本實(shí)用新型屬于發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種調(diào)整導(dǎo)電環(huán)與發(fā)電機(jī)碳刷之間的間距，進(jìn)而調(diào)整兩者之間摩擦力大小以控制碳刷溫度的發(fā)電機(jī)碳刷組件的自移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

在發(fā)電機(jī)機(jī)組運(yùn)行過程中，由于集電環(huán)始終與碳刷組件之間高速運(yùn)動(dòng)，集電環(huán)與碳刷組件中的碳刷相接觸，兩者之間必然產(chǎn)生摩擦，此種摩擦必然會(huì)導(dǎo)致碳刷磨損，碳刷溫度升高。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)組的刷架，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，其刷握和碳刷的數(shù)量通常是固定的。機(jī)組在運(yùn)行期間，勵(lì)磁電流不是固定的，例如機(jī)組的額定勵(lì)磁電流設(shè)計(jì)值假定為2700A,但是在實(shí)際運(yùn)行中，實(shí)際的勵(lì)磁電流可能僅僅只有1700A。所以通過電刷的電流密度也不是恒定不變的。由于集電環(huán)表面粗糙度太大等原因，發(fā)電機(jī)刷架的碳刷與集電環(huán)接觸面積減少，導(dǎo)致通過局部碳刷的電流增大，碳刷溫度升高；碳刷溫度繼續(xù)升高，就形成過熱，過熱很可能燒毀碳刷和集電環(huán)。

運(yùn)行良好的發(fā)電機(jī)組，其集電環(huán)表面通常有一層氧化膜，這層氧化膜的存在，改變了電刷與集電環(huán)的接觸特性、將電刷與集電環(huán)分開，減少了摩擦系數(shù)、減少了摩擦熱的產(chǎn)生，降低電刷和集電環(huán)的磨損、延長(zhǎng)電刷和集電環(huán)的使用壽命，對(duì)于機(jī)組長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)具有不可替代的作用，而氧化膜的形成最佳溫度在40℃~95℃之間。電刷溫度過高，通常是由于通過碳刷電流密度過大，形成發(fā)熱；時(shí)間稍長(zhǎng)，碳刷溫度超過95℃，就可能燒壞這層氧化膜，進(jìn)而惡化電刷與集電環(huán)的接觸特性、增大摩擦系數(shù)、增加了摩擦熱的產(chǎn)生，顯著增大電刷和集電環(huán)的磨損，勢(shì)必降低電刷和集電環(huán)的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種發(fā)電機(jī)碳刷組件的自移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，通過移動(dòng)碳刷組件以使其與集電環(huán)接觸或脫離，調(diào)節(jié)通過電刷的電流密度，通過控制其電流密度的大小，達(dá)到對(duì)電刷的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的目的。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案：

一種發(fā)電機(jī)碳刷組件的自移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括集電環(huán)、碳刷、導(dǎo)電環(huán)，集電環(huán)通過碳刷與導(dǎo)電環(huán)連接，形成導(dǎo)電通路；碳刷設(shè)置在支撐罩上，碳刷與導(dǎo)電環(huán)支撐在支撐罩上；其特征在于，在支撐罩上設(shè)置導(dǎo)軌，刷握可滑動(dòng)式設(shè)置在導(dǎo)軌；刷握的一端與伺服電機(jī)連接，刷握的另一端與碳刷連接；伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)刷握沿導(dǎo)軌往復(fù)移動(dòng)，刷握帶動(dòng)碳刷遠(yuǎn)離集電環(huán)而脫離接觸，或者靠近集電環(huán)而連接。

進(jìn)一步的特征是，刷握與伺服電機(jī)之間還可以設(shè)置傳動(dòng)軸，伺服電機(jī)通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)刷握沿導(dǎo)軌往復(fù)移動(dòng)。

還設(shè)置有PLC控制裝置，在碳刷上設(shè)置溫度傳感器和電流傳感器，分別通過控制線纜與PLC控制裝置連接，分別將溫度信號(hào)和電流信號(hào)輸送到PLC控制裝置；PLC控制裝置的輸出端與伺服電機(jī)電連接，輸出控制信號(hào)通過控制線纜輸送到伺服電機(jī)，帶動(dòng)伺服電機(jī)啟動(dòng)，或者停止轉(zhuǎn)動(dòng)，或者反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型在伺服電機(jī)帶動(dòng)下，左右移動(dòng)碳刷組件（碳刷）來實(shí)現(xiàn)其與集電環(huán)接觸或脫離，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)某一時(shí)間與集電環(huán)接觸的碳刷數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電刷的溫度、電流密度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型在PLC控制裝置控制下，通過測(cè)量到的電刷的電流或者碳刷的溫度，自動(dòng)調(diào)整與集電環(huán)接觸（緊密連接）的碳刷數(shù)量，通過左右移動(dòng)碳刷組件來實(shí)現(xiàn)其與集電環(huán)接觸或脫離，實(shí)現(xiàn)對(duì)電刷的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)；能夠有效防止碳刷過熱（可能燒毀碳刷和集電環(huán)），排除安全隱患；還能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)電刷的電流密度，使機(jī)組更加安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)刷架組件的勵(lì)磁電流減小了設(shè)定值（如90A）或者碳刷溫度低于設(shè)定值（如45℃）

