[發明專利]接觸電刷保持器

有效

• 申請號: 201280038807.3
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN103733445B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·斯托姆伯格;埃里克·勃約克倫德
• 申請（專利權）人: 迪納摩博斯特法布里肯公司
• 主分類號: H01R39/40
• 分類號: H01R39/40;H01R39/38;H02K5/14
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 張華卿,鄭霞

技術領域

本文獻涉及用于多個接觸電刷例如碳接觸電刷的電刷保持器(brush holder)。

更特別地，本公開涉及用于保持并行的兩個或更多個電刷的V形電刷保持器。

背景

接觸電刷通常與集電器或滑環共同使用，集電器或滑環是用在例如許多不同類型的電機或發電機中的旋轉電接觸件。

接觸電刷放置在所謂的電刷保持器中，在電刷保持器中彈簧通常用于維持朝向滑環的接觸壓力。隨著電刷磨損，彈簧朝著滑環平穩地向下推動電刷。從而保持器在相對于集電器或滑環的合適位置上為提供接觸電刷的穩定的支撐并提供用于將接觸力施加在電刷上的機構。

數個電刷保持器的組件可穿過集電器或滑環的表面并行地安裝。這些電刷保持器常常具有單獨的夾具和用于每個電刷的拉力調整件。

在US 2 804 558中公開了一種這樣的基本的電刷保持器，其中兩個電刷可并行地安裝，且其中所謂的錘(hammer)布置成為施加壓力以保持電刷與集電器或滑環接觸而提供。該錘中的每一個設置有用于提供作用在對電刷施加恒定壓力的錘上的拉緊作用的機構。這些機構可包括板彈簧(flat spring)或任何其他類型的彈性構件。

不同直徑的滑環以不同的方式和以不同的角度與集電器接觸，且保持器從而可設計成為電刷提供合適的接觸角度。

不同電刷上的壓力是恒定的，使得電刷均勻地磨損，這一點是重要的。

現今，滑環裝置通常用于風力發電廠單元中，其經常放置在遠程位置處例如在海洋處。因此，有對于可容納并行安裝的數個電刷且其不需要在保持電刷上的均勻壓力提供電刷和滑環之間的最優接觸方面的許多維修的電刷保持器的增加的需要。

概述

本公開的一個目的在于提供改進的或可選擇的電刷保持器，其消除或減輕現有技術中的缺點中的至少一些。

本發明由所附獨立權利要求界定。在所附從屬權利要求中和在以下描述和附圖中陳述了實施方式。

根據第一方面，提供了用于在電力設備中接納至少兩個接觸電刷并保持所述電刷與滑環接觸的電刷保持器。電刷保持器包括適合于接納所述電刷的保持器主體，所述電刷布置在電刷保持器的中心軸線定位在其中且電氣裝置的旋轉軸線定位在其中的平面的相對的側上。偏置設備用于朝著滑環偏置保持器主體，從而朝著滑環偏置至少兩個接觸電刷。用于每個接觸電刷的單獨的補償機構設置在所述電刷中的至少一個和偏置設備之間。

電力設備可以是使用接觸滑環的電刷的任何類型的電力設備，例如電機和/或發電機。

電刷可以是一束實質上柔性的導電材料毛(bristle)，或者是諸如包括銀或銅的碳電刷的實質上剛性的導電材料主體。

偏置設備可包括彈簧，例如螺旋彈簧、片簧(blade spring)或氣體彈簧。在可選擇方案中，或作為補充，偏置設備可包括力傳遞元件，例如液壓缸或類似物，其進而可連接到彈簧元件，例如壓縮氣體源。

以該布置，提供始終以相同的機械接觸壓力布置在保持器中的所有電刷是可能的。這意味著電刷將均勻地磨損。壓力從而分布到并行的電刷，且因此不需要用于每個電刷的單獨的提供壓力的裝置或偏置裝置。

該布置還是有利的，因為接觸材料即滑環和接觸電刷之間的壓降保持相對恒定，且電流因此分布得更加均勻。如果一個電刷由于某種原因比其他電刷磨損得更快，其將損失抵著接觸材料表面的壓力，且保持器中的其他電刷上的壓力將增加，直到所有電刷再次均勻地磨損。

由于所有電刷并行地工作，因此每個電刷上的磨損對于每個電刷是相等的，與現今可行的其他解決方案相比較，如果一個電刷在其他電刷之前磨損，則該設備不需要修理或保養。當該裝置放置在可遠程定位的例如風力發電設備中時，這當然是很大的優勢。

當接觸電刷由不完全均勻的材料制成時，接觸電刷將不均勻地磨損。為每個接觸電刷提供的單獨的補償機構允許該不均勻磨損的影響減少，因為該補償機構允許通過最小化電刷上的振動而使所施加的力最優化或使壓力分布最優化。從而，如果一個接觸電刷已經比其他接觸電刷磨損得少，則更大的力將施加在該電刷上而不是在其他電刷上。單獨的補償機構還允許將最優化的壓力施加在電刷中的每一個上，即，施加到電刷的力可以是完全地獨立的。這允許電刷的顯著提高的操作周期或工作壽命。

根據第二方面，提供了用于在電力設備中接納至少兩個接觸電刷并保持所述電刷與滑環接觸的電刷保持器，電刷保持器包括適合于接納所述電刷的保持器主體。電刷布置在電刷保持器的中心軸線定位在其中且電氣裝置的旋轉軸線定位在其中的平面的相對的側上。偏置設備用于朝向滑環偏置保持器主體，從而朝向滑環偏置至少兩個接觸電刷。