JPH1094221A - 回転電機の集電装置 - Google Patents

回転電機の集電装置

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JPH1094221A
JPH1094221A JP24461896A JP24461896A JPH1094221A JP H1094221 A JPH1094221 A JP H1094221A JP 24461896 A JP24461896 A JP 24461896A JP 24461896 A JP24461896 A JP 24461896A JP H1094221 A JPH1094221 A JP H1094221A
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JP
Japan
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brush
collector
collector ring
current collector
fan
Prior art date
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Pending
Application number
JP24461896A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenzaburo Kobayashi
賢三郎 小林
Minoru Moriya
稔 森谷
Shigeo Tanaka
成男 田中
Tatsuya Eto
立也 恵藤
Michiharu Sato
美智治 佐藤
Makoto Motoi
誠 許斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH1094221A publication Critical patent/JPH1094221A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ブラシ磨耗粉による相間短絡事故や地絡事故等
の重大事故を未然に防止しかつ設置環境の浄化保全に寄
与する回転電機の集電装置を提供すること。 【解決手段】主軸に装着されたコレクタリングと、コレ
クタリングに摺動するブラシと、この摺動部分を冷却す
るファンとを備えた回転電機の集電装置において、ファ
ンによる通風経路の出口側に回転式スクリーンを設置
し、コレクタリングとブラシの機械的摺動によって発生
するブラシ磨耗粉を回転式スクリーンによって吸収する
ように構成しているので、ブラシ磨耗粉の堆積によりコ
レクタリングの相間短絡事故や地絡事故などの重大事故
がなく、また設置環境の浄化保全に寄与し、良好な職場
環境を提供できかつ保守管理も容易である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は回転電機の集電装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、回転電機の集電部はコレクタリ
ングとブラシの機械的摺動によりブラシ磨耗粉が発生す
る。このブラシ磨耗粉がコレクタ表面に付着し堆積した
場合は、その絶縁部を浸透して隣の異相コレクタリング
と電気的に接続し相間短絡事故を引き起こすことにな
る。また、ブラシ磨耗粉がブラシホルダ間に付着堆積し
た場合は、地絡事故に引き起こすことになる。更に、ブ
ラシ磨耗粉が集電装置の機外に排出された場合には、ブ
ラシ磨耗粉は金属黒鉛質であるため、周囲の建造物に付
着して汚染させる場合があり、そうなると清掃が大変で
あるばかりでなく、浮遊しているブラシ磨耗粉は人体に
も不快感を与えることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようにブラシ磨耗
粉のコレクタリングへの堆積により相間短絡事故や地絡
事故が発生する恐れがあり、万一こうした事故が発生す
ると、プラント停止という重大事故につながり、復旧に
は多大な時間と経費を要することになる。
【0004】また、上下水道関係の公共事業に設置され
た回転電機は、よく見学コースに組み込まれており、機
器及び周辺は常に清掃されている。こうした状況で、集
電装置の機外に排出されたブラシ磨耗粉は周辺環境の汚
染源であり、保守担当者にとっては非常に厄介なもので
あった。
【0005】本発明(請求項1乃至請求項6対応)は、
上記事情に鑑みてなされたもので、その目的はブラシ磨
耗粉による相間短絡事故や地絡事故などの重大事故を未
然に防止すると共に、設置環境の浄化保全に寄与する回
転電機の集電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は主軸に装着されたコレクタリン
