发电机转子电压电流的测量机构制造技术

本实用新型专利技术涉及发电机制造技术领域，具体涉及发电机转子电压电流的测量机构，发电机转子电压电流的测量机构，包括主轴，主轴上连接有发电机转子和励磁机，励磁机和发电机转子之间通过电缆连通，主轴上固定有集电环，电缆穿过集电环并与集电环连通；基座上设有与集电环抵紧的碳刷，碳刷接有测量电流电压装置，碳刷上固定有第一钕铁硼磁铁，刷架上固定有与第一钕铁硼磁铁极性相反的第二钕铁硼磁铁。通过电刷引导出的电信号对励磁机的供电状态进行实时监控，预防因励磁机出现故障后还对发电机造成更大的损坏；同时，第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁使碳刷和集电环始终保持良好接触，增强了监控励磁机的稳定性。

Measuring mechanism of generator rotor voltage and current

【技术实现步骤摘要】
发电机转子电压电流的测量机构
本技术涉及发电机制造
，具体涉及发电机转子电压电流的测量机构。
技术介绍
发电机(英文名称:Generators)是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机可分为同步发电机、异步发电机、交流发电机和三相异步电动机等。同步发电机，是作发电机运行的同步电机，是一种最常用的交流发电机。发电机发电时，励磁机与发电机转子同轴固定于主轴上，当发电机正常运行时，励磁机供给发电机维持一定电压及一定无功输出所需的励磁系统；当电力系统突然短路或负荷突然增、减时，对发电机进行强行励磁或强行减磁，以提高电力系统运行的稳定性和可靠性；当发电机内部出现短路时，对发电机进行灭磁，以避免事故扩大，因此励磁机的供电状态对发电机的稳定运行具有重要意义，而实际发电过程中，由于励磁机跟随主轴一起旋转，因此无法对励磁机对发电机转子的供电情况进行实时监控，当励磁机出现异常时，无法及时被检测到，从而造成更大的损失；同时，由于发电机结构复杂，当出现机械故障时，无法快速对发电机的故障原因进行判断。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了发电机转子电压电流的测量机构，实现对励磁机的供电状态进行实时监控。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：发电机转子电压电流的测量机构，包括主轴，主轴上连接有发电机转子和励磁机，励磁机和发电机转子之间通过电缆连通，主轴上固定有集电环，电缆穿过集电环并与集电环连通；基座上设有与集电环抵紧的碳刷，碳刷接有测量电流电压装置。本技术的原理是：主轴旋转时，励磁机工作，励磁机为发电机转子提供直流电流进行励磁，从而方便地调节发电机的电压。与此同时，主轴上固定的集电环跟随主轴旋转，励磁机与发电机转子间连通的线缆同时与集电环连通，基座上固定的碳刷与集电环抵紧，从而将电缆的传输电信号由集电环导入到碳刷，碳刷将电信号传导入到测量电流电压的测量装置。采用上述方案的优点是：能保实时监控励磁机的供电状态：目前同步发电机设计制造中，励磁机是跟随主轴一起转动，励磁机的运行状态不易监测，所以目前未对励磁机的供电状态进行监测，只有当发电机出现故障时，才将发电机停运进行检查，而励磁机出现故障的概率较高。本方案在励磁机为发电机转子供电的电缆上装上检测装置，从而实现对励磁机的供电状态的实时监控，可以提前发现励磁机的异常状态，降低发电机出现故障的可能，提升发电机整体稳定运行的能力。进一步，基座上还固定有刷架，碳刷滑动连接于刷架上。由于集电环是跟随主轴一直旋转，碳刷与集电环之间会不断发生摩擦，碳刷与集电环的抵紧程度过大，使碳刷与集电环的摩擦过大，会加速碳刷和集电环的磨耗；碳刷与集电环的抵紧程度过小，使碳刷与集电环之间存在间隙，可能造成接触不良和产生火花等情况。因此碳刷相对于集电环的固定的情况十分重要，本方案在基座上固定刷架，将碳刷设置在刷架上，方便对碳刷相对于集电环的接触进行调整。进一步，碳刷滑动连接于刷架上，碳刷远离主轴一端固定有第一钕铁硼磁铁，刷架上固定有与第一钕铁硼磁铁正对的第二钕铁硼磁铁，第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁的极性相反。相比于使用弹簧将碳刷抵紧在集电环上，弹簧的弹性系数误差大，且弹簧多次使用后其弹性系数可能发生变化，使碳刷与集电环的接触距离和挤压力出现变化，使碳刷的监控作用失效，本方案的碳刷滑动连接于刷架上，碳刷远离主轴一端固定有第一钕铁硼磁铁，刷架上固定有与第一钕铁硼磁铁正对的第二钕铁硼磁铁，第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁的极性相反，利用第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁之间的排斥力，使第一钕铁硼磁铁将碳刷抵紧在集电环上，即使碳刷和集电环均被磨损，排斥力能使碳刷重新抵紧集电环，对磨损有补偿作用；同时，碳刷和集电环均被磨损后，他们之间的距离改变是十分小的，这对于第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁之间的排斥力影响极小，第一钕铁硼磁铁对碳刷的作用力基本不会变化，从而保证了碳刷与集电环的接触一直处于稳定的状态。