JPS6110945A - 電気機器の放電保護装置 - Google Patents

電気機器の放電保護装置

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JPS6110945A
JPS6110945A JP59132750A JP13275084A JPS6110945A JP S6110945 A JPS6110945 A JP S6110945A JP 59132750 A JP59132750 A JP 59132750A JP 13275084 A JP13275084 A JP 13275084A JP S6110945 A JPS6110945 A JP S6110945A
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JP
Japan
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stud
discharge
ceramic
arcing
protection device
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JP59132750A
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JPH0524739B2 (ja
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Hisaya Sasamoto
笹本 久弥
Kazuo Tawara
田原 和雄
Noriyoshi Takahashi
高橋 典義
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/14Means for supporting or protecting brushes or brush holders
    • H02K5/143Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H02K5/148Slidably supported brushes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/46Auxiliary means for improving current transfer, or for reducing or preventing sparking or arcing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/26Devices for sensing voltage, or actuated thereby, e.g. overvoltage protection devices

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電気機器の放電保護装置に関するものである。
〔発明の背景〕
従来技術を一例として車両用回転電機にしぼって説明す
るが、第2図には車両用回転機等に採用されているアー
キングスタッド方式の放電保護装置の従来例が示されて
いる。同図に示されているように整流子片1は、絶縁ス
リーブ2を介して■形ボックス3および■リング4と共
にナツト5で締付けられる。そしてブラシ保持器6とブ
ラシ押えはね7とでブラシ8を押えており、ブラシ保持
器6は絶縁棒9および取り付は金具10によりエンプラ
11に絶縁を保って取り付けられる。このエンプラ11
の円周上の位置にアーキングスタッド12を設け、この
スタッド12に対向するようにブラシ保持器枠6に放電
チップ13を設けである。
このように構成された電気機器の放電保護装置で回転機
内に過電流が流れて整流火花が過大となった場合に、放
電チップ13とアーキングスタッド12とを電極として
この両電極12.13間に集中放電を発生させ、ブラシ
保持器本体や整流子の各部の放電による溶損を最小限に
する。
捷だ、アーキングリング方式による放電保護装置は第3
図に示されているように、アーキングスタッドの代りに
アーキングリング14を設け、このアーキングリング1
4とブラシ保持器枠6に設けた放電チップ13とを電極
として、これら両電極14.13間に集中放電を発生さ
せるようにしたものである。
ところでこのような放電保護装置では通常アーキングス
タッドおよび放電チップに鉄ボルト等を流用することが
多いため、一度フラツシオーバ等の事故が発生するとア
ーキングスタッドと放電チップとの間に発生する放電ア
ークによる熱でボルトが溶損し、赤熱した粒体となって
ブラシ室内に飛散する。この結果、ブラシ保持器、ブラ
シ、整流子表面、電機子巻線、ブラシ渡り線等を損傷す
る二次損傷が発生する割合が多かった。この種数を保穫
装置については特開昭52−132306 号公報およ
び実開昭52−110304号公報にアーキングスタッ
ドの取替えを容易にする構造について開示されている。
〔発明の目的〕
本発明はり上の点に鑑みなされたものであり、電気機器
の二次損傷の防止を可能とした電気機器の放電保護装置
を提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
すなわち本発明はアーキングスタッドと、このアーキン
グスタッドと適当な放電距離を介して対向配置された放
電チップとを有する電気機器の放電保護装置において、
前記アーキングスタッドおよび前記放電チップの少なく
とも一方を導電性セラミックスまたはカーボンで構成し
たことを第1の特徴とし、アーキングスタッドと、この
アーキングスタッドと適当な放電距離を介して対向配置
されだ放電チップとを有する電気機器の放電保護装置、
において、前記アーキングスタッドおよび前記放電チッ
プの少なくとも一方を、導電性セラミックスまたはカー
ボンと、機械的強度または熱伝導性の良好な金属とで構
