ES2800987T3 - Contact brush holder and method of moving a contact brush - Google Patents
Contact brush holder and method of moving a contact brushInfo
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Abstract
Un soporte de escobillas (1) para recibir al menos dos escobillas de contacto (2, 4) y mantener dichas escobillas en contacto con un anillo colector en un dispositivo de energía eléctrica, comprendiendo el soporte de escobillas: un cuerpo del soporte (10) adaptado para recibir dichas escobillas (2, 4), estando dichas escobillas (2, 4) dispuestas en lados opuestos de un plano en el que se encuentra un eje central (C-C) del soporte de escobillas (1) y en cuyo plano se sitúa un eje de giro del dispositivo de energía eléctrica, y en el que las escobillas se disponen en ángulo con el eje central (C-C) del soporte, un dispositivo de desplazamiento principal (11), tal como un resorte de casquillo, un cilindro neumático o hidráulico para presionar el cuerpo del soporte (10) y para proporcionar una presión de contacto uniforme hacia el anillo colector, inclinando por tanto simultáneamente al menos los dos escobillas de contacto (2, 4) hacia el anillo colector caracterizado por medios de compensación (5, 6) que se proporcionan entre cada una de dichas escobillas (2, 4) y el único dispositivo de desplazamiento principal, y en donde dichos medios de compensación (5, 6) comprenden un resorte que tiene una fuerza de resorte mayor que el dispositivo de desplazamiento principal (11) y en donde el único dispositivo de desplazamiento (11) se aplica a cada escobilla (2, 4) respectivamente a través de una disposición de dedos de presión (12, 17), y en donde cada disposición de dedos de presión (12, 17) está provista de dichos medios de compensación (5, 6) y en donde dicha disposición de dedos de presión (12, 17) está conectada a una placa de presión (15), en donde dicha placa de presión (15) está conectada al único dispositivo de desplazamiento principal (11) de tal forma que el único dispositivo de desplazamiento principal actúa simultáneamente en todas las escobillas (2, 4), en donde la disposición de dedos de presión (12, 17) está dispuesta para acoplar un dispositivo de inclinación (13), dispositivo de inclinación (13) que está dispuesto en conexión con la placa de presión (15) y dispositivo de inclinación (13) que está conectado a dicha placa de presión (15) de forma que puede pivotar alrededor de un eje de giro (R-R).A brush holder (1) for receiving at least two contact brushes (2, 4) and keeping said brushes in contact with a slip ring in an electric power device, the brush holder comprising: a holder body (10) adapted to receive said brushes (2, 4), said brushes (2, 4) being arranged on opposite sides of a plane in which a central axis (CC) of the brush holder (1) is located and in whose plane lies an axis of rotation of the electric power device, and in which the brushes are arranged at an angle with the central axis (CC) of the holder, a main displacement device (11), such as a bushing spring, a pneumatic cylinder or hydraulic pressure to press the body of the support (10) and to provide a uniform contact pressure towards the slip ring, thus simultaneously tilting at least the two contact brushes (2, 4) towards the slip ring characterized by compensating means ation (5, 6) that are provided between each of said brushes (2, 4) and the single main displacement device, and wherein said compensation means (5, 6) comprise a spring having a greater spring force that the main displacement device (11) and wherein the single displacement device (11) is applied to each brush (2, 4) respectively through an arrangement of pressure fingers (12, 17), and wherein each arrangement of pressure fingers (12, 17) is provided with said compensation means (5, 6) and wherein said arrangement of pressure fingers (12, 17) is connected to a pressure plate (15), wherein said pressure plate (15) is connected to the only main displacement device (11) in such a way that the single main displacement device acts simultaneously on all brushes (2, 4), where the arrangement of pressure fingers (12, 17) is arranged to engage a tilting device (13), inclination device (13) that is arranged in connection with the pressure plate (15) and inclination device (13) that is connected to said pressure plate (15) so that it can pivot about an axis rotation (RR).
