一种电刷投退控制方法及其装置制造方法及图纸

技术编号:13901873 阅读:158 留言:0更新日期:2016-10-25 20:18
本发明专利技术公开了一种电刷投退控制方法,包括电刷、电刷电流及状态传感器、电刷投退控制系统以及电刷投退执行机构,所述电刷的投退控制方法包括如下步骤:第一步,通过电刷电流及状态传感器监测电刷总电流和当前投入电刷的数量;第二步,通过电刷投退控制系统分析和计算是否需要投入或退出电刷以及投入或退出电刷的数量;第三步,通过电刷投退执行机构控制投退电刷动作。本发明专利技术能监测电刷投入状态,包括总电流和电刷投入数量,分析并控制执行机构进行投退电刷动作,使投入的电刷始终工作在优选电流密度状态下,对电刷的保护为“主动式”;使得电机更加自动化、智能化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电刷投退控制装置,尤其涉及一种用于电机中传输电流的电刷的投退控制装置,属于电机电刷

技术介绍
电刷用于发电机、电动机及其他转动电力机械,用以在静止部件与转动部件之间传输电流。一般而言,为了减小转动部件的磨损,会优先磨损电刷,因此,常用碳、石墨等材料制成电刷,即碳刷。如图1所示,以水轮发电机为例,现有技术条件下,发电机励磁电流是通过在集电环1和导电环2之间设置导电部件实现传输的。其中,集电环1为转动部件,导电环2为静止部件。导电部件主要包括带有导电刷辫的电刷4及用于固定电刷4的刷握3,刷握3上一般带有恒压弹簧。电刷磨损是一个非常复杂的过程,涉及电化学及物理等复杂现象。电刷电流密度是电刷磨损的影响因素之一。通常根据实践经验,电刷电流密度将被设置为一个优选范围。但是,在变负荷运行的转动电力设备中,例如水轮发电机、水泵电动机等,通过所有电刷的总电流随负荷发生变化,电刷电流密度也会发生变化,电刷的磨损过程也不断变化。目前,如中国专利公开号为CN101566673的专利,其涉及电刷监控的专利技术,大都是对电刷磨损量进行监测,为“被动式”保护装置,防止发生事故,而没有涉及到减小电刷磨损。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种用于优先磨损的电刷的投退控制方法及电刷投退控制装置,解决现有电刷磨损严重的技术问题,从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。本专利技术目的通过下述技术方案来实现:一种电刷投退控制方法,包括电刷、电刷电流及状态传感器、电刷投退控制系统以及电刷投退执行机构,所述电刷的投退控制方法包括如下步骤:第一步,通过电刷电流及状态传感器监测电刷总电流和当前投入电刷的数量;第二步,通过电刷投退控制系统分析和计算是否需要投入或退出电刷以及投入或退出电刷的数量;第三步,通过电刷投退执行机构控制投退电刷动作。作为优选方式之一,在第一步中,监测电刷总电流的方法为:每个电刷上设置电流传感器,将传感器测得电流累加求和,即为总电流;与此同时,判断电流大于0的电流传感器的个数,即为当前投入的电刷数量。作为优选方式之二,在第一步中,监测电刷总电流的方法为:从励磁系统中读取励磁总电流,即为所有电刷的总电流。作为优选方式之一,在第一步中,监测当前投入电刷数量的方法为:读取电刷上压力传感器的输出,压力传感器输出电刷靠近集电环侧端头所受压力,压力大于整定值,即判定该电刷为投入状态。其中,整定值是指当电刷与集电环接触时,对应的最小压力值。作为优选方式之二,在第一步中,监测当前投入电刷数量的方法为:读取电刷位置传感器输出值;设定电刷安装后、电刷与集电环接触时的电刷位置输出为0,当电刷退出时,电刷位置输出大于0;当位置传感器输出值小于等于0,即判定该电刷为投入状态。作为优选方式之一,第二步中,分析和计算是否需要投入或退出电刷以及投入或退出电刷的数量的方法为:通过监测流过所有电刷的总电流及当前投入电刷的数量,并计算当前投入电刷的平均电流密度,与优选的电流密度范围进行比较,并分析和计算是否需要投入或退出电刷以及投入或退出电刷的数量,并控制执行机构进行投退电刷动作。作为优选方式之二,第二步中,分析和计算是否需要投入或退出电刷以及投入或退出电刷的数量的方法为:在监控系统中事先输入根据优选电流密度计算得到的电刷总电流与优选的投入电刷数量的对应关系表格,监测当前所有电刷总电流及当前投入电刷的数量,并与所述表格中的总电流对比,直接从表格中读取优选的投入电刷数量,与当前投入电刷的数量比较,分析和计算出是否需要投入或退出电刷以及还需要投入或退出的电刷数量。一种电刷投退控制装置,包括集电环、导电环、刷握和电刷,电刷设于集电环和导电环之间,还包括电刷电流及状态传感器、电刷投退执行机构和电刷投退控制器;所述电刷电流及状态传感器设于电刷上,电刷电流及状态传感器的输出端与电刷投退控制器的输入端相连,电刷投退控制器的输出端与电刷投退执行机构相连,电刷投退执行机构与电刷相连。作为进一步优选方式,所述电刷投退执行机构为气动机械、液压机械、凸轮传动机械、丝杆传动机械、齿轮齿条传动机械和带传动机械的任意一种。与现有技术相比,本专利技术的有益效果:本专利技术能监测电刷投入状态,包括总电流入电刷投入数量,分析并控制执行机构进行投退电刷动作,使投入的电刷始终工作在优选电流密度状态下,对电刷的保护为“主动式”;使得电机更加自动化、智能化。附图说明图1是现有水轮发电机中电刷部分的结构示意图。图2是本专利技术中结构示意图。图2中:1-集电环, 2-导电环,3-刷握,4-电刷,5-电刷投退执行机构。图3是实施例1中采用电流传感器的电刷投退控制流程图。图4是实施例2中采用压力传感器的电刷投退控制流程图。图5是实施例3中采用位置传感器的电刷投退控制流程图。图6是判断是否需要投退电刷及投退电刷数量的分析程序框图之一。图7是判断是否需要投退电刷及投退电刷数量的分析程序框图之二。图8是电刷总电流与优选投入电刷数量的对应关系表格。图9是电刷总电流i与投入电刷的最佳数量n的对应关系表格。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了相互排斥的特质和/或步骤以外,均可以以任何方式组合,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换,即,除非特别叙述,每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。如图2-8所示,本电刷投退控制装置包括集电环1、导电环2、刷握3、电刷4、电刷电流及状态传感器(图中未示出)、电刷投退执行机构5和电刷投退控制器(图中未示出)。电刷4设于集电环1和导电环2之间,所述集电环1为转动部件,所述导电环2为静止部件,所述电刷4和用于固定电刷4的刷握3为导电部件。所述电刷电流及状态传感器设于电刷4上,电刷电流及状态传感器的输出端与电刷投退控制器的输入端相连,电刷投退控制器的输出端与电刷投退执行机构5相连,电刷投退执行机构5与电刷4相连。所述电刷投退执行机构5为气动机械、液压机械、凸轮传动机械、丝杆传动机械、齿轮齿条传动机械和带传动机械的任意一种。本专利技术所述电刷投退控制装置,包括电刷、电刷电流及状态传感器、电刷投退控制系统以及电刷投退执行机构。实施例1:所述电刷的投退控制方法包括如下步骤:第一步,通过电刷电流及状态传感器监测电刷总电流和当前投入电刷的数量;具体来说,监测电刷总电流的方法为:每个电刷上设置电流传感器,将传感器测得电流累加求和,即为总电流;与此同时,判断电流大于0的电流传感器的个数,即为当前投入的电刷数量。图3中,电流传感器1,2,…,n,对应安装在n个电刷上,监测每一个电刷的电流ik(k=1,2,…,n)。其中, 表示对i1,i2,i3,……,in进行求和运算。以某电机为例,每个导电环上有8个电刷,电刷的电流值分别为180A,175A,184A,181A,179A,0A,0A,0A则总电流为180+175+184+181+179=899A,投入电刷总数为5。监测当前投入电刷数量的方法为:读取电刷上压力传感器的输出,压力传感器输出电刷靠近集电环侧端头所受本文档来自技高网...
一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/60/CN106026844.html" title="一种电刷投退控制方法及其装置原文来自X技术">电刷投退控制方法及其装置</a>