成したことを第2の特徴とするものであり、これによっ
てアーキングスタッドおよび放電チップの少なくとも一
方は導電性セラミックスまたはカーボンで構成されるよ
うになる。
〔発明の実施例〕
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
1図には本発明の一実施例が示されている。なお従来と
同じ部品には同じ符号を付したので説明を省略する。本
実施例ではアーキングスタッド15を導電性セラミック
スで構成した。す力わち導電性セラミックスよりなるセ
ラミックススタッド15で構成した。このようにするこ
とによりアーキングスタッドは導電性セラミックスのセ
ラミックススタッド15で構成されるようになって、電
気機器の二次損傷の防止を可能とした電気機器の放″f
li、保護装置を得ることができる。
このセラミックススタッド15の取り付けは予めねじ状
に構成したセラミックススタッド15の端部をエングラ
11に設けたねじ孔に締付けてもよく、またナツトで止
めても、あるいは導電性接看剤で固着してもよい。この
ようにすることによりフンツシオーバ事故発生時に放電
アークにより過大電流がセラミックススタッド15に流
れ、セラミックススタッド15は熱により溶損するが、
セラミックススタッド15を構成するセラミックスは高
温で溶融する際に非常に細かい粒となって、蒸発するよ
うに損耗する。従って従来のボルトのように溶けた粒体
がブラシ室を飛び回って、他の構成物を損傷する二次損
傷をおこすことがない。
またセラミックススタッド15の熱による損耗は従来の
鉄のアーキングスタッド等に比べて少量であるから、従
来のようにフラッジオーバ毎にセラミックススタッド1
5を交換する必要がない。従って点検のみで再度運転が
可能なので、電気機器の寿命を長くすることができ、点
検時間を縮少できる。
チップ16を導電性セラミックスで構成した。すなわち
導電性セラミックスよりなる放電セラミックスチップ1
6で構成した。この放電セラミックスチップ16のブラ
シ保持器枠6への取や付けは、放電セラミックスチップ
16の一端にねじを切っておいてブラシ保持器枠6に予
め設けたねじ穴にねじ止めしてもよく、導電性接着剤で
固着してもよい。この場合にもフラッジオーツ(発生時
に放電セラミックステップ16は細粒状に損耗するよう
になって、前述の場合と同様な作用効果を奏することが
できる。
第5図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例ではアーキングスタッドであるセラミックススタ
ッド15aを、2種の異なる抵抗を有する導電性セラミ
ックスで構成した。すなわち内側を低抵抗セラミックス
17、外側を高抵抗セラミックス18で構成し、かつ2
重円筒状にしだ。すなわち低抵抗セラミックス17を高
抵抗セラミックス18より突出させた。このようにする
ことによりセラミックススタッド15aの先端角部は多
段になって、局部的電界集中が緩和されるようになり、
フラッジオーバ発生率が低減できる。
なおセラミックススタッド15aの形状は円筒形に限る
ものではなく、四角柱、楕円柱などであってもよい。
第6図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例ではセラミックススタッド15bを同じ高さの2
重円筒構造とし、内側を低抵抗セラミックス17、外側
を高抵抗セラミックス18で構成した。このように中央
部に低抵抗上2ミックス17を配設することにより、セ
ラミックススタッド15bの中央部に電流を集中させる
ことができる(通常、アーク電流における電流の流れは
円筒状では中心部に密である)ようになって、フラッジ
オーバ時にアークそのものをしぼり込むことができ、ア
ークの広がりによるセラミックススタッドi5b、放電
チップ13以外の箇所の二次損傷が防止できる。
第7図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例ではセラミックススタッド15cを二重円筒構造
とし、内側を高抵抗セラミックス18、外側を低抵抗セ
ラミックス17で構成した。
このようにすることによりセラミックススタッド15C
1放電チツプ13の溶断、飛散現象は、アーキング電流
による発熱が直接原因となっているので、オームの法則
の電流Iの2乗と抵抗Rとの積であるI” R損によっ
て、まず内側の高抵抗上2ミックス18が溶損する。こ
の場合に外側の低抵抗セラミックス17はまだ溶損して
ないので中央部アークのガードフェンスの役目をするよ
うになって、中央部の高抵抗セラミックス18が飛散す
るのを防止できる。
第8図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例ではセラミックススタッド15dを、放電チップ
13側に高抵抗セラミックス18、エンプラ11側に低
抵抗セラミックス17を配設し、かつ軸方向に重ね合せ
て構成した。このようにすることにより、抵抗発熱によ
りまず高抵抗セラミックス18が溶損し、次いで低抵抗
セラミックス17が溶損するようになって、セラミック
ススタッド15dの溶損を時間的に分散させることがで
きるようになり、さらに二次損傷を少なくすることがで
きる。
第9図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例ではセラミックススタッド15eを低抵抗セラミ
ックス17、高抵抗セラミックス18を軸方向に交互に
積み重ねて構成した。本実施例の場合は前述の場合より
アークによるスタッド溶損を分断することができ、二次
損傷を前述の場合より低減できる。
第10図には本発明の更に他の実施例が示されている。
本実施例ではセラミックススタッド15fを、導電性セ
ラミックスまたはカーボン等よりなるスタッド19に銅
等よりなる熱伝導性の良好な金属20を圧接して構成し
た。このセラミックススタッド15fのエンプラ11へ
の取り付けは金属20をポルl状に構成し、ナツトで締
