JPH08308186A - 刷子監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】刷子の摩耗状態と摩耗量を適格に検出して刷子
の摩耗状態とその程度を報知する刷子監視装置を提供す
ること。 【構成】回転電機の刷子を監視する刷子監視装置におい
て、一方の側面に上下方向の切欠部を，下面にその外側
面より突出するスプリング支えを有する刷子保持器と、
両端にスプリング受け脚部を有し，この脚部の一方の外
側面に上下方向の傾斜部を有し，かつ前記切欠部に位置
するスプリング受けと、刷子を整流子面に圧着するスプ
リングと、スプリング受け側面の傾斜面に相対して接触
する変位検出器とを備え、スプリング受けの上下の位置
変化によりスプリング受け側面の傾斜に沿って変位検出
素子を移動させて変位量を検出し、この変位量に対応す
る刷子摩耗量を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の刷子を監視
する刷子監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回転電機の刷子は過渡摩耗によ
って整流子面が損傷するので、この整流子面の損傷を防
止する為、従来摩耗限度に達した時に刷子押えばねが作
用しなくなる構造にする、あるいは刷子またはピグテー
ル線に摩耗限度に達した時に目印により判断できる構造
にする等が実施されている。また、摩耗限度を検知する
ためには定期的な保守点検を行い、刷子自体の摩耗量を
目視して監視する必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の刷子の点検監視方法では、刷子蓋等の取り外
しを行い監視するため、蓋着脱による刷子の欠損、整流
子面との当たり不良、誤着等の問題が生じ易く、従って
この刷子点検作業には多大な保守要員や保守時間を費や
す等の問題があった。

【０００４】また、何らかの原因により刷子の異常摩耗
が発生した場合、加速度的に異常摩耗が起こり、この異
常摩耗の発見が遅れると、致命的な事故に至ることもあ
るという問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は刷子の摩耗状態と摩耗量を適格
に検出して刷子の摩耗状態とその程度を報知する刷子監
視装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、回転電機の刷子を監視する刷
子監視装置において、一方の側面の上下方向に形成した
切欠部及びその下面に外側面より突出するスプリング支
えを有する刷子保持器と、その両端にスプリング受け脚
部及びこの脚部の一方の外側面の上下方向に形成した傾
斜部を有しかつ前記切欠部に対応する個所に設けたスプ
リング受けと、このスプリング受けと前記スプリング支
えとを連結するとともに前記刷子を整流子面に圧着する
スプリングと、前記スプリング受け側面の傾斜面に対峙
して接触するように前記スプリング支えに取り付けられ
た変位検出器と、前記回転電機の端子箱に内臓された変
位計とを備え、この変位検出器は前記スプリング受けの
上下の位置変化により前記スプリング受け側面の傾斜に
対応して変位検出素子を移動させるように構成したこと
を特徴とする。

【０００７】本発明の請求項２は、回転電機の刷子を監
視する刷子監視装置において、側面が傾斜している刷子
と、前記刷子の傾斜面と対峙した位置に刷子穴を設けた
刷子保持器と、前記刷子保持器に装着し，前記刷子を上
部より押え整流子面に圧着するスプリングと、前記刷子
保持器の前記刷子穴に取付けた変位検出器と、前記回転
電機の端子箱に内蔵された変位計とを備え、前記刷子の
上下の位置変化により対応して前記変位検出器の変位検
出素子を前記刷子の傾斜面に沿って移動するように構成
したことを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項３は、請求項１又は２記載
の刷子監視装置において、前記変位計で計測された変位
量から刷子摩擦量を算出するマイコンと、単位時間当た
りの刷子摩耗量を計測する運転時間積算計とを制御盤に
配備したことを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項４は、請求項１又は２記載
の刷子監視装置において、前記変位計で計測された変位
量により刷子摩耗量を段階表示する表示装置を備えたこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項５は、請求項４記載の刷子
監視装置において、前記表示装置は刷子摩耗状態を表示
する摩耗状態表示器と刷子摩耗量を表示する摩耗量表示
器とを備えたことを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項６は、請求項４記載の刷子
監視装置において、刷子摩耗量を表示する表示装置から
分岐した配線を、中央制御盤の回転電機運転回路の成立
条件をなす継電器に接続したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１によると、回転電機の刷子は
運転に伴い摩耗してくると、刷子保持器の突出部と刷子
頂部にかぶせたスプリング受け間に取付けられたスプリ
ングによって刷子が下降するため、刷子頂部に取付けた
スプリング受けも下降する。それによりスプリング受け
側面の傾斜面も刷子保持器に設けた変位計素子と接触し
ながら摺動し移動する。スプリング受け傾斜面の下降に
伴い変位検出器との距離が小さくなり、接触しながら摺
動する変位検出素子の移動により、変位検出器から回転
電機の端子箱に取り付けられた変位計に電気信号が発せ
られ変位量を検出する。