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Soporte de escobillas de contacto y método para desplazar una escobilla de contactoContact brush holder and method of moving a contact brush
Campo técnicoTechnical field
El presente documento se refiere a un soporte de escobillas para múltiples escobillas de contacto, tales como escobillas de contacto de carbono.The present document relates to a brush holder for multiple contact brushes, such as carbon contact brushes.
Más particularmente, la presente divulgación se refiere a un soporte de escobillas en forma de V para mantener dos o más escobillas en paralelo.More particularly, the present disclosure relates to a V-shaped brush holder for holding two or more brushes in parallel.
AntecedentesBackground
Las escobillas de contacto se usan comúnmente en conexión con colectores o anillos colectores que son contactos eléctricos giratorios utilizados, por ejemplo, en muchos tipos diferentes de motores eléctricos o generadores eléctricos. La escobilla de contacto se coloca en un denominado soporte de escobillas en el que normalmente se usa un resorte para mantener una presión de contacto hacia el anillo colector. El resorte empuja constantemente la escobilla hacia abajo hacia el anillo colector a medida que la escobilla se desgasta. El soporte proporciona así un soporte estable de la escobilla de contacto en una posición adecuada en relación con el colector o anillo colector y proporciona medios para aplicar fuerza de contacto sobre la escobilla.Contact brushes are commonly used in connection with collectors or slip rings which are rotating electrical contacts used, for example, in many different types of electric motors or electric generators. The contact brush is placed in a so-called brush holder in which a spring is normally used to maintain a contact pressure towards the slip ring. The spring constantly pushes the brush down towards the slip ring as the brush wears. The holder thus provides a stable support of the contact brush in a suitable position relative to the collector or slip ring and provides means for applying contact force on the brush.
Se puede montar un conjunto de varios soportes de escobillas en paralelo a través de la superficie de un colector o anillo colector. Estos soportes de escobillas tienen por lo general abrazaderas individuales y ajustes de tensión para cada escobilla.A set of multiple brush holders can be mounted in parallel across the surface of a collector or slip ring. These brush holders generally have individual clamps and tension settings for each brush.
Uno de estos soportes de escobillas básico se desvela en el documento US 2804 558, en el que dos escobillas pueden montarse en paralelo y en el que los denominados martillos se disponen para proporcionar presión para mantener las escobillas en contacto con el colector o el anillo colector. Cada uno de los martillos está provisto de medios para proporcionar una acción tensora sobre el martillo que ejerce una presión constante sobre la escobilla. Estos medios pueden comprender un resorte plano o cualquier otro tipo de miembro elástico.One of these basic brush holders is disclosed in US 2804 558, in which two brushes can be mounted in parallel and in which so-called hammers are arranged to provide pressure to keep the brushes in contact with the commutator or slip ring. . Each of the hammers is provided with means to provide a tensioning action on the hammer that exerts constant pressure on the brush. These means can comprise a flat spring or any other type of elastic member.
El documento EP0099158A1 desvela un método y un dispositivo para controlar un conmutador-escobilla, que comprende resortes separados para cada escobilla.Document EP0099158A1 discloses a method and a device for controlling a commutator-brush, comprising separate springs for each brush.
El documento US2011/115331 A1 desvela una disposición de escobilla en forma de V en la que se requieren resortes torsionales separados para cada una de las escobillas.US2011 / 115331 A1 discloses a V-shaped brush arrangement in which separate torsional springs are required for each of the brushes.
El documento FR864549 A desvela una disposición en la que se proporciona un resorte por escobilla de contacto. El brazo que empuja las escobillas está suspendido en el centro de un eje, si se usa una escobilla, el brazo se inclinará. El documento GB313267 A desvela un resorte por disposición de escobilla, en que las escobillas individuales están conectadas a los respectivos resortes de tensión.FR864549 A discloses an arrangement in which a contact brush spring is provided. The arm that pushes the brushes is suspended in the center of a shaft, if a brush is used, the arm will tilt. GB313267 A discloses a spring per brush arrangement, in which individual brushes are connected to respective tension springs.