グと、前記コレクタリングに摺動するブラシと、前記摺
動部分を冷却するファンとを備えた回転電機の集電装置
において、前記ファンによる通風経路の出口側に回転式
スクリーンを設置し、前記コレクタリングと前記ブラシ
の機械的摺動によって発生するブラシ磨耗粉を前記回転
式スクリーンによって吸収す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、請求項1記載の回転
電機の集電装置において、回転式スクリーンをファンの
入口側に設置したことを特徴とする。本発明の請求項3
は、主軸に装着されたコレクタリングと、前記コレクタ
リングに摺動するブラシと、前記摺動部分を冷却するフ
ァンとを備えた回転電機の集電装置において、前記コレ
クタリングの各々の間にリング状に形成された回転刷毛
を設置し、前記コレクタリングと前記ブラシの機械的摺
動によって発生するブラシ磨耗粉を前記回転刷毛の線毛
により振り落とすように構成したことを特徴とする。
【0008】本発明の請求項4は、主軸に装着されたコ
レクタ胴及びコレクタリングと、前記コレクタリングに
摺動するブラシとを備えた回転電機の集電装置におい
て、前記コレクタ胴の外周に嵌合しているコレクタリン
グ以外の円周上に、絶縁間隔管の凸部を複数個設置し、
この凸部の回転によるファン効果でブラシ磨耗粉を吹き
飛ばすことを特徴とする。
【0009】本発明の請求項5は、主軸に装着されたコ
レクタリングと、前記コレクタリングに摺動するブラシ
と、前記摺動部分を冷却するファンとを備えた回転電機
の集電装置において、振り落としたブラシ磨耗粉を吸収
して機外に出す刷毛付吸収管を、前記コレクタリング間
に設置したことを特徴とする。
【0010】本発明の請求項6は、主軸に装着されたコ
レクタリングと、前記コレクタリングに摺動するブラシ
と、前記摺動部分を冷却するファンとを備えた回転電機
の集電装置において、前記集電装置内にエアダクト及び
ノズルを設置し、前記ノズルにより前記コレクタリング
に付着したブラシ磨耗粉を吹き飛ばすように構成したこ
とを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図1は、本発明の第1実施例(請求
項1対応)の回転電機の集電装置の断面図であり、図2
は図1のA−A矢視図である。
【0012】図に示すように、主軸1にはコレクタ胴2
及びコレクタリング3が嵌合されており、またコレクタ
胴2とコレクタリング3は、絶縁物4により電気的に絶
縁されている。
【0013】一方、ブラシホルダ支え5にはブラシホル
ダ6が取り付けられ、ブラシ7が装着されている。集電
装置内の冷却のためにファン8を主軸1に嵌合してい
る。ファン8の吐き出し側に回転式スクリーン9を装備
し、スクリーンを巻き取るハンドル10が挿着されてい
る。
【0014】次に、本実施例の動作を説明する。回転電
機の主軸1が回転すると、コレクタリング3とブラシ7
は主軸1の回転により機械的摺動によりブラシ磨耗粉を
発生させる。このブラシ磨耗粉は集電装置内に浮遊しな
がらファン8による冷却風と共に機外に排出されるが、
集電装置から吐き出され、回転式スクリーン9を通過す
るとき、ブラシ磨耗粉は回転式スクリーン9に付着し濾
過され、清浄な空気のみが機外に排出される。
【0015】しかし、一定期間運転を継続すると、回転
式スクリーン9がブラシ磨耗粉により汚損して目詰まり
するようになる。このような場合には、ハンドル10を
操作して回転式スクリーン9を回転させ新たなスクリー
ン面を配置することにより、通風を良くし集電装置内の
温度上昇を防止することができる。このようにして、集
電装置内のブラシ磨耗粉は機外排出前に吸収され、清浄
な空気のみ排出されるので、設置環境を汚損させること
もなく、従来のような度重なる機器の清掃が不要となり
保守管理に大いなる利便を与える。
【0016】図3は、本発明の第2実施例(請求項2対
応)の断面図である。同図に示すように、本実施例が上
記第1実施例とは異なる点は、ファン8の吸引部に回転
式スクリーン9aを装備する点のみであり、その他の点
は同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複
説明は省略する。
【0017】本実施例においても上記第1実施例と同様
に、回転電機の主軸1が回転すると、コレクタリング3
とブラシ7は主軸1の回転により機械的摺動によりブラ
シ磨耗粉を発生させる。このブラシ磨耗粉は集電装置内
に浮遊しながらファン8による冷却風と共に機外に排出
されるが、集電装置から吐き出され、回転式スクリーン
9aを通過するとき、ブラシ磨耗粉は回転式スクリーン
9aに付着し濾過され、清浄な空気のみが機外に排出さ
