用于检测电动旋转设备、尤其是发电机的滑动接触部件（１０）的装置。具有一个滑动接触部件（１０），支座、尤其是插刷支座（２）以及一个用于检测滑动接触部件（１０）状态参数的传感器（２８，３０，６８，７０，７２）。此外配有用于计算由传感器（２８，３０，６８，７０，７２）测得的状态参数的计算单元（５０），其中传感器（２８，３０，６８，７０，７２）信号无导线地传递到计算单元（５０）。通过无导线传递使装置特别便于维护。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
用于检测电动旋转设备滑动接触部件的装置
本专利技术涉及一种检测装置，该装置用于检测电动旋转设备、尤其是涡轮发电机的滑动接触部件，该装置具有一个滑动接触部件支座和一个获取滑动接触部件状态参数的传感器以及一个用于计算由传感器获取的状态参数的计算单元。
技术介绍
本专利技术尤其涉及带有滑环的涡轮发电机或带有集流环的励磁机的插刷支座。在插刷支座中插进碳刷作为可更换的滑动接触部件。电动旋转设备在转子上具有磁场绕组。磁场绕组的励磁电流通过碳刷经过滑环进行输送。对于输送电能的发电机来说励磁电流的大小取决于所需的功率。为了尽可能好地通过碳刷输送励磁电流需要一特定的碳刷电流载荷。电流通过旋转的滑环和与滑环接触的固定碳刷进行输送。在接触期间碳刷在相应的旋转对称滑环面上滑动。因此碳刷受到很大磨损。碳刷设置在所谓的插刷支座里面，支座本身固定在固定的环上。这样构成插刷支座和环，使插刷支座能够相对容易地从固定器上取下来。如果电刷达到其最小许用长度时，则必须更换设置在插刷支座里面的电刷、尤其是碳刷。由于剧烈磨损以及各碳刷对磨损的耐用度非常不同，因此必须在相对较短时间间隔的维护工作范围里检测碳刷的磨损。这种维护工作在运行期间的工作电压下进行。由于危险电压这种维护工作只能由受过培训的专业人员进行。此外这种维护工作是非常费时的，因为例如对于6000A励磁电流的发电设备来说必须维护大约120个碳刷。一般来讲，在碳刷与滑环或整流环之间的系统中除了普通的摩损以外-->还非常易与损坏，因此必须附加地进行监测。扰动作用表现为过快地磨损、过高的温度、所谓的碳刷烧损、与此相关的所谓烧伤斑点、不允许的振动和振颤、电刷脱落等等。为了检测缺陷通常需要昂贵的带有检测导线的检测仪器，检测导线由各碳刷引到相应的计算单元。在此常常必须首先将通风或隔音装置、过滤器等拆除，以便能够将检测导线引到每个要被检测的碳刷。此外要在靠近可能具有危险的电压条件下工作。例如通过DE 197 58 235，DE 196 19 728 A1以及DE 196 19 733 A1可以得到检测碳刷磨损的装置。在这些文献中配有不同的传感器装置用于获取磨损。尤其是在DE 196 19 733中配有光传感器以及感应式、电容式或光电式位移传感器，通过这些传感器能够检测到碳刷的位置并由此检测到碳刷磨损。此外存在一个作为力承受体的压电传感器用于确定弹簧力，通过此弹簧力碳刷顶压在滑环上。此外描述了一种流体系统，其中从一个确定的碳刷磨损开始压力空气的流通路线打开或封闭。所有已知的系统都需要昂贵的布线系统，例如从传感器到插刷支座外边的计算单元和测试单元的电线，或者例如复杂的压力空气管道。在更换碳刷时必须首先将管道拆除然后接着再连接上，这在整体上将导致费时地更换碳刷。尤其是当通过电导线将传感器连接到计算单元时需要采取附加的措施用于电位隔离及用于提高耐电强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于检测滑动接触部件的装置，该装置保证实现安全可靠的功能并且也有利于维护且价廉。按照本专利技术，这个目的通过权利要求1的特征而实现。按照该特征，通过传感器获取固定在支座里面的滑动接触部件、尤其是碳刷的状态参数并输送到计算单元用于计算，其中信号无导线地传递到计算单元。通过无导线传输将避免在支座、尤其是插刷支座与计算单元之间进行昂贵的布线。由此在维修中无需对导线分离与再连接的附加措施。此外通过无导线监测除了监测一般的磨损以外还能够连续地检测可能出现的缺陷。为了达到插刷支座，不需要复杂的附加的检测仪器和拆除相-->应的装置。总之，由此能够很好地实现维护便利性。此外为了检测无需在带电部件上直接工作。检测更多地是分散地通过检测单元进行并且在必要时也可以自动地进行检测。甚至能够在识别到不允许的运行状态、例如发电机紧急断路情况下自动启动自动保护措施。此外，由于无需将专用导线引至插刷支座，因此可以通过简单的方法对现有的插刷装备这个系统。也不必改变碳刷的原理结构。此外由于无需检测导线，避免了引起短路的危险，并且也无需各传感器相互间电位隔离的措施。再者，为了无导线地传递信号可以采用传统的微电子系统，该系统不仅占地小而且非常廉价。通过无线电或光电式传输信号是适用的。在此无线电波的频率范围尤其是调整在约433MHz。对于光电式传输尤其要考虑红外信号。这些措施保证可靠且无干扰地传递信号。此外最好规定，将传感器与电子模块连接，该电子模块具有用于传输信号的发射模块。同时在电子模块中以具有优点的方式将传感器所获取的检测信号转换成适合发射的信号，该信号由信号模块给出。在电子模块中可以组合其它功能并可以实现检测信号的第一次处理。对于传感器以及电子模块的运行配有自给的电源、例如通过电池供电是适用的，以便在任何时候都可靠地保证与集中电源无关地进行检测。此外，在一个优选的实施例中电子模块包括一个缓冲存储器用于存储所获取的检测信号。由此能够通过传感器进行连续地检测，只在确定的时间或者仅在计算单元询问时才发射与检测数据相匹配的信号。