El documento GB1125131 A desvela un soporte de escobillas eléctrico que está provisto de uno o más bolsillos para las escobillas de contacto, y que para cada escobilla se proporciona un dedo de presión y al menos un resorte de compresión.GB1125131 A discloses an electric brush holder that is provided with one or more pockets for the contact brushes, and that for each brush a pressure finger and at least one compression spring are provided.
El documento US2471480 A desvela una disposición en la que cada escobilla está provista de un resorte individual. El documento US2295289 desvela un motor de combustión interna y un mecanismo de arranque de transmisión del cigüeñal del motor.Document US2471480 A discloses an arrangement in which each brush is provided with an individual spring. US2295289 discloses an internal combustion engine and engine crankshaft transmission starting mechanism.
Los diferentes diámetros de los anillos colectores hacen contacto con el colector de diferentes formas, y en diferentes ángulos y el soporte puede estar diseñado para proporcionar el ángulo de contacto adecuado para la escobilla. Es importante que la presión sobre las diferentes escobillas sea constante, de modo que las escobillas se desgasten de forma uniforme.The different diameters of the slip rings make contact with the commutator in different ways, and at different angles, and the holder can be designed to provide the proper contact angle for the brush. It is important that the pressure on the different brushes is constant, so that the brushes wear evenly.
Hoy en día, las disposiciones de anillos colectores se usan comúnmente en unidades de plantas de energía eólica, que a menudo se colocan en lugares remotos, por ejemplo, en el mar. Por lo tanto, existe una mayor necesidad de un soporte de escobillas que pueda alojar varias escobillas montadas en paralelo, y que no requiera tanto mantenimiento en términos de mantener una presión uniforme sobre las escobillas para proporcionar un contacto óptimo entre la escobilla y el anillo colector. Today, slip ring arrangements are commonly used in wind power plant units, which are often placed in remote locations, for example at sea. Therefore, there is a greater need for a brush holder that can accommodate multiple brushes mounted in parallel, and that does not require as much maintenance in terms of maintaining uniform pressure on the brushes to provide optimal contact between brush and slip ring. .
SumarioSummary
Un objetivo de la presente divulgación es, proporcionar un soporte de escobillas mejorado o alternativo, que elimine o alivie al menos algunas de las desventajas de la técnica anterior.An objective of the present disclosure is to provide an improved or alternative brush holder that eliminates or alleviates at least some of the disadvantages of the prior art.
La invención está definida por las reivindicaciones independientes adjuntas. Las realizaciones se exponen en las reivindicaciones dependientes adjuntas y en la siguiente descripción y dibujos.The invention is defined by the accompanying independent claims. The embodiments are set forth in the appended dependent claims and in the following description and drawings.
De acuerdo con un primer aspecto desvelado en la reivindicación 1, se proporciona un soporte de escobillas para recibir al menos dos escobillas de contacto y mantener dichas escobillas en contacto con un anillo colector en un dispositivo de energía eléctrica.According to a first aspect disclosed in claim 1, there is provided a brush holder for receiving at least two contact brushes and keeping said brushes in contact with a slip ring in an electrical power device.
Un dispositivo de energía eléctrica puede ser cualquier tipo de energía eléctrica que use escobillas en contacto con un anillo colector, como un motor eléctrico y/o un generador.An electrical power device can be any type of electrical power that uses brushes in contact with a slip ring, such as an electric motor and / or a generator.
Una escobilla puede ser un paquete de cerdas sustancialmente flexibles de material conductor de electricidad, o un cuerpo sustancialmente rígido de material conductor de electricidad, como una escobilla de carbón que comprende plata o cobre.A brush may be a pack of substantially flexible bristles of electrically conductive material, or a substantially rigid body of electrically conductive material, such as a carbon brush comprising silver or copper.
El dispositivo de desplazamiento puede comprender por tanto un resorte, como un resorte helicoidal, un resorte de lámina o un resorte de gas. En la alternativa, o como complemento, el dispositivo de desplazamiento puede comprender un elemento de transferencia de fuerza, tal como un cilindro hidráulico o similar, que, a su vez, puede estar conectado a un elemento de resorte, por ejemplo, una fuente de gas comprimido.The displacement device can therefore comprise a spring, such as a helical spring, a leaf spring or a gas spring. In the alternative, or as a complement, the displacement device can comprise a force transfer element, such as a hydraulic cylinder or the like, which, in turn, can be connected to a spring element, for example a power source. compressed gas.