【００１３】本発明の請求項２によると、刷子が運転に
伴い摩耗すると、刷子保持器上面に取り付けられたスプ
リングによって刷子が下降するため、刷子保持器に設け
た変位計の素子が刷子の傾斜面と接触しながら摺動し、
変位検出素子の移動により変位検出器から回転電機の端
子箱に取り付けられた変位計に電気信号が送られ変位量
を検出する。

【００１４】本発明の請求項３によると、制御盤に配備
されたマイコン及び運転時間積算計により単位時間当た
りの刷子摩耗量を計測する。本発明の請求項４による
と、変位計で計測された変位量を表示装置の摩耗量点灯
ランプにより段階的に表示する。

【００１５】本発明の請求項５によると、表示装置によ
り刷子摩耗状態と刷子摩耗量とを表示する。本発明の請
求項６によると、表示装置の各アラーム表示配線から配
線を分岐して、端子箱に設けた中央制御盤の回転電機運
転回路の成立条件をなす継電器に接続し、規定値以上の
割合となった時は、回転電機の運転を停止させる。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例（請求項１，請求項３〜請求項５
対応）の刷子監視装置の側面図、図２は図１のＩ−Ｉ断
面図である。

【００１７】同図に示すように、金属材料で形成された
刷子保持器１の側面の上下方向に切り欠き１ａを設け、
その下部は刷子保持器１の外側へ突き出させてスプリン
グ支え１ｂとする。他方、刷子２の頂部には金属で作ら
れたスプリング受け３をかぶせて、スプリング受け３の
脚部３ａの両端のスプリング４を、刷子保持器１のスプ
リング支え１ｂに取付け、またスプリング受け３の側面
に傾斜面３ｂを設ける。このスプリング受け傾斜面３ｂ
と向かい合い、これに接触しながら摺動し移動する変位
検出素子５ａを有する変位検出器５を、スプリング支え
１ｂに取付ける。６は配線である。

【００１８】図３は上記実施例の刷子監視装置を用いた
刷子磨耗検出回路図（請求項６対応）である。同図に示
すように、変位検出器５に配線６を接続し、回転電機に
取付けられた端子箱７に内蔵された変位計８に変位検出
器５からの配線６を接続する。この変位計８で計測され
た変位量を、刷子摩耗量に応じ段階表示する表示装置１
１に接続する。

【００１９】表示装置１１は、段階表示の他に正常域、
アラーム域、刷子摩耗限度域により色別して判り易くす
るように摩耗量表示ランプ１３が取付けられている。更
に変位計８から制御盤に配備されたマイコン９及び運転
時間積算計１０に配線６を接続する。これにより単位時
間当たりの刷子摩耗量を計測し、表示装置１１に段階表
示する。すなわち、表示装置１１の摩耗状態表示ランプ
１２は、段階表示の他に正常域、アラーム域、刷子摩耗
限度域により色別して判り易く表示する。

【００２０】本実施例はこのように構成しているので、
摺動摩耗により刷子２の長さが短くなると、刷子２の頂
部に取付けられたスプリング受け３の移動により、摩耗
量及び摩耗状態を保守要員が監視できる。また、刷子摩
耗量及び摩耗状態を表示装置１１により段階表示できる
と共に、刷子摩耗量及び摩耗状態をそれぞれ表示ランプ
１２および１３により色別表示しているので、刷子の現
在の状態を適切に知ることができる。

【００２１】また、表示装置１１から配線６を分岐して
端子箱７内に設けた継電器１４に接続している。一方、
継電器１４は中央制御盤の回転電機運転回路の成立条件
をなす回路に接点情報として組み込まれている。従っ
て、表示装置１１が限度域を示す時は、刷子２の使用残
存量が無くなった状態、又は異常摩耗状態であり、端子
箱７に内蔵された継電器１４を作動させ、中央制御盤の
回転電機運転回路の成立条件を不成立とし、回転電機を
停止させることができる。