进一步，碳刷的数量至少为两个，且至少两个碳刷对称分布于刷架的两侧。将碳刷数量设置为至少两个，利用至少两个将集电环上的电流和电压分别引出，方便分别分析励磁机供电的电流信息和电压信息，快速掌握励磁机的整体供电状态；将至少两个碳刷对称分布于刷架的两侧，使刷架作用在每个碳刷上的作用力相同，提升碳刷工作的稳定性。进一步，刷架上开有腰型孔，第二钕铁硼磁铁通过螺丝穿过腰型孔被固定于刷架上。相比于在刷架上开设圆孔固定第二钕铁硼磁铁，第二钕铁硼磁铁与第一钕铁硼磁铁之间的距离被固定死，无法调节二者之间的排斥力大小，本方案在刷架上开有腰型孔，当需要微量调节第二钕铁硼磁铁的位置来调节二者之间的排斥力时，只需松开螺丝移动第二钕铁硼磁铁的位置，然后重新固定第二钕铁硼磁铁即可。进一步，刷架上设有同时罩住第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁的保护罩。在刷架上设有同时罩住第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁的保护罩，防止第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁之间落入其他物体，对第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁之间的排斥力造成影响。进一步，保护罩为塑料保护罩。保护罩为塑料保护罩，防止保护罩本身对第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁造成影响。进一步，集电环和励磁机之间的电缆上加装有分流器。由励磁机产生的交流电在励磁机的整流转置下转换为直流电，有励磁机导出的直流电的电流值比较大，直接引出测量不安全；同时，如果电流值越大，集电环为保证发热不超过允许值，集电环的截面积会更大。因此在电缆上加装分流器，方便测量装置对电缆产生电流进行测量；同时减小集电环的截面，以减小碳刷的损耗速度。附图说明图1为本技术实施例一中发电机转子电压电流的测量机构的主视图。图2为图1中A处局部放大图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：基座1、主轴2、发电机转子3、励磁机4、电缆5、分流器6、集电环7、刷架8、导杆9、碳刷10、导线11、第一钕铁硼磁铁12、第二钕铁硼磁铁13、塑料保护罩14。实施例基本如附图1所示：发电机转子电压电流的测量机构，包括基座1，基座1上利用轴承固定有水平设置的主轴2，主轴2上由左至右依次固定有发电机转子3和励磁机4，励磁机4和发电机转子3连接有传导电流的电缆5，电缆5上安装有分流器6。如图1所示，主轴2上位于励磁机4和发电机转子3之间还固定有集电环7，集电环7位于分流器6的左侧，电缆5穿过集电环7且与集电环7导通，结合图2所示，集电环7的上侧设有刷架8，刷架8固定于基座1上，刷架8包括竖直设置的导杆9，导杆9上滑动连接有碳刷10，碳刷10上连接有导线11，导线11与基座1上测量装置连接(图中未画出，如由安科瑞公司制造的APG智能光伏防雷直流柜)，利用检测装置对导线11引出的直流电流、电压进行汇总、监控和保护。碳刷10的数量为两个，两个碳刷10沿导杆9左右对称分布，两个碳刷10的上端均通过螺丝固定有第一钕铁硼磁铁12，第一钕铁硼磁铁12上方的导杆9上通过螺丝固定有第二钕铁硼磁铁13，导杆9在固定第二钕铁硼磁铁13处开有竖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.发电机转子电压电流的测量机构，包括基座和主轴，所述主轴上连接有发电机转子和励磁机，所述励磁机和发电机转子之间通过电缆连通，其特征在于：所述主轴上固定有集电环，所述电缆穿过集电环并与集电环连通；所述基座上设有与集电环抵紧的碳刷，所述碳刷接有测量电流电压的测量装置。

【技术特征摘要】
1.发电机转子电压电流的测量机构，包括基座和主轴，所述主轴上连接有发电机转子和励磁机，所述励磁机和发电机转子之间通过电缆连通，其特征在于：所述主轴上固定有集电环，所述电缆穿过集电环并与集电环连通；所述基座上设有与集电环抵紧的碳刷，所述碳刷接有测量电流电压的测量装置。2.根据权利要求1所述的发电机转子电压电流的测量机构，其特征在于：所述基座上还固定有刷架，所述碳刷滑动连接于刷架上。3.根据权利要求2所述的发电机转子电压电流的测量机构，其特征在于：所述碳刷远离主轴一端固定有第一钕铁硼磁铁，所述刷架上固定有与第一钕铁硼磁铁正对的第二钕铁硼磁铁，所述第一钕铁硼磁铁和第二钕铁硼磁铁的极性相反。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新华，
申请(专利权)人：重庆赛力盟电机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50