[发明专利]电刷压力智能控制系统与电刷压力控制系统

说明书

一种电刷(1)压力智能控制系统与电刷(1)压力控制系统。该电刷(1)压力智能控制系统包括：在电刷(1)的提拉端上设置力传感器(3)，一个可控动力装置的动子(5)与力传感器(3)连接，通过力传感器(3)向电刷(1)传递推力，力传感器(3)再通过控制器与可控动力装置相连，以构成一个闭环控制系统，将电刷(1)与滑环(2)之间的压力控制在预定范围内。

技术领域

本发明涉及机电行业电机用电刷压力的监控系统以及监控方法，特别是涉及电力系统大型发电机滑环用电刷压力的监控装置以及监控方法，对于小型电机用电刷压力的监控有参考意义。

背景技术

原始电机诞生时就有电刷，电刷压力是电刷运行的重要指标之一。现在发电行业大型主力发电机组，使用一、两百个大型电刷，承担着传递励磁电流的任务，电刷与滑环相对滑动运行时的可靠接触是靠压簧的压力实现的，压簧的形式主要有扭力簧、螺旋弹簧、恒压卷片簧。根据设计理念不同又有如下形式：可更换簧、铆接簧，调压簧、恒压簧等，但这些压簧使用过程中都有不令人满意的情况存在。

螺旋弹簧多做成调压簧，靠人为调节压簧使整组电刷压力基本均衡，是依各人的经验感觉实现的，难以保证压力的均匀性与合适性；可更换簧由螺旋弹簧、恒压卷片簧两种都可做成，多是靠卡口卡位安装，运行中都偶尔有卡口松脱的情况发生，不仅造成电刷失压(哪怕一个电刷失压，将造成火花，破坏氧化膜，导致电刷故障)，而且压簧发生跳出还对人身和设备的安全构成威胁；恒压簧所谓的恒压，是指新的恒压簧在电刷寿命长度使用过程中压力变化小，在10％及以内，能够满足整组电刷压力差别的要求，但实际使用时在上部、下部安装电刷自身重量对压力是有影响的，所以一些发电单位为了追求电刷压力尽可能一致，规定电刷使用三分之一即更换，造成电刷浪费；铆接簧多由恒压卷片簧做成，由于铆接固定造成更换困难，长久使用造成疲劳(使用疲劳、振动疲劳、温度疲劳、应力疲劳、微动磨损疲劳等)，导致压力降低，电刷滑动接触不稳定，严重时造成电刷接触不良，甚至产生火花。

各种压簧制造时实际不可能压力一致，使用后又造成疲劳，严重的情况如：在上部的电刷是新换电刷自身最重且是较大压力的压簧，此时电刷滑动运行工作面压力较大；而下部是新换电刷自身最重将抵消部分压簧的压力，若压簧已经使用疲劳没有及时更换，这时电刷滑动运行工作面压力将较小；造成上、下部电刷滑动运行工作面压力超出压力差距范围，甚至下部电刷动作不灵活，电刷又工作在振动的环境中，可能有的电刷发生时接触时断开产生火花的恶劣情况。

刷握与滑环的距离不同，对于恒压簧而言是影响电刷压力的，刷握与滑环的距离间隙是人为调整的，实际生产现场不可能调整一致，有的单位有的机组差别还很大甚至许多倍，这更加造成了电刷压力的不一致。

螺旋弹簧、恒压卷片簧自振频率与高速机组电磁、机械振频接近，易引起压簧共振，造成压簧损坏。

电刷使用压簧施加压力的形式难以实现现代化的调节控制要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电刷压力智能控制系统，采用可控动力装置对电刷施加压力，以实现对电刷压力的智能监测、调节与控制。

为实现上述目的，本发明提供一种电刷压力智能控制系统，其特征在于：在电刷的提拉端上设置有力传感器，一个可控动力装置的动子与所述力传感器连接，通过所述力传感器向所述电刷传递推力，所述力传感器再通过控制器与可控动力装置相连，以构成一个闭环控制系统，将所述电刷与所述滑环之间的压力控制在预定范围内。

所述的电刷压力智能控制系统，其中：在动子上还连接有直线位置传感器，或者在所述可控动力装置内集成有直线位置传感器，所述直线位置传感器用于记录动子的伸缩距离，并能够计算电刷的剩余长度，所述直线位置传感器与所述控制器相连。

所述的电刷压力智能控制系统，其中：所述可控动力装置具有自锁功能；或者，在动子上设有自锁机构，所述自锁机构由动子上的定位凹和动子一侧的弹簧销组成。