[实用新型]实时监测碳刷长度的监测装置及包括其的碳刷和风电机组

说明书

本实用新型公开了一种用于风电机组的实时监测碳刷长度的监测方法及包括其的装置，包括安装板，安装板用于固定在碳刷的刷握上，安装板的一侧安装有能导电的导电排；动触头座上安装有带有一个触点的导电块，导电块上的触点与导电排接触连接，动触头座的另一侧用于与碳刷尾部挂钩固定连接并随碳刷同步移动；逻辑电路分别与导电排的两端连接，并内设有用于在导电排两端施加直流电压的内置模块，且导电块通过内置模块与导电排的其中一端连接，逻辑电路还内设有电压比值运算模块。本实用新型采用滑动式碳刷位置传感装置替代单点式限位开关，随着碳刷磨损动触点在导电排上移动引起测试电压变化，利用电压比值计算碳刷的长度，实现对碳刷长度的实时监控。

技术领域

本实用新型涉及风电机组领域，特别是涉及一种用于带集电环碳刷或接地碳刷的风力发电机实时监测碳刷长度的监测装置及包括其的碳刷和风电机组。

背景技术

目前发电机碳刷长度监控，主要采用的方式为：在刷握上安装限位开关，并在碳刷尾部装设挂钩，当碳刷磨损到一定的程度时，碳刷尾部的挂钩触发限位开关，通过限位开关的信号向主控系统报警，告知碳刷磨损情况。

风电机组运行环境恶劣，发电机在运行过程中受到多种不确定因素及环境条件综合作用，各个碳刷的磨损情况不尽相同，即使是集电环同一相上的各个碳刷，也会在实际运行中出现磨损长度不一致的情况。有些恶劣工况下，由于机组长期停机，环境湿度较大时，碳刷磨损产生的碳粉附着在碳刷与刷握间隙，容易发生结块，导致碳刷卡死。

由于传统的感应式位置探测装置体积大，在狭窄的集电环室内无法安装，而且对使用环境要求较高，碳刷磨损产生的碳粉极易导致传感器故障。

现有的碳刷监控装置，仅仅在碳刷磨损到需要更换时才发出报警，而对碳刷磨损过程中实际剩余长度无法实时监控。

这一缺陷，造成发电机运行过程中出现的碳刷磨损异常，无法及时反馈给主控系统；当碳刷异常波及到其他发电机部件以致触发报警时，故障范围往往已经扩大，造成了其他部件的损伤。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、能够实现对碳刷长度实时监控的实时监测碳刷长度的监测装置及包括其的碳刷和风电机组。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供一种实时监测碳刷长度的监测装置，包括：

安装板，所述安装板采用绝缘材质，所述安装板用于固定在碳刷的刷握上，所述安装板的一侧安装有能导电的导电排；

动触头座，所述动触头座上安装有带有一个触点的导电块，所述导电块采用导电材质，所述导电块上的触点与所述导电排接触连接，所述动触头座的另一侧用于与碳刷尾部挂钩固定连接并随碳刷同步移动，使导电块的触点在导电块上接触滑动；

逻辑电路，所述逻辑电路分别与导电排的两端连接，并在所述逻辑电路内设有用于在导电排两端施加直流电压的内置模块，且所述导电块通过内置模块与导电排的其中一端连接并通直流电压，使所述导电块与其连接的导电排端的电压为变动电压，所述逻辑电路还内设有电压比值运算模块，用于获得变动电压和导电排两端总电压的电压比值。

进一步地，所述逻辑电路根据电压比值与碳刷原始长度乘积计算出碳刷剩余长度。

进一步地，所述导电排两端分别为A端和B端，所述导电块为C点，所述A端对应碳刷的原始长度，所述B端对应碳刷的需更换长度，所述B 端与C点通过内置模块连接。

进一步地，所述触点的形状为半球形，使所述触点与导电排通过半球形的球面触点接触连接。

进一步地，所述逻辑电路用于与风电机组的主控系统连接，所述逻辑电路将计算出的碳刷实时长度并给所述主控系统发出信号。