【００２２】図４は本発明の他の実施例（請求項２〜請
求項５対応）の刷子監視装置の側面図、図５は図４のII
−II断面図である。同図に示すように、本発明の刷子摩
耗検出装置の構成図で、金属材料で形成された刷子保持
器１の側面に穴１ｃを設ける。また、刷子２の頂部は金
属で作られたスプリング４で押さえられ、刷子２の側面
には傾斜部２ａが形成され、この傾斜部２ａと向かい合
い、これに接触しながら摺動して移動する変位検出素子
５ａを有する変位検出器５を、刷子保持器１に取付け
る。

【００２３】図６は上記実施例の刷子監視装置を用いた
刷子磨耗検出回路図（請求項６対応）である。同図に示
すように、回転電機に取付けられた端子箱７に内蔵され
た変位計８に変位検出器５からの配線６を接続し、変位
計８で計測された変位量を、刷子摩耗量に応じ段階表示
する表示装置１１に接続する。表示装置１１は、段階表
示の他に摩耗量表示ランプ１３により正常域、アラーム
域、刷子摩耗限度域により色別して判り易く表示する。
また変位計８から制御盤に配備された制御装置（マイコ
ン）９及び運転時間積算計１０に配線６を接続し、単位
時間当たりの刷子摩耗量を計測し、段階表示する表示装
置１１に接続する。表示装置１１は、段階表示の他に摩
耗状態点灯ランプ１２により正常域、アラーム域、刷子
異常摩耗状態域により色別して判り易く表示する。

【００２４】本実施例はこのように構成しているので、
摺動摩耗により刷子２の長さが短くなると、刷子２の側
面の傾斜部２ａの移動により、摩耗量及び摩耗状態を保
守要員が監視できる。また、刷子摩耗量及び摩耗状態を
表示装置１１により段階表示できると共に、刷子摩耗量
及び摩耗状態をそれぞれ表示ランプ１２および１３によ
り色別表示しているので、刷子の現在の状態を適切に知
ることができる。

【００２５】また、制御装置９から配線６を分岐して継
電器１４に接続する。一方、継電器１４は中央制御盤の
回転電機運転回路の成立条件をなす回路に接点情報とし
て組み込まれている。従って、表示装置１１が限度域を
示す時は、刷子２の使用残存量が無くなった状態、又は
異常摩耗状態であり、継電器１４を作動させ、中央制御
盤の回転電機運転回路の成立条件を不成立とし、回転電
機を停止させることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の刷子監視
装置（請求項１，請求項３〜請求項５対応）によれば、
刷子保持器に取付けられた刷子監視装置のスプリング受
けが刷子の摩耗により徐々に保持器切り欠き面を移動
し、それと伴いスプリング受け傾斜面も移動する。この
ため、変位検出素子とスプリング受け傾斜面が接触しな
がら摺動し、この傾斜面の位置に応じて変位検出素子の
移動により変位検出器から回転電機の端子箱に取付けら
れた変位計に電気信号が発せられ変位量を検出する。変
位計で計測された変位量により刷子摩耗量を検出し、表
示装置の摩耗量表示ランプにより段階的に表示する。更
に制御盤に配備されたマイコン及び運転時間積算計によ
り単位時間当たりの刷子摩耗量を計測し、表示装置の摩
耗状態表示ランプにより段階的に表示する。そのため、
従来刷子の摩耗限界を検知する為に刷子や、ピグテール
に付けた目印の調査を行う定期的な点検及び摩耗量の目
視監視が不要となるだけでなく、点検作業で発生する点
検蓋等の着脱作業が不要となり、刷子の刷子保持器から
の着脱による欠損、整流子との当たり不良、誤装着等の
問題点を回避する事ができる。そのため、保守・点検作
業を行う保守要員、保守時間および点検時間を大幅に削
減できる。

【００２７】また本発明の刷子監視装置（請求項２〜請
求項５対応）によれば、刷子傾斜部が刷子の摩耗により
徐々に刷子保持器内側を移動し、刷子傾斜部に対応して
変位検出素子が移動し刷子摩耗量が検出され刷子摩耗量
を表示装置に表示する、その為従来のように刷子の摩耗
限度を検知する為に刷子やピクテールに付けた目印の調
査を行う定期的な保守点検及び摩耗量の目視監視が不要
となるだけでなく、点検作業で発生する点検蓋等の着脱
作業が不要となり刷子保持器からの着脱による欠損、整
流子との当たり不良、誤装着等の問題を回避することが
できる。又上記作業を行う保守要員や保守時間を削減す
ることが可能となる。

