一种应用于变桨风力发电机的集电环单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于变桨风力发电机的集电环单元，采用碳刷代替贵金属片或丝作为主要传输介质，提高了电流传输的稳定性，不易被电流过载烧毁，增加了使用寿命；包括第一碳刷架组和第二碳刷架组，分别输出电流信号和控制信号；第一碳刷架组的碳刷架包括刷握，刷握的侧设置有碳刷，所述碳刷具有恒压弹簧和报警装置；第二碳刷架组包括数个支架和铍青铜挂臂，铍青铜挂臂底部设置有碳刷；定子与转子的接线部之间采用双轴承设计，转子的连接部采用厚壁设计并采用加强筋，运行稳定，不易抖动，增加了结构强度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种应用于变桨风力发电机的集电环单元，采用碳刷代替贵金属片或丝作为主要传输介质，提高了电流传输的稳定性，不易被电流过载烧毁，增加了使用寿命；包括第一碳刷架组和第二碳刷架组，分别输出电流信号和控制信号；第一碳刷架组的碳刷架包括刷握，刷握的侧设置有碳刷，所述碳刷具有恒压弹簧和报警装置；第二碳刷架组包括数个支架和铍青铜挂臂，铍青铜挂臂底部设置有碳刷；定子与转子的接线部之间采用双轴承设计，转子的连接部采用厚壁设计并采用加强筋，运行稳定，不易抖动，增加了结构强度。【专利说明】—种应用于变桨风力发电机的集电环单元
本专利技术涉及风力发电机领域，而且更具体的涉及一种应用于变桨风力发电机的集电环单元。
技术介绍
随着风力发电技术的迅速发展，风电机组正从恒速恒频向变速恒频，定桨距向变桨聚方向发展。变桨距风电机组以其能最大限度捕捉风能、输出功率平稳、机组受力小等优点，已成为当前风电机组的主流机型。集电环作为变桨距风电机组的核心部件，其运行性能和稳定性对于整个风电机组至关重要。变桨距风电机组一般采用贵金属丝或片当做传输介质存在以下问题:(I)其磨损较快，更换介质频率较高；(2)如果在工作过程中的瞬间电流过大时，传输介质容易烧毁；(3)传输介质在工作过程中传输信号和电能时有不稳定现象的发生；(4)在长期工作时有轴承暴死、集电环跳动严重的现象发生。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中变桨距风电机组传输介质容易磨损和烧毁并且在传输过程当中存在信号不稳定等技术缺陷，提供一种应用于变桨风力发电机的集电环单元解决现有技术中存在的问题。 为实现上述目的，本技术的技术方案如下: 一种应用于变桨风力发电机的集电环单元，包括定子和转子，所述定子具有数个电刷并连接有一转轴，所述转子具有一集电环并可围绕转轴相对定子进行转动，所述电刷与集电环相接触以传输电流，其特征在于，所述电刷包括第一碳刷架组和第二碳刷架组，所述第一碳刷组传输电流信号，所述第二碳刷组传输控制信号。 进一步的，所述第一碳刷架组包括数组碳刷架，所述碳刷架包括刷握，所述刷握设置于一连接杆上，连接杆与定子连接，刷握于连接杆两侧设置有碳刷，所述碳刷具有恒压弹簧使碳刷保持与集电环接触。 进一步的，所述碳刷还具有报警装置，当碳刷磨损消耗到需要更换的状态时，报警装置发出警报。 进一步的，所述第一碳刷架组的碳刷架的电流出线与定子的排插连接。 进一步的，所述第二碳刷架组包括数个支架和碳刷挂臂，所述支架安装于转子的上下两侧，所述挂臂顶部具有一挂钩，挂臂底部设置有碳刷，挂臂通过挂钩与支架连接使碳刷保持与集电环接触。 进一步的，所述碳刷挂臂的材质为铍青铜。 进一步的，所述第二碳刷架组的支架的电流出线与定子的排插连接。 进一步的，所述定子与转子之间设置有轴承，所述轴承为环状套接于定子之上。 进一步的,所述轴承为4个。 进一步的，所述转子具有一连接部以连接风机桨轴，所述连接部采用厚壁设计并用加强筋与转子连接。 本专利技术具有的有益效果: 1.采用碳刷代替贵金属片或丝作为主要传输介质，大大增加了与集电环的接触面积，同时碳刷架具有恒压弹簧将碳刷下压，使其保持与集电环的持续充分接触，提高了电流传输的稳定性。 2.