[发明专利]接触电刷保持器

说明书

技术领域

本文献涉及用于多个接触电刷例如碳接触电刷的电刷保持器(brush holder)。

更特别地，本公开涉及用于保持并行的两个或更多个电刷的V形电刷保持器。

背景

接触电刷通常与集电器或滑环共同使用，集电器或滑环是用在例如许多不同类型的电机或发电机中的旋转电接触件。

接触电刷放置在所谓的电刷保持器中，在电刷保持器中弹簧通常用于维持朝向滑环的接触压力。随着电刷磨损，弹簧朝着滑环平稳地向下推动电刷。从而保持器在相对于集电器或滑环的合适位置上为提供接触电刷的稳定的支撑并提供用于将接触力施加在电刷上的机构。

数个电刷保持器的组件可穿过集电器或滑环的表面并行地安装。这些电刷保持器常常具有单独的夹具和用于每个电刷的拉力调整件。

在US 2 804 558中公开了一种这样的基本的电刷保持器，其中两个电刷可并行地安装，且其中所谓的锤(hammer)布置成为施加压力以保持电刷与集电器或滑环接触而提供。该锤中的每一个设置有用于提供作用在对电刷施加恒定压力的锤上的拉紧作用的机构。这些机构可包括板弹簧(flat spring)或任何其他类型的弹性构件。

不同直径的滑环以不同的方式和以不同的角度与集电器接触，且保持器从而可设计成为电刷提供合适的接触角度。

不同电刷上的压力是恒定的，使得电刷均匀地磨损，这一点是重要的。

现今，滑环装置通常用于风力发电厂单元中，其经常放置在远程位置处例如在海洋处。因此，有对于可容纳并行安装的数个电刷且其不需要在保持电刷上的均匀压力提供电刷和滑环之间的最优接触方面的许多维修的电刷保持器的增加的需要。

概述

本公开的一个目的在于提供改进的或可选择的电刷保持器，其消除或减轻现有技术中的缺点中的至少一些。

本发明由所附独立权利要求界定。在所附从属权利要求中和在以下描述和附图中陈述了实施方式。

根据第一方面，提供了用于在电力设备中接纳至少两个接触电刷并保持所述电刷与滑环接触的电刷保持器。电刷保持器包括适合于接纳所述电刷的保持器主体，所述电刷布置在电刷保持器的中心轴线定位在其中且电气装置的旋转轴线定位在其中的平面的相对的侧上。偏置设备用于朝着滑环偏置保持器主体，从而朝着滑环偏置至少两个接触电刷。用于每个接触电刷的单独的补偿机构设置在所述电刷中的至少一个和偏置设备之间。

电力设备可以是使用接触滑环的电刷的任何类型的电力设备，例如电机和/或发电机。

电刷可以是一束实质上柔性的导电材料毛(bristle)，或者是诸如包括银或铜的碳电刷的实质上刚性的导电材料主体。

偏置设备可包括弹簧，例如螺旋弹簧、片簧(blade spring)或气体弹簧。在可选择方案中，或作为补充，偏置设备可包括力传递元件，例如液压缸或类似物，其进而可连接到弹簧元件，例如压缩气体源。

以该布置，提供始终以相同的机械接触压力布置在保持器中的所有电刷是可能的。这意味着电刷将均匀地磨损。压力从而分布到并行的电刷，且因此不需要用于每个电刷的单独的提供压力的装置或偏置装置。

该布置还是有利的，因为接触材料即滑环和接触电刷之间的压降保持相对恒定，且电流因此分布得更加均匀。如果一个电刷由于某种原因比其他电刷磨损得更快，其将损失抵着接触材料表面的压力，且保持器中的其他电刷上的压力将增加，直到所有电刷再次均匀地磨损。

由于所有电刷并行地工作，因此每个电刷上的磨损对于每个电刷是相等的，与现今可行的其他解决方案相比较，如果一个电刷在其他电刷之前磨损，则该设备不需要修理或保养。当该装置放置在可远程定位的例如风力发电设备中时，这当然是很大的优势。

当接触电刷由不完全均匀的材料制成时，接触电刷将不均匀地磨损。为每个接触电刷提供的单独的补偿机构允许该不均匀磨损的影响减少，因为该补偿机构允许通过最小化电刷上的振动而使所施加的力最优化或使压力分布最优化。从而，如果一个接触电刷已经比其他接触电刷磨损得少，则更大的力将施加在该电刷上而不是在其他电刷上。单独的补偿机构还允许将最优化的压力施加在电刷中的每一个上，即，施加到电刷的力可以是完全地独立的。这允许电刷的显著提高的操作周期或工作寿命。

根据第二方面，提供了用于在电力设备中接纳至少两个接触电刷并保持所述电刷与滑环接触的电刷保持器，电刷保持器包括适合于接纳所述电刷的保持器主体。电刷布置在电刷保持器的中心轴线定位在其中且电气装置的旋转轴线定位在其中的平面的相对的侧上。偏置设备用于朝向滑环偏置保持器主体，从而朝向滑环偏置至少两个接触电刷。