[实用新型]一种风力发电机的防雷碳刷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机的防雷碳刷装置，属于风力发电机领域。

背景技术

目前，运行中的风力发电机组遭受雷击的事屡见不鲜，由于风机分散设置在旷野，大型风机叶片高点(轮毂高度加风轮半径)达100m以上，易受雷击，电闪雷鸣释放的巨大能量，会造成风机叶片爆裂、机电系统的过电压、电气绝缘击穿、自动化控制和通信元件烧毁等状况，甚至危及人身安全，所以，雷害是威胁风机安全经济运行的严重问题。为了改善风机防雷性能状况，避免遭受雷击后在修复期间的发电量损失，以及负担受损部件的拆装和更新的巨大费用，风机的一般外部雷击路线是：雷击(叶片上)接闪器-(叶片内腔)导引线-叶片根部-机舱主机架-专设(塔架)引下线-接地网引入大地，其中叶片根部至机舱的电流传导方式(传统方式)是由轮毂直接引导至机舱主机架，引线较长不利于安装。再者，由于发电机安装中气隙总是不那么均匀，另外线圈安装中阻抗也不近相同，发电机运行中会在发电机转子上感应出轴电压。由于轴电压的存在，运行中该电压可通过转子两端轴承击穿油膜形成轴电流，烧坏轴承。因此配置一种专业的防雷碳刷装置不仅可以将轮毂电流先引导至发电机外壳再传导至机舱主机架上，而且可以避免轴电压对轴承的损坏。

发明内容

为了克服轮毂内壁安装碳刷的不方便和引线不便牵引和避免轴电压破坏轴承的问题，本实用新型的目的在于为风力发电机提供一种结构简单、紧凑和装卸方便的防雷碳刷装置，再配合叶片避雷等装置共同形成一套防雷系统，为风力发电机组提供可靠的防雷保障和消除轴电压的危害。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种风力发电机的防雷碳刷装置，包括碳刷、碳握、碳刷座、螺栓、弹簧座、弹簧、导线和接线端子，碳刷插装在碳握的滑槽中，碳刷可沿碳握的滑槽滑动；碳握固接到碳刷座上，螺栓嵌装在碳刷座中；弹簧固接在弹簧座上，弹簧座固接在碳握上，弹簧上端顶在碳刷底部的弧形槽中；导线为两根，其一端均固接在碳刷底部，其另一端均连接接线端子。

所述碳刷座为绝缘体。

本防雷碳刷装置通过碳刷支架连接到发电机上，具体连接关系如下：所述碳刷座通过螺栓和螺母连接固定在碳刷支架上部；碳刷支架下部采用螺栓、垫圈和螺母连接到前端盖上；所述碳刷上端与转轴摩擦接触，当碳刷磨损后，弹簧反力驱使碳刷滑动，使碳刷始终摩擦接触转轴。

所述两根导线均通过其另一端的接线端子与前端盖相连，具体连接如下：两个接线端子均通过其卡口卡装在碳刷支架与螺栓之间。

所述定轴和前端盖均与电机外壳螺栓连接后固定在机舱上。

所述转轴与轮毂连接并跟随叶轮转动。

雷击电流经由轮毂传导到转轴上，与转轴摩擦接触的碳刷收集到电流后再经由导线传导到前端盖，然后到达电机外壳上再传导到机舱后，到达机舱主支架，最后由引线接入大地。

本实用新型的优点是：

1、结构简单、紧凑和实用，装卸方便，成本低。

2、避免引线过长且不利于安装的问题，并具有良好的防雷和消除轴电压的效果。

附图说明

图1为本实用新型风力发电机的防雷碳刷装置总装结构示意图。

图2为本实用新型防雷碳刷装置的结构示意图。

图3为图2的左视结构示意图。

图中：1.定轴，2.轴承，3.转轴，4.碳刷，5.碳握，6.碳刷座，7.螺栓，8.螺母，9.弹簧座，10.弹簧，11.导线，12.碳刷支架，13.接线端子，14.螺栓，15.前端盖。

具体实施方式

图2、图3所示是本实用新型一种风力发电机防雷碳刷装置的实施例，包括碳刷4、碳握5、碳刷座6、螺栓7、弹簧座9、弹簧10、导线11、碳刷支架12和接线端子13，碳刷4插装在碳握5的滑槽中，碳刷4可沿碳握5的滑槽滑动；碳握5焊接到碳刷座6上，螺栓7嵌装在碳刷座6中；弹簧10焊接在弹簧座9上，弹簧座9焊接在碳握5上，弹簧10上端顶在碳刷4底部的弧形槽中；导线11为两根，其一端均固接在碳刷4底部，其另一端均连接接线端子13。本实施例中，碳刷4采用的型号是：J164。

所述碳刷座6为绝缘体。

如图1所示，所述碳刷座6用螺栓7和螺母8连接固定在碳刷支架12上部，碳刷支架12下部采用螺栓14、垫圈和螺母连接到前端盖15上，碳刷4上端与转轴3摩擦接触；当碳刷4磨损后，弹簧10反力驱使碳刷4滑动，使碳刷4始终摩擦接触转轴3。

所述两根导线11均通过其另一端的接线端子13与前端盖15相连，具体连接如下：两个接线端子13均通过其卡口卡装在碳刷支架12与螺栓14之间。

所述定轴1和前端盖15均与电机外壳螺栓连接后固定在机舱上。