贵金属片或丝作为主要传输介质相比，采用碳刷作为传输介质使用寿命可延长至四到五倍。 3.碳刷可在3s内承受相当于两倍的额定电流，不易被电流过载烧毁。 4.转子与定子之间增加到四个轴承，并且在转子与风机转桨中轴连接部增加加强筋与壁厚，使之运行稳定，不易抖动，增加了整体性和强度。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1本技术的系统结构示意图； 图2本技术的第一碳刷架组碳刷架的结构示意图； 图3本技术的第二碳刷架组的截面结构示意图； 图4为本技术的第二碳刷架组的碳刷挂臂的结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 如图1所示，一种应用于变桨风力发电机的集电环单元，包括转子200、定子100、第一碳刷架组250和第二碳刷架组240。所述定子设有转轴201，转子200安装于转轴201之上可围绕转轴201进行相对定子100的转动。 定子100尾部上安装有编码器102和编码器出线插头104，编码器102和加编码器出线插头104通过联轴器101与转轴201相连接。编码器102的作用在于将转轴201的角位移或直线位移的模拟量转变成数字量输出的形式，外界可通过编码器102记录转轴201的转速等数据。转轴201内部设有加热器(图上未标示)，加热器主要对转轴201和联轴器101进行加热，使其保持在工作温度。 转子包括集电环210，接线部220和连接部230。集电环外壁除与第一碳刷组250和第二碳刷组240的接触部分其余外壁均包裹着绝缘材料。接线部220设有哈丁插头221，哈丁插头221与第一碳刷组250和第二碳刷组240的电流出线相连接。连接部230通过螺栓232固定在接线部220之上，风机转桨中轴通过连接部230与转子200相连，驱动转子200的转动。为保证转桨转动时的稳定性，转子200的连接部230与接线部220之间还设置有加强筋234，连接部230的壁厚也增加到15mm以上。 定子100与转子200的结合处设置有轴承，轴承为环状，套接于定子之上。轴承共有四个，分别设置于集电环210前后两端(216、214)和转子的接线部215，其中转子的接线部的轴承215为双轴承设计，用以减少振动，保证转子200运行时的稳定性。 定子100内设有连接杆212，连接杆212固定第一碳刷架组250的碳刷架。如图2所示，第一碳刷架组250的碳刷架包括刷握251，刷握251具有一圆形开孔256，用以与连接杆212相连接，刷握251与连接杆212之间固定的松紧程度由螺栓258来调节。刷握251顶部的螺栓257提供一出线位置，用以提供电流排线出线。刷握251两侧各设置有一碳刷252，碳刷252上设有恒压弹簧253，其作用在于使碳刷252保持与集电环210接触。刷握顶部的螺栓255压紧固定碳刷252的电流出线导线。碳刷252还具有报警装置254，报警装置254实时监控碳刷252与集电环210的接触状态，当碳刷252磨损消耗到需要更换的状态时触发限位警报。第一碳刷组250的碳刷架数量共为五个，通过碳刷252与集电环210的接触提供五路主电流/[目号，每路额定电流为100A,最大承受:过载电流可达到3S内200A。 如图3和图4所示，本技术的第二碳刷架组240包括两组支架245本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于变桨风力发电机的集电环单元，包括定子和转子，所述定子具有数个电刷并连接有一转轴，所述转子具有一集电环并可围绕转轴相对定子进行转动，所述电刷与集电环相接触以传输电流，其特征在于，所述电刷包括第一碳刷架组和第二碳刷架组，所述第一碳刷组传输电流信号，所述第二碳刷组传输控制信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王天子，潘木军，卢军，黄军节，尹连东，
申请(专利权)人：上海摩腾碳制品有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31