[發明專利]電刷模塊

有效

• 申請號: 201880012176.5
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN110301087B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 馬里奧·舍爾;馬庫斯·韋伯
• 申請（專利權）人: 申克碳科技有限公司
• 主分類號: H02K5/14
• 分類號: H02K5/14;H02K13/00;H02K23/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本發明涉及用于旋轉電機、特別是用于電流激勵同步電機的電刷模塊(10)，所述電刷模塊(10)具有用于與所述電機的滑環(11)建立電接觸的至少兩個電刷(12)，所述電刷模塊(10)具有殼體裝置(13)和用于容納和支撐電刷(12)的電刷保持器(14)，其中殼體裝置(13)具有用于收集電刷(12)的電刷灰塵的收集裝置(21)。替代地，殼體裝置(13)構造成使得電刷保持器(14)彼此間隔開，殼體裝置(13)在殼體裝置(13)的面向滑環(11)的殼體部分上在電刷保持器(14)之間至少部分地形成空氣間隙。

技術領域

本發明涉及一種用于旋轉電機的電刷模塊和電機，特別是電流激勵同步電機，該電刷模塊具有用于與電機的滑環建立電接觸的至少兩個電刷，該電刷模塊具有殼體裝置和用于容納和支撐電刷的電刷保持器。

背景技術

這種電刷模塊是眾所周知的，通常用于向電流激勵同步電機的旋轉軸傳輸電。與電刷模塊的電刷電接觸的滑環設置在軸上。電刷容納在電刷保持器中，或者容納在所謂的電刷筒(brush quiver)中，使得它們相對于軸在徑向方向上可移動；彈簧在電刷上施加彈簧力，推動電刷抵靠滑環。因為電刷模塊具有至少兩個電刷，所以電刷模塊可以與兩個滑環建立電接觸，這兩個滑環例如可以被不同地極化。電刷本身通常由碳或帶有小部分金屬的石墨(如果適用)制成，并通過絞合線供電。

在電機操作期間，電刷的材料不斷磨損，這意味著電刷不斷消耗并且長度縮短。磨損的顆粒進入電刷模塊的環境，并以電刷灰塵或石墨灰塵的形式沉積在那里。

不利的是，電刷灰塵形成導電灰塵表面，而導電灰塵表面又形成電荷的所謂的泄漏路徑。例如，電刷灰塵可能在電機的金屬部件和電刷或電刷保持器之間形成泄漏路徑(接地故障)。此外，泄漏路徑可以形成在兩極之間，或電刷之間，或電刷保持器之間(短路)。在接地故障的情況下，電壓被傳輸到電機的導電部件或電機的環境，并且在短路的情況下，在電極之間傳輸，這導致電機和/或驅動所述電機所需的電力電子設備的故障。雖然眾所周知，與電流激勵同步電機連接，電能也可以在沒有物理接觸的情況下傳輸到轉子，例如通過感應耦合，但是由于它們的技術復雜性，這些系統比電刷模塊昂貴得多。

發明內容

因此，本發明的目的是提出一種電刷模塊或包括電刷模塊的電機，其避免形成泄漏路徑。

該目的通過具有權利要求1的特征的電刷模塊、具有權利要求13的特征的電刷模塊和具有權利要求18的特征的電機來實現。

根據本發明的用于旋轉電機，特別是用于電流激勵同步電機的電刷模塊具有用于與電機的滑環建立電接觸的至少兩個電刷，電刷模塊具有殼體裝置和用于容納和支撐電刷的電刷保持器，其中殼體裝置具有用于收集電刷的電刷灰塵的收集裝置。

特別地，電刷模塊構造成使得不僅電刷保持器設置在相應的滑環上，而且殼體裝置還容納和支撐電刷或電刷保持器。因此，該至少兩個電刷一起支撐在殼體裝置上。根據本發明，殼體裝置具有用于電刷的電刷灰塵的收集裝置。收集裝置構造成使得在電機操作過程中或滑環旋轉期間從電刷磨損的電刷灰塵和(如果適用的話)從滑環磨損的顆粒進入收集裝置。因此，電刷灰塵被收集裝置吸收，或者至少其主要部分以受控的方式被收集和存儲。以這種方式，可以防止大量的電刷灰塵沉積在電刷或電刷保持器的區域中，從而在電刷或電刷保持器或電機的其他導電部件或環境之間形成漏電路徑。總的來說，通過這種方式可以有效地防止由于電刷磨損而導致的電機的潛在故障。

殼體裝置可以至少完全圍繞電刷，優選地完全圍繞電刷和電刷保持器。如果殼體裝置構造成使得電刷或與滑環電接觸的電刷的端部由殼體裝置容納，則可以防止電刷灰塵進入殼體裝置外部的電刷的環境。在這種情況下，收集裝置可以集成在殼體裝置內。此外，每個電刷可以分配有自己的收集裝置。原則上，收集裝置可以與殼體裝置分離并插入殼體中。替代地，收集裝置可以由殼體裝置形成。殼體裝置也可以被這樣構造，即除了電刷之外，它完全圍繞電刷保持器，從而防止電刷灰塵的不希望的逸出。此外，殼體裝置可以僅部分地圍繞電刷保持器。