的時(shí)候，PLC控制裝置自動(dòng)將信號(hào)傳輸?shù)剿欧姍C(jī)，同時(shí)碳刷鎖定裝置將碳刷鎖定，PLC控制裝置控制伺服電機(jī)工作，伺服電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸向遠(yuǎn)離集電環(huán)的方向運(yùn)動(dòng)，碳刷就與集電環(huán)不接觸，電流就能增加或者溫度增加；如果需要，其他的一臺(tái)或多臺(tái)自動(dòng)舉刷裝置重復(fù)上面的工作，能加快電流和溫度的回復(fù)速度。

當(dāng)刷架組件的勵(lì)磁電流每增大了設(shè)定值（如90A）或者溫度高于設(shè)定值（如95℃），PLC控制裝置自動(dòng)將信號(hào)傳輸?shù)剿欧姍C(jī)，同時(shí)碳刷鎖定裝置將碳刷松開，PLC控制裝置控制伺服電機(jī)工作，傳動(dòng)軸向靠近集電環(huán)的方向運(yùn)動(dòng)，碳刷與集電環(huán)接觸，電流就能減少或者溫度降低，以使電流和溫度都能回復(fù)到各自的設(shè)定值范圍。如果需要，其他的一臺(tái)或多臺(tái)自動(dòng)舉刷裝置重復(fù)上面的工作，能加快電流和溫度的回復(fù)速度。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A線的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

參見圖1至圖2，一種發(fā)電機(jī)碳刷組件的自移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括集電環(huán)1、碳刷2、導(dǎo)電環(huán)3、支撐罩4，集電環(huán)1通過碳刷2與導(dǎo)電環(huán)3連接，形成導(dǎo)電通路，具體是碳刷2的前端與集電環(huán)1接觸，碳刷2的刷辮固定在導(dǎo)電環(huán)3上；碳刷2設(shè)置在支撐罩4上，碳刷2與導(dǎo)電環(huán)3支撐在支撐罩4上。

本實(shí)用新型的改進(jìn)，是在支撐罩4上設(shè)置導(dǎo)軌5，刷握6可滑動(dòng)式設(shè)置在導(dǎo)軌5上，在導(dǎo)軌5上（導(dǎo)軌5的上側(cè)面、下側(cè)面或底面）滑動(dòng)；刷握6的一端（一側(cè)端）與伺服電機(jī)7連接，刷握6的另一端（另一側(cè)端）與碳刷2連接；伺服電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)刷握6沿導(dǎo)軌5往復(fù)移動(dòng)，刷握6帶動(dòng)碳刷2遠(yuǎn)離集電環(huán)1而脫離接觸，或者靠近集電環(huán)1而連接；刷握6與伺服電機(jī)7之間還可以設(shè)置傳動(dòng)軸8，伺服電機(jī)7通過傳動(dòng)軸8帶動(dòng)刷握6沿導(dǎo)軌5往復(fù)移動(dòng)，如通過現(xiàn)有的絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)刷握6沿導(dǎo)軌5往復(fù)移動(dòng)。本實(shí)用新型，通過左右移動(dòng)碳刷組件（碳刷2）來實(shí)現(xiàn)其與集電環(huán)1接觸或脫離，實(shí)現(xiàn)對(duì)電刷的溫度、電刷的電流密度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

為了提高本裝置的自動(dòng)化程度，還設(shè)置有PLC控制裝置10，在碳刷2上設(shè)置溫度傳感器和電流傳感器，分別通過控制線纜與PLC控制裝置10連接，分別將溫度信號(hào)和電流（電流密度）信號(hào)輸送到PLC控制裝置10，檢測(cè)碳刷2溫度信號(hào)和電流（電流密度）信號(hào)，并與PLC控制裝置10內(nèi)部設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較、判斷；PLC控制裝置10的輸出端與伺服電機(jī)7電連接，輸出控制信號(hào)通過控制線纜輸送到伺服電機(jī)7，控制伺服電機(jī)7啟動(dòng)，或者停止轉(zhuǎn)動(dòng)，或者反向轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)碳刷2遠(yuǎn)離集電環(huán)1而脫離接觸，或者靠近集電環(huán)1而連接。

導(dǎo)軌5，采用絕緣材料制作，與導(dǎo)電環(huán)3等不產(chǎn)生電導(dǎo)通，利于保護(hù)伺服電機(jī)7、控制線纜等。

刷握6，可以就是普通的滑動(dòng)連接件，能在導(dǎo)軌5上滑動(dòng)同時(shí)與碳刷2連接，帶動(dòng)碳刷2往復(fù)移動(dòng)。

根據(jù)實(shí)際需要，可以沿周向，布置多個(gè)自移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，間隔設(shè)置，分別帶動(dòng)與其連接的碳刷2往復(fù)移動(dòng)。

另外，集電環(huán)1與碳刷2之間是相對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的，碳刷2生的碳被磨損后形成碳粉末，需要對(duì)碳粉末進(jìn)行收集和處理；本實(shí)用新型還設(shè)置有碳粉收集處理裝置11，所述碳粉收集處理裝置11參見本申請(qǐng)之前的相關(guān)專利公開的技術(shù)結(jié)構(gòu)，在此不做進(jìn)一步描述。

最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管申請(qǐng)人參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。