【技术保护点】
一种电刷投退控制方法,包括电刷,其特征在于:还包括电刷电流及状态传感器、电刷投退控制系统以及电刷投退执行机构,所述电刷的投退控制方法包括如下步骤:第一步,通过电刷电流及状态传感器监测电刷总电流和当前投入电刷的数量;第二步,通过电刷投退控制系统分析和计算是否需要投入或退出电刷以及投入或退出电刷的数量;第三步,通过电刷投退执行机构控制投退电刷动作。

【技术特征摘要】
1.一种电刷投退控制方法,包括电刷,其特征在于:还包括电刷电流及状态传感器、电刷投退控制系统以及电刷投退执行机构,所述电刷的投退控制方法包括如下步骤:第一步,通过电刷电流及状态传感器监测电刷总电流和当前投入电刷的数量;第二步,通过电刷投退控制系统分析和计算是否需要投入或退出电刷以及投入或退出电刷的数量;第三步,通过电刷投退执行机构控制投退电刷动作。2.如权利要求1所述的电刷投退控制方法,其特征在于:在第一步中,监测电刷总电流的方法为:每个电刷上设置电流传感器,将传感器测得电流累加求和,即为总电流;与此同时,判断电流大于0的电流传感器的个数,即为当前投入的电刷数量。3.如权利要求1所述的电刷投退控制方法,其特征在于:在第一步中,监测电刷总电流的方法为:从励磁系统中读取励磁总电流,即为所有电刷的总电流。4.如权利要求1所述的电刷投退控制方法,其特征在于:在第一步中,监测当前投入电刷数量的方法为:读取电刷上压力传感器的输出,压力传感器输出电刷靠近集电环侧端头所受压力,压力大于整定值,即判定该电刷为投入状态。5.如权利要求1所述的电刷投退控制方法,其特征在于:在第一步中,监测当前投入电刷数量的方法为:读取电刷位置传感器输出值;设定电刷安装后、电刷与集电环接触时的电刷位置输出为0,当电刷退出时,电刷位置输出大于0;当位置传感器输出值小于等于0,即判定该电刷为投入状态。6.如权利要求1所述的电刷投...

【专利技术属性】
技术研发人员:张天鹏邹应冬刘云平罗永刚
申请(专利权)人:东方电气集团东方电机有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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