[其他]电动发电机联动的外流式电刷夹持装置

说明书

本发明涉及电动发电机的电刷，并更具体地介绍一种使电动发电机的固定部件与转动部件之间导通的电刷夹持装置。

虽然本发明可通用于其他大型电动发电机，但为具体说明起见，提供了一种大型交流发电机的典型场合。

大型交流发电机使用在定子中转动的圆筒形转子来发电。在习惯上，转子是磁场部件而定子是电枢部件。转子由直流电源励磁以产生两个或更多的电磁极;当这些磁极在电枢中转动时，在电枢线圈中就会感应产生电流和电压。该感应电流就被送到外部负荷上去。

为了对转子磁场进行励磁，需要相当大的电流。励磁电流被通过若干炭刷，从外部直流发电机送到转子上的集电环。这些炭刷被炭刷夹持装置夹持，使其与集电环保持稳定接触。

美国专利3，864，803和参考它的各美国专利公开了许多保持炭刷与集电环接触的装置。尤其是，3，864，803号专利公开了一种矩形刷盒，矩形炭刷可滑动地插入该刷盒。有一个弹簧可促使炭刷靠向集电环。当将炭刷插入刷盒时，有一个夹紧装置压在炭刷的一边上以便使炭刷在固定装置内保持在弹簧的回程位置。当固定装置被装入刷盒时，该夹紧装置就被自动地释放，于是就使弹簧将炭刷移向集电环而与之接触。

为了使炭刷工作最稳定，要求刷盒越伸近集电环越好。在先有技术中，刷盒伸出到距集电环约1/8英寸以内。

随着交流发电机额定功率的增大，所需设置在每个集电环上的电刷数能超过100个。参考上述专利的各个电刷夹持装置在集电环附近要占去如此多的位置以致在不加长集电环的长度或不寻找一种压缩电刷占位的改进方法时，就不能在集电环的四周设置足够的电刷。这个问题在美国3，387，155号专利中得到了解决;其中为了并排地握紧诸如4个或6个或更多的电刷，将若干刷盒组成联动的电刷夹持装置。在装入电机的过程中，直到弹簧放松之前，夹紧机构为了支承电刷的一边而提供有指形压板。

后者专利的装置将联动的刷盒延伸到离集电环约1/8英寸。在各电刷和集电环之间的界面附近，电刷所经受的温升是极高的。在这个临界区域中，刷盒阻挡了空气的自由流通，因而限制了联动电刷所能流过的电流。

在联动的电刷夹持装置中，要做成一种能够对所有的电刷的边上施加相等的压力的夹紧机构是很困难的。因此，联动的电刷夹持装置就有可能不能保证一个或更多的电刷维持在用于装入电机的弹簧回程位置。作为一种解决办法，可在所有的电刷工作端的下面铰接一块压板，以便使电刷保持在弹簧回程位置。在安装过程中，该压板可被移动而不与电刷接触，从而松脱电刷，使之移动与集电环接触。这个解决办法要求把各刷盒的端部与集电环离得更远些，以留出容纳位于各刷盒端部与集电环之间的压板的空间。这样，就降低了刷盒所能提供的在集电环附近的稳定支撑的能力。

美国第4，329，611号专利公开了一种用于单个电刷的外流式电刷夹持装置，它省去了刷盒，并代之以一对固定在圆筒形孔内的圆筒形刷针。一个恒定弹力的弹簧促使电刷沿着刷针压向集电环。一个夹紧机构模拟了盒状夹持装置的作用。由于省去了刷盒，围绕电刷外部充份自由的空气流可有效地使电刷冷却，特别是在与集电环的界面附近的临界区域中的冷却。这样我们就可以假定本专利（而不公开其实现它的结构）的外流式电刷夹持装置也可应用到美国第3，387，155号专利的联动电刷夹持装置上去。

对于一些具体设备来说，现在已有必要采用联动的外流式电刷夹持装置了。

因此，本发明的一个目的是要提供一种联动的外流式电刷夹持装置以便在电动发电机中夹持电刷。

本发明的另一目的是要提供一种用于电动发电机的联动的、外流式电刷夹持装置，在该装置中，相邻电刷之间至少有一块用于固定恒定弹力弹簧的隔板，该弹簧促使电刷与集电环接触。恒定弹力弹簧的螺旋圈部份被配置于每个电刷中的一对圆筒形刷针之间。

简言之，本发明提供了一种用于电动发电机的、可拆卸的、联动的外流式电刷夹持装置，该装置可滑动地支撑在相对应的各电刷中配对的孔中嵌入有成对的圆筒形刷针的各电刷。在一对邻接的电刷之间的隔板的相对面上支撑一对恒定弹力的弹簧的端部。该恒定弹力的弹簧包括有与各对圆筒形刷针之间的相邻电刷的上端衔接的螺旋圈部分，因而促使电刷与集电环的表面相接触。此外，为了空气冷却，每个电刷至少有一个整面暴露在外。在集电环附近，电刷的所有面须在临界区域中暴露在外以便空气冷却。

本发明的上述和其他目的、特点和优点将从下面结合附图进行的说明中明显看到。各附图中相同部件用相同标号指明。

图1是由本发明所描述的场合提供的一种交流发电机的简化原理图。