[發(fā)明專利]一種可自動(dòng)更換發(fā)電機(jī)大軸接地碳刷的控制裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011566223.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN112688498A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇水潮;王小輝;薛菲;馮海斌;農(nóng)正軍;潘樂宏;柴琦;牛寅亮;高峰;楊沛豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02K15/00
• 分類號(hào): H02K15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發(fā)明公開了一種可自動(dòng)更換發(fā)電機(jī)大軸接地碳刷的控制裝置及方法，包括電源、碳刷壽命檢測(cè)模塊、采集控制模塊、垂直推桿電機(jī)控制模塊、水平推桿電機(jī)控制模塊；通過碳刷壽命檢測(cè)模塊將當(dāng)前運(yùn)行碳刷的行程轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，提供給采集控制模塊，采集控制模塊再次將電壓信號(hào)還原為實(shí)際碳刷行程數(shù)據(jù)，當(dāng)確定當(dāng)前運(yùn)行碳刷壽命達(dá)到更換的時(shí)候，采集控制模塊通過垂直推桿電機(jī)控制模塊使得垂直推桿電機(jī)轉(zhuǎn)換為復(fù)位狀態(tài)，再通過水平推桿電機(jī)控制模塊驅(qū)動(dòng)水平推桿電機(jī)增加行程，將新的碳刷從水平方向推向工作位置，通過垂直推桿電機(jī)控制模塊使得垂直推桿電機(jī)轉(zhuǎn)換為置位狀態(tài)，將新的碳刷與發(fā)電機(jī)大軸緊密導(dǎo)通接觸，實(shí)現(xiàn)了接地碳刷的自動(dòng)更換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)大軸接地碳刷技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可自動(dòng)更換發(fā)電機(jī)大軸接地碳刷的控制裝置及方法。

背景技術(shù)

發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，其轉(zhuǎn)子大軸上會(huì)感應(yīng)出電壓，稱為軸電壓。由于軸電壓的存在，運(yùn)行中該電壓可通過轉(zhuǎn)子兩端的軸瓦擊穿油膜，從而形成軸電流，燒損軸瓦。因此要將大軸通過接地碳刷接地，碳刷能夠消除大軸對(duì)地的靜電電壓，防止擊穿放電現(xiàn)象的發(fā)生。此外，碳刷還可以供轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置用，用于轉(zhuǎn)子對(duì)地絕緣的測(cè)量。

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子大軸碳刷塊通過彈簧將壓力加在與換向器或集電環(huán)表面滑動(dòng)接觸的碳刷上，使其在固定體與旋轉(zhuǎn)體之間穩(wěn)定地傳導(dǎo)電流。目前，常見發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子大軸只安裝有兩塊接地碳刷，當(dāng)這兩塊碳刷磨損后需要停機(jī)更換新的碳刷方可使電機(jī)繼續(xù)工作，因此碳刷的維護(hù)更換頻率較高，更換時(shí)對(duì)設(shè)備和人身風(fēng)險(xiǎn)均很高，若電機(jī)設(shè)備全天候不停歇轉(zhuǎn)動(dòng)，則碳刷磨損更快，更換碳刷的時(shí)間周期將更短，需要花費(fèi)較大的人力物力，進(jìn)一步導(dǎo)致目前碳刷維護(hù)更換的成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種可自動(dòng)更換發(fā)電機(jī)大軸接地碳刷的控制裝置及方法，本發(fā)明能夠自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)行碳刷的壽命，在碳刷使用完畢后自動(dòng)更換新碳刷，減少人工更換碳刷的工作量和更換風(fēng)險(xiǎn)，有效的減小了碳刷的更換成本，確保了發(fā)電機(jī)大軸接地的安全可靠。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種可自動(dòng)更換發(fā)電機(jī)大軸接地碳刷的控制裝置，包括：

碳刷壽命檢測(cè)模塊，所述碳刷壽命檢測(cè)模塊的電壓信號(hào)輸出端與采集控制模塊電壓信號(hào)輸入端口相連，用于檢測(cè)碳刷的磨損量；

采集控制模塊，所述采集控制模塊的第一控制端口與垂直推桿電機(jī)控制模塊控制端口相連，第二控制端口與水平推桿電機(jī)控制模塊控制端口相連，用于判斷碳刷的壽命，并控制垂直推桿電機(jī)控制模塊和水平推桿電機(jī)控制模塊動(dòng)作實(shí)現(xiàn)碳刷自動(dòng)更換；

垂直推桿電機(jī)控制模塊，所述垂直推桿電機(jī)控制模塊用于操作碳刷與發(fā)電機(jī)大軸相接觸；

水平推桿電機(jī)控制模塊，所述水平推桿電機(jī)控制模塊用于實(shí)現(xiàn)碳刷的更換。

上述裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于：

還包括電源，所述電源的輸出直流5V分別與碳刷壽命檢測(cè)模塊、采集控制模塊相連并供電，所述電源輸出直流12V分別與垂直推桿電機(jī)控制模塊和水平推桿電機(jī)控制模塊供電端口相連并供電。

所述電源采用開關(guān)穩(wěn)壓電源，型號(hào)為D-30AGD開關(guān)電源。

所述碳刷壽命檢測(cè)模塊為滑動(dòng)變阻器R1，所述滑動(dòng)變阻器R1的非抽頭端的一端與電源的5V輸出端相連，非抽頭端的另一端接地，所述滑動(dòng)變阻器抽頭端由與所述垂直推桿電機(jī)控制模塊連接的彈簧片驅(qū)動(dòng)，所述滑動(dòng)變阻器抽頭端電壓信號(hào)輸出端與采集控制模塊電壓信號(hào)輸入端口相連。

所述滑動(dòng)變阻器R1的額定輸出電阻值為0-1000Ω，滑動(dòng)變阻器R1非抽頭端的一端與碳刷套管底部固定連接，非抽頭端的另一端與碳刷套管頂部固定連接，所述滑動(dòng)變阻器抽頭端與彈簧片底部連接片通過樹脂絕緣材料相連，用于防止滑動(dòng)變阻器抽頭端電壓信號(hào)串入發(fā)電機(jī)大軸。