持されると共にその先端部はリミットスイッチ作動部に接触可能とされる。

このようにして、二股検出部２５はリミットスイッチ２１の箱体２３に保持され、リミットスイッチ作動部を作動させ得るように配置される。ローラ２９，２９Ａはブラシ１にその摩耗方向側面に接触させられ、接触状態においてリミットスイッチ作動部をバネ機構の働きによって、不働作状態としておくことができる。

図１，図２に戻って、以上のように構成された摩耗検出装置１００はブラシホルダー２の側面２Ａに固着具３３によって固着され、ローラ２９，２９Ａは側面２Ａに摩耗方向に設けた溝３４，３４Ａ内に収納され、溝３４，３４Ａの先方の空間部に収納されたブラシ２，２Ａに接触する。ブラシ２，２Ａの摩耗に伴なってローラ２９，２９Ａのいずれもが回転する。ブラシ２，２Ａに接触している状態ではローラ２９，２９Ａの検出位置には変動がなく、従ってリミットスイッチ作動部は不働作状態にある。

いずれかのブラシ１，１Ａの摩耗が大きくなってリミットを越えるとこのブラシはいずれかのローラを作動させる。このローラの作動は検出位置の変動となり、二股検出部２５はリミットスイッチの作動部を働作状態とする。

このように、いずれかのブラシが所定量摩耗すると、このブラシに対応して配置されたいずれかの検出部の検出位置が所定量変動し、二股検出部２５にリミットスイッチの作動部を働作させてリミットスイッチを動作させ、いずれかのブラシが所定量摩耗したことを示す電気信号を発する。このように、一つのリミットスイッチにレバー構成の二股検出部２５を取付けることで、隣接する二つのカーボンブラシの摩耗を１つの二股検出部２５、リミットスイッチ２１で検出することができる。このように構成することで、リミットスイッチ２１、二股検出部２５は一つとすることでブラシホルダー２の側面に特別の取付けスペースを設けることなく充分に取付けることが可能となる。

ローラ２９，２９Ａに代えて円滑にすべる部材で構成し、ブラシ２，２Ａの側面上をすべらせるようにしてもよい。

二股検出部２５はＴ字形でなくてもＹ字形でもよく、場合によっては四角形であってもよいが、機能的には二股状であると考える。

本発明の実施例のブラシ保持装置の構成を示す側方からの斜視図。 図１に示す図についての斜め上方からの斜視図。 本発明の実施例のブラシ摩耗検出装置の構成を示す斜視図。

符号の説明

１，１Ａ…ブラシ（カーボンブラシ）、２…ブラシホルダー、２Ａ…側面、３，３Ａ…押圧バネ、４，４Ａ…バネ支持体、２１…リミットスイッチ、２２…箱体、２５…二股検出部、２６…保持板、２７…二股検出板、２８，２８Ａ…検出体、２９，２９Ａ…ローラ、３０，３０Ａ…ローラ支持部、５０…ブラシ保持装置、１００…ブラシ摩耗検出装置。

Claims (3)

1. 発電機用のブラシの摩耗を検出して、該摩耗をリミットスイッチによって電気信号に変換して外部に発信するようにしたブラシ摩耗検出装置において、
   前記リミットスイッチは、電気信号を発信する装置を内蔵した箱体を備え、
   薄板の保持板と、これに一体となった二股検出板を有し、該二股検出板のそれぞれの先端部に検出体を有して、二股検出部が構成され、
   前記二股検出板の二つの検出体はそれぞれ二つのブラシの摩耗方向側面にそれぞれに接触可能とされていずれかのブラシの摩耗の多い方のブラシの摩耗に対応して検出位置が変動し、前記保持板部の端部がリミットスイッチの作動部に連結され、前記保持板部は前記検出位置の変動に伴なって作動部を働作させるようにして前記外箱に保持され、
   いずれかのブラシが所定量摩耗すると、このブラシに対応して配置されたいずれかの前記検出体の検出位置が所定量変動して前記二股検出部は前記作動部を働作させてリミットスイッチを作動させ、電気信号を発信するようにしたこと
   を特徴とするブラシ摩耗検出装置。
2. 請求項１において、前記二股検出板はＴ字形形成されることを特徴とするブラシ摩耗検出装置。
3. 請求項１または２に記載したブラシ摩耗検出装置をブラシホルダーに取付けてブラシ摩耗状態を検出するようにしたことを特徴とするブラシ保持装置。

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