尤其是由此可以实现多个传感器信号都由计算单元接收的可能，如同在优选的扩展结构中所规定的那样。在检测信号暂存在电子模块里的情况下断续地、即交替地与计算单元进行数据交换。此外还具有优点地规定，发射给计算单元的信号具有编码。该编码专门与各滑动接触部件相匹配或者与从属于滑动接触部件的各传感器或电子模块相匹配。在此编码包括例如识别号码、滑动接触部件的安装位置、获取该检测信号的日期和时间。为了安全而可靠地检测滑动接触部件的磨损将传感器按照发射-接收原理设计成两部分，其中一部分固定设置而另一部分相关于磨损可移动地设置。这两部分优选由永久磁铁和继电器、尤其是舌簧继电器构成。当永久磁铁到达继电器时，继电器接通。接通信号作为检测信号传递给电子模-->块。由于滑动接触部件磨损增加而产生继电器与永久磁铁之间的相对移动。在不同的位置配置多个与继电器相匹配的永久磁铁是适用的。这一点用来获取不同的磨损值。由此实现在间断的步骤中跟踪磨损程度的可能。除此之外或者作为替换多个相邻设置的继电器也是适用的。继电器的不同定位同样用来获取相互独立测得的不同磨损值。为此各继电器的检测信号尤其明确地与各继电器匹配并且被发射到计算单元进行处理的信号配有相应的编码，该编码能够识别各继电器。与尽可能紧凑和集成的结构形式有关，将传感器与滑动接触部件设置在一个支座壳体里面。壳体具有用于滑动接触部件的滑动接触护套，带有内置伸缩套的管状壳体部件连接在滑动接触护套上。与伸缩套刚性连接的移动部件伸进伸缩套，在移动部件上设置传感器的移动部分。伸缩套与滑动接触部件共同起作用，使由于磨损引起的位置变化引起传感器移动部分的位移。与此相反，传感器固定部分在调整和装配以后位置固定地设置在管状壳体部件中间。在此移动部件最好由管材，尤其是不导电的塑料管制成，在管材内壁上设置传感器的移动部分。另外规定，在这个管件中间穿进一个带有固定部分的测试套管。在此测试套管最好同样由管状构成，在其中间导线引到电子模块。通过这种结构实现整体上非常紧凑的结构形式。此外这种结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于检测电动旋转设备、尤其是发电机滑动接触部件（１０）的装置具有一个滑动接触部件（１０）的支座（２）以及一个用于检测滑动接触部件（１０）状态参数的传感器（２８，３０，６８，７０，７２）和一个用于计算由传感器（２８，３０，６８，７０，７２）测得的状态参数的计算单元（５０），其特征在于，传感器（２８，３０，６８，７０，７２）信号无导线地传递到计算单元（５０）。
【技术特征摘要】
EP 2001-6-28 01115808.61.用于检测电动旋转设备、尤其是发电机滑动接触部件(10)的装置具有一个滑动接触部件(10)的支座(2)以及一个用于检测滑动接触部件(10)状态参数的传感器(28，30，68，70，72)和一个用于计算由传感器(28，30，68，70，72)测得的状态参数的计算单元(50)，其特征在于，传感器(28，30，68，70，72)信号无导线地传递到计算单元(50)。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号通过无线电波或光电方式(IR)进行传递。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述传感器(28，30，68，70，72)与电子模块(22)连接，该模块具有用于传递信号的发射模块(34)。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，为了驱动传感器(28，30，68，70，72)和电子模块(22)配有自给的电源(36)。5.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述电子模块(22)包括一个缓冲存储器(58)。6.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，存在多个滑动接触部件(10)，它们分别配有传感器(28，30，68，70，72)，并且多个传感器(28，30，68，70，72)信号都由计算单元(50)接收。7.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，传输给计算单元(50)的信号具有编码。8.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，用于获取滑动接触部件(10)磨损的传感器(28，30)由两部份组成，其中一部分(28)固定不动地设置而另一部分(30)相关于磨损可移动地设置。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述传感器的一部分由永久磁铁(30)构成而另一部分由继电器(28)构成。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，将多个与继电器(28)相匹配的永久磁铁(30)配置在不同位置用于获取不...
【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根克拉尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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