れる。しかし、一定期間運転を継続すると、回転式スク
リーン9aがブラシ磨耗粉により汚損して目詰まりする
ようになるので、図示しないハンドルを操作して回転式
スクリーン9aを回転させ新たなスクリーン面を配置す
る。
【0018】本実施例によると、集電装置内のブラシ磨
耗粉は機外排出前に吸収され、清浄な空気のみ排出され
るので、設置環境を汚損させることもなく、従来のよう
な度重なる機器の清掃が不要となり保守管理に大いなる
利便を与える。
【0019】図4は、本発明の第3実施例(請求項3対
応)の断面図、図5は図4の回転刷毛の断面図である。
図に示すように、本実施例が上記第1実施例とは異なる
点は、回転式スクリーンの代りに周囲に線毛12が装着
されている回転刷毛11を設けた点であり、その他の点
は同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複
説明は省略する。
【0020】本実施例では、リング状に形成した回転刷
毛11をコレクタリング3の各々の間に配列されてお
り、この回転刷毛11のリング状に形成する寸法は、コ
レクタ胴2の外周上を回転できるようにコレクタ胴外径
寸法より大きくする。このように回転刷毛11の内径
は、回転軸の外径より大きくすることにより回転軸の回
転より遅れた速度で回転刷毛11は回転する。また、回
転刷毛11は周囲に線毛12が装着されている。
【0021】次に、本実施例の動作を説明する。回転電
機の主軸1が回転すると、コレクタリング3とブラシ7
は主軸1の回転により機械的摺動によりブラシ磨耗粉を
発生させる。このときコレクタ胴2も主軸1と一緒に回
転するので、回転刷毛11もこれに追従して回転する
が、コレクタ胴2の速度よりも遅い速度で回転する。
【0022】回転刷毛11とコレクタ胴2の回転速度の
違いにより、コレクタリング3及びコレクタ胴2に付着
しようとするブラシ磨耗粉は振り落とされる。また、回
転軸の回転により、リング状に形成された回転刷毛11
が遅れた速度で回ることによりコレクタリング3に付着
したブラシ磨耗粉が回転刷毛11の線毛12により振り
落とされる。導電性のブラシ磨耗粉の付着がなく、電機
的に絶縁されているので相間短絡事故をなくすことがで
きる。
【0023】図6は、本発明の第4実施例(請求項4対
応)の断面図、図7は図6のB−B矢視図である。図に
示すように、コレクタ胴2にコレクタリング3が嵌合さ
れているが、コレクタリング3間には絶縁間隔管13が
配設されており、この絶縁間隔管13の外周面に凸部を
持ちファン効果のあるファン14が複数個設けてある。
【0024】このように構成することにより、回転電機
の主軸1が回転すると、コレクタリング3とブラシ7は
主軸1の回転により機械的摺動によりブラシ磨耗粉を発
生させる。このときコレクタ胴2、コレクタリング3も
主軸1と一緒に回転するので、コレクタリング3間に配
設されている絶縁間隔管13の凸部も回転することによ
りファン効果があり、コレクタリング3に付着したブラ
シ磨耗粉はファン14により吹き飛ばされる。したがっ
て、導電性のブラシ磨耗粉の付着がなく、電機的絶縁が
維持されるので相間短絡事故をなくすことができる。
【0025】図8は、本発明の第5実施例(請求項5対
応)の断面図、図9は図8のC−C矢視図である。図に
示すように、本実施例が上記第1実施例とは異なる点
は、回転式スクリーンの代りにコレクタリング3間に刷
毛付吸収管15を設けた点であり、その他の点は同一で
あるので、同一部分には同一符号を付して重複説明は省
略する。
【0026】本実施例では、刷毛付吸収管15は吸収管
15aと刷毛15bにて構成されており、刷毛15bは
吸収管15aの口元片側のみに装着されている。このよ
うに構成することにより、コレクタリング3とブラシ7
の機械的摺動により発生したブラシ磨耗粉は、刷毛15
bにより掻き集められる。掻き集められたブラシ磨耗粉
はファン効果のある刷毛付吸収管15により吸収され、
集電装置外に排出されるので、相間短絡事故をなくすこ
とができる。
【0027】図10は、本発明の第6実施例(請求項6
対応)の断面図、図11は図10のD−D矢視図であ
る。図において、冷却用ファン8の近傍にエアダクト1
7を設ける。各々配設したエアダクト17は、コレクタ
リング3の外周上にコレクタリング3の個数に合わせて
3カ所に分岐させている。またエアダクト17の先端に
は排出面積を絞ったノズル18を取り付けた構造とする
ものである。
【0028】このように構成することにより、エアダク
ト17先端のノズル18はコレクタリング3近傍に配設
し、高圧の冷却風がコレクタリング3に向けて排出され
ることにより、コレクタリング3に付着したブラシ磨耗
粉は吹き飛ばされ、ブラシ磨耗粉の付着を防止すること
ができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明(請求項1
乃至請求項6対応)によれば、ブラシ磨耗粉の堆積によ
りコレクタリングの相間短絡事故や地絡事故などの重大
事故のない信頼性の高い回転電機を提供すると共に、設
置環境の浄化保全に寄与し、良好な職場環境と保守管理
の容易な回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の断面図。
【図2】図1のA−A矢視図。
【図3】本発明の第2実施例の断面図。
【図4】本発明の第3実施例の断面図。
【図5】図4の回転刷毛の拡大断面図。
【図6】本発明の第4実施例の断面図。
【図7】図6のB−B矢視図。
【図8】本発明の第5実施例の断面図。
【図9】図8のC−C矢視図。
【図10】本発明の第6実施例の断面図。
【図11】図10のD−D矢視図。
【符号の説明】
1…主軸、2…コレクタ胴、3…コレクタリング、4…
絶縁物、5…ブラシホルダ支え、6…ブラシホルダ、7
…ブラシ、8…ファン、9,9a…スクリーン、10…
ハンドル、11…回転刷毛、12…線毛、13…絶縁間
隔管、14…凸部ファン、15…刷毛付吸収管、15a
…吸収管、15b…刷毛、16…ブラシ磨耗粉、17…
エアダクト、18…ノズル、19…エアの流れ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02K 13/00 H02K 13/00 T X (72)発明者 恵藤 立也 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 佐藤 美智治 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 許斐 誠 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸に装着されたコレクタリングと、前
    記コレクタリングに摺動するブラシと、前記摺動部分を
    冷却するファンとを備えた回転電機の集電装置におい
    て、前記ファンによる通風経路の出口側に回転式スクリ
    ーンを設置し、前記コレクタリングと前記ブラシの機械
    的摺動によって発生するブラシ磨耗粉を前記回転式スク
    リーンによって吸収するように構成したことを特徴とす
    る回転電機の集電装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の回転電機の集電装置にお
    いて、回転式スクリーンをファンの入口側に設置したこ
    とを特徴とする回転電機の集電装置。
  3. 【請求項3】 主軸に装着されたコレクタリングと、前
    記コレクタリングに摺動するブラシと、前記摺動部分を
    冷却するファンとを備えた回転電機の集電装置におい
    て、前記コレクタリングの各々の間にリング状に形成さ
    れた回転刷毛を設置し、前記コレクタリングと前記ブラ
    シの機械的摺動によって発生するブラシ磨耗粉を前記回
    転刷毛の線毛により振り落とすように構成したことを特
    徴とする回転電機の集電装置。
  4. 【請求項4】 主軸に装着されたコレクタ胴及びコレク
    タリングと、前記コレクタリングに摺動するブラシとを
    備えた回転電機の集電装置において、前記コレクタ胴の
    外周に嵌合しているコレクタリング以外の円周上に、絶
    縁間隔管の凸部を複数個設置し、この凸部の回転による
    ファン効果でブラシ磨耗粉を吹き飛ばすことを特徴とす
    る回転電機の集電装置。
  5. 【請求項5】 主軸に装着されたコレクタリングと、前
    記コレクタリングに摺動するブラシと、前記摺動部分を
    冷却するファンとを備えた回転電機の集電装置におい
    て、振り落としたブラシ磨耗粉を吸収して機外に出す刷
    毛付吸収管を、前記コレクタリング間に設置したことを
    特徴とする回転電機の集電装置。
  6. 【請求項6】 主軸に装着されたコレクタリングと、前
    記コレクタリングに摺動するブラシと、前記摺動部分を
    冷却するファンとを備えた回転電機の集電装置におい
    て、前記集電装置内にエアダクト及びノズルを設置し、
    前記ノズルにより前記コレクタリングに付着したブラシ
    磨耗粉を吹き飛ばすように構成したことを特徴とする回
    転電機の集電装置。
JP24461896A 1996-09-17 1996-09-17 回転電機の集電装置 Pending JPH1094221A (ja)

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