付ける構造としたが、導電性接着剤で貼付けるようにし
てもよいことは云うまでもない。本実施例の場合は熱伝
導性の良好な金属20の熱均−化性質によって、フラッ
ジオーバ時のアーク放電によるスタツ糺 ド19の局部加消が緩和されるようになり、セラミック
スまたはカーボン等よりなるスタッド19の割れ現象が
防止できる。
第11図には本発明の更に他の実施例が示されている。
本実施例ではセラミックススタッド15gを、導電性セ
ラミックスまたはカーボン等よりなるスタッド19と熱
伝導性の良好な金属20とで構成し、かつスタッド19
と金属20との接合部21が段付となるようにしてスタ
ッド19と金属20との接合面積が異なるようにしだ。
すなわちスタッド19の軸方向断面積に比べて金属20
の断面積を小さくして、接合部21を段付とした。
本実施例の場合はスタッド19と金属20との圧接接合
時に熱応力の集中を減少することができるので、圧接時
等におけるスタッド19の割れ等の不具合が防止され、
良好なセラミックススタッド15gを得ることができる
第12図には本発明の更に他の実施例が示されている。
本実施例ではセラミックススタッド1511を、鉄等よ
りなる機械的強度の良好な拐刺で構成したピン22の上
部に、導電性セラミックスで構成した円筒19aを嵌合
させて構成した。すなわちエンプラ11にねじ部をもっ
て固着したピン22の上部に円筒19aを嵌合した。こ
の場合に円筒19aのピン22への固着は接着剤でも、
ねじ止めであってもよい。本実施例の場合はセラミック
ススタッド15hのエンプラ11への取り付は強度を、
機械的強度の大きなピン22で持たせることができるよ
うになって、円筒19aの機械的強度の分担を減少させ
ることができるようになり、セラミックススタッド15
hの割れ等による破損を少なくすることができる。
なお以上の各実施例では主としてアーキングスタッドを
導電性セラミックスで構成した場合について説明したが
、カーボンについても同様に実施することができ、同様
な作用効果を奏することができる。
なおまた本実施例では主にアーキングスタッドに適用し
た場合について述べたが、アーキングリングについても
同様に実施できる。
また本実施例は車両用回転電機に適用した場合について
述べたが、これに限るものではなく直流機等にも適用で
きることは云うまでもない。
〔発明の効果〕
上述のように本発明はアーキングスタッドおよび放電チ
ップの少なくとも一方が導電性セラミックスまたはカー
ボンで構成されるようになって、アーキングスタッドお
よび放電チップが細粒状で損耗するようになり、電気機
器の二次損傷の防止を可能とした電気機器の放電保護装
置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電気機器の放電保護装置の一実施例の
整流子周りの縦断側面図、第2図は従来の電気機器の放
電保護装置の整流子周りの縦断側面図、第3図は従来の
電気機器の放電保護装置の他の例の整流子周りの縦断側
面図、第4図は本発明の電気機器の放電保護装置の他の
実施例の整流子周りの縦断側面図、第5図から第12図
は本発明の電気機器の放電保護装置の夫々異なる実施例
を示すアーキングスタッド周りの縦断側面図である。 1・・・整流子片、6・・・ブラシ保持器枠、8・・・
ブラシ、11・・・エンプラ、13・・・放電チップ、
14・・・アーキングリング、15,15a、15b、
15c。 15d、15e、15f、15g、1.5h・−セラミ
ックススタッド(アーキングスタッド)、16・・・放
電セラミックスチップ、17・・・低抵抗セラミックス
、18・・・高抵抗セラミックス、19・・・導電性セ
ラミックスよりなるスタッド、19a・・・導電性セラ
ミックスよりなる円筒、20・・・熱伝導性の良好な金
属、21・・・接合部、22・・・機械的強度の良好な
ピン(金属)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アーキングスタツドと、このアーキングスタツドと
    適当な放電距離を介して対向配置された放電チップとを
    有する電気機器の放電保護装置において、前記アーキン
    グスタツドおよび前記放電チップの少なくとも一方を導
    電性セラミックスまたはカーボンで構成したことを特徴
    とする電気機器の放電保護装置。 2、前記導電性セラミックスが、2種の異なる抵抗を有
    するものである特許請求の範囲第1項記載の電気機器の
    放電保護装置。 3、アーキングスタツドと、このアーキングスタツドと
    適当な放電距離を介して対向配置された放電チップとを
    有する電気機器の放電保護装置において、前記アーキン
    グスタツドおよび前記放電チップの少なくとも一方を、
    導電性セラミックスまたはカーボンと、機械的強度また
    は熱伝導性の良好な金属とで構成したことを特徴とする
    電気機器の放電保護装置。
JP59132750A 1984-06-27 1984-06-27 電気機器の放電保護装置 Granted JPS6110945A (ja)

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JP59132750A JPS6110945A (ja) 1984-06-27 1984-06-27 電気機器の放電保護装置

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JPS6110945A true JPS6110945A (ja) 1986-01-18
JPH0524739B2 JPH0524739B2 (ja) 1993-04-08

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH0524739B2 (ja) 1993-04-08

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