Mediante esta disposición, es posible proporcionar a todas las escobillas dispuestas en el soporte con la misma presión de contacto mecánico en todo momento. Esto significa que las escobillas se usarán de forma uniforme. La presión se distribuye así a las escobillas en paralelo y, por lo tanto, no hay necesidad de una disposición de presión individual o disposición de desplazamiento para cada escobilla.By means of this arrangement, it is possible to provide all brushes arranged in the holder with the same mechanical contact pressure at all times. This means that the brushes will be used evenly. The pressure is thus distributed to the brushes in parallel and therefore there is no need for an individual pressure arrangement or displacement arrangement for each brush.
Esta disposición es más ventajosa porque la caída de tensión entre el material en contacto, es decir, el anillo colector, y la escobilla de contacto permanece relativamente constante y de ese modo la corriente se distribuye de forma más uniforme. Si, por algún motivo, una escobilla se desgasta más rápido que la otra, perderá su presión contra la superficie del material en contacto y aumentará la presión sobre las otras escobillas del soporte, hasta que todas las escobillas se usen de forma uniforme nuevamente.This arrangement is more advantageous because the voltage drop between the contacting material, i.e. the slip ring, and the contact brush remains relatively constant and thus the current is more evenly distributed. If, for some reason, one brush wears out faster than the other, it will lose its pressure against the surface of the material in contact and will increase the pressure on the other brushes in the holder, until all the brushes are used evenly again.
Puesto que todas las escobillas funcionan en paralelo, el desgaste de cada escobilla es igual para cada escobilla en contraste con otras soluciones disponibles hoy en día, el equipo no necesita repararse o mantenerse si una escobilla se desgasta antes que las demás. Esto es, por supuesto, una gran ventaja cuando se coloca la disposición, por ejemplo, un equipo de energía eólica que puede estar ubicado de forma remota.Since all brushes work in parallel, the wear of each brush is equal for each brush in contrast to other solutions available today, the equipment does not need to be repaired or maintained if one brush wears out before the others. This is, of course, a great advantage when placing the arrangement, for example, a wind power equipment that can be located remotely.
Como las escobillas de contacto están hechas de un material que no es completamente uniforme, las escobillas de contacto se desgastarán de forma desigual. La provisión de medios de compensación individuales para cada escobilla de contacto permite disminuir el efecto de este desgaste desigual, puesto que los medios de compensación permiten una optimización de la fuerza aplicada, o una optimización de la distribución de presión, minimizando las vibraciones, en las escobillas. Por tanto, si una escobilla de contacto se ha desgastado menos que las demás, se aplicará una fuerza mayor en esta escobilla en comparación con las otras escobillas. Los medios de compensación individuales permiten además aplicar una presión optimizada en cada una de las escobillas, es decir, la fuerza aplicada a las escobillas puede ser completamente individual. Esto permite un período de funcionamiento o vida útil considerablemente mejorado de las escobillas. Mediante esta disposición, es posible proporcionar aún más a cada escobilla una presión uniforme. Los medios de compensación pueden comprender resortes adaptados para minimizar las vibraciones, teniendo así una constante de resorte más grande que el resorte principal o dispositivo de desplazamiento. Debido a la densidad de las vibraciones del material de la escobilla, es decir, pequeñas diferencias en la presión o tensión de las escobillas de carbón hacia el anillo colector, ocurrirán naturalmente y los medios de compensación pueden proporcionar una forma de regular estas diferencias o vibraciones. Los medios de compensación pueden actuar también como un amortiguador que absorbe las vibraciones e irregularidades presentes en el anillo colector o colector.Since the contact brushes are made of a material that is not completely uniform, the contact brushes will wear unevenly. The provision of individual compensation means for each contact brush makes it possible to reduce the effect of this uneven wear, since the compensation means allow an optimization of the applied force, or an optimization of the pressure distribution, minimizing vibrations, in the brushes. Therefore, if one contact brush has worn less than the others, a greater force will be applied to this brush compared to the other brushes. The individual compensation means also allow an optimized pressure to be applied to each of the brushes, that is, the force applied to the brushes can be completely individual. This allows for a considerably improved operating period or life of the brushes. By this arrangement, it is possible to further provide each brush with uniform pressure. The compensation means may comprise springs adapted to minimize vibrations, thus having a larger spring constant than the main spring or displacement device. Due to the density of the vibrations of the brush material, that is, small differences in pressure or tension from the carbon brushes towards the slip ring, will occur naturally and the compensating means can provide a way to regulate these differences or vibrations. . The compensation means can also act as a shock absorber that absorbs vibrations and irregularities present in the slip ring or collector.