【００２８】一方、従来の摩耗量検出装置では、消耗品
である刷子に対して検出の為の溝を加工したり、穴を開
けたり等の特別な加工をしていた為、非検出用刷子と異
なった刷子を作らなければならなかったり、その為のコ
ストが高くなったりしたが、本発明の刷子監視装置では
刷子は加工していない為、従来のような弊害は発生しな
い。

【００２９】さらに本発明の刷子監視装置（請求項６対
応）では、アラーム域の表示後、刷子交換がなされない
まま刷子摩耗限度に達した時は、運転成立条件回路に組
み込まれた継電器の接点が作動し、回転電機を停止させ
ることができる為、刷子交換作業の欠如による整流子面
の損傷を防止する事が可能となり、回転電機の刷子装置
の信頼性を著しく向上させる事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の刷子監視装置の側面図。

【図２】図１のＩ−Ｉ断面図。

【図３】本発明の刷子監視装置を用いた刷子磨耗検出回
路図。

【図４】本発明の他の実施例の刷子監視装置の構成図。

【図５】図４のII−II断面図。

【図６】本発明の他の刷子監視装置を用いた刷子磨耗検
出回路図。

【符号の説明】

１…刷子保持器、１ａ…切り欠き、１ｂ…スプリング支
え、１ｃ…刷子穴加工部、２…刷子、２ａ…刷子傾斜
部、３…スプリング受け、３ａ…スプリング受け脚部、
３ｂ…スプリング受け傾斜面、４…スプリング、５…変
位検出器、５ａ…変位検出素子、６…配線、７…端子
箱、８…変位計、９…マイコン、１０…運転時間積算
計、１１…表示装置、１２…摩耗状態表示ランプ、１３
…摩耗量表示ランプ、１４…継電器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機の刷子を監視する刷子監視装置
   において、一方の側面の上下方向に形成した切欠部及び
   その下面に外側面より突出するスプリング支えを有する
   刷子保持器と、その両端にスプリング受け脚部及びこの
   脚部の一方の外側面の上下方向に形成した傾斜部を有し
   かつ前記切欠部に対応する個所に設けたスプリング受け
   と、このスプリング受けと前記スプリング支えとを連結
   するとともに前記刷子を整流子面に圧着するスプリング
   と、前記スプリング受け側面の傾斜面に対峙して接触す
   るように前記スプリング支えに取り付けられた変位検出
   器と、前記回転電機の端子箱に内臓された変位計とを備
   え、この変位検出器は前記スプリング受けの上下の位置
   変化により前記スプリング受け側面の傾斜に対応して変
   位検出素子を移動させるように構成したことを特徴とす
   る刷子監視装置。
2. 【請求項２】 回転電機の刷子を監視する刷子監視装置
   において、側面が傾斜している刷子と、前記刷子の傾斜
   面と対峙した位置に刷子穴を設けた刷子保持器と、前記
   刷子保持器に装着し，前記刷子を上部より押え整流子面
   に圧着するスプリングと、前記刷子保持器の前記刷子穴
   に取付けた変位検出器と、前記回転電機の端子箱に内蔵
   された変位計とを備え、前記刷子の上下の位置変化によ
   り対応して前記変位検出器の変位検出素子を前記刷子の
   傾斜面に沿って移動するように構成したことを特徴とす
   る刷子監視装置。
3. 【請求項３】 前記変位計で計測された変位量から刷子
   摩擦量を算出するマイコンと、単位時間当たりの刷子摩
   耗量を計測する運転時間積算計とを制御盤に配備したこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の刷子監視装置。
4. 【請求項４】 前記変位計で計測された変位量により刷
   子摩耗量を段階表示する表示装置を備えたことを特徴と
   する請求項１又は２記載の刷子監視装置。
5. 【請求項５】 前記表示装置は刷子摩耗状態を表示する
   摩耗状態表示器と刷子摩耗量を表示する摩耗量表示器と
   を備えたことを特徴とする請求項４記載の刷子監視装
   置。
6. 【請求項６】 刷子摩耗量を表示する表示装置から分岐
   した配線を、中央制御盤の回転電機運転回路の成立条件
   をなす継電器に接続したことを特徴とする請求項４記載
   の刷子監視装置。