El dispositivo de desplazamiento puede funcionar entre el cuerpo del soporte y una parte de montaje.The displacement device can operate between the body of the holder and a mounting part.
El dispositivo de desplazamiento puede estar dispuesto para proporcionar una fuerza de desplazamiento a lo largo de una dirección sustancialmente radial del anillo colector.The displacement device may be arranged to provide a displacement force along a substantially radial direction of the slip ring.
De acuerdo con lo primero, una primera y segunda porción del cuerpo del soporte pueden estar dispuestas en ángulo con respecto a un plano en el que se encuentra el eje central del cuerpo del soporte.According to the first, a first and second portion of the body of the support can be arranged at an angle with respect to a plane in which the central axis of the body of the support lies.
Esto significa que los bolsillos dispuestos para recibir las escobillas pueden estar dispuestos en ángulo con respecto al eje central, es decir, se puede disponer de forma tangente al centro del anillo colector para proporcionar una superficie de acoplamiento óptima para la escobilla contra el anillo colector.This means that the pockets arranged to receive the brushes can be arranged at an angle with respect to to the central axis, that is, it can be arranged tangentially to the center of the slip ring to provide an optimal mating surface for the brush against the slip ring.
La expresión "dispuesto en ángulo" significa que el cuerpo del soporte forma una "V" con la primera y segunda porciones del cuerpo del soporte y, por lo tanto, las escobillas se disponen a lo largo de las patas de la "V". Este tipo de soporte en forma de V, con el dispositivo de desplazamiento que ejerce presión sobre todas las escobillas dispuestas en el soporte simultáneamente, puede proporcionar un soporte muy estable y conveniente para aquellas aplicaciones en las que es crucial tener una presión uniforme de las escobillas hacia el anillo colector, o cuando es inconveniente cambiar las escobillas con frecuencia, como en unidades de energía eléctrica ubicadas de forma remota o en unidades que se usan con frecuencia, y en las que se deben evitar las interrupciones de mantenimiento regulares. The term "angled" means that the holder body forms a "V" with the first and second portions of the holder body, and therefore the brushes are arranged along the legs of the "V". This type of V-shaped bracket, with the displacement device that exerts pressure on all the brushes arranged in the bracket simultaneously, can provide a very stable and convenient bracket for those applications where having uniform brush pressure is crucial. toward the slip ring, or when it is inconvenient to change brushes frequently, such as in remotely located electrical power units or units that are used frequently, and where regular maintenance interruptions should be avoided.
Las escobillas pueden disponerse sustancialmente simétricamente alrededor de un plano, en el que se encuentra la dirección radial, y en el que se encuentra un eje de giro del anillo colector.The brushes can be arranged substantially symmetrically around a plane, in which the radial direction lies, and in which an axis of rotation of the slip ring lies.
La disposición de dedos de presión puede disponerse para que pueda girar sobre un eje de giro.The pressure finger arrangement can be arranged to be rotatable about a rotary axis.
Al disponer los dedos de fuerza para que puedan girar, es posible compensar aún más las pérdidas de presión que pueden ocurrir cuando el cuerpo del soporte está dispuesto en ángulo con el eje central o tiene forma de V. La capacidad de pivotar significa que también la disposición de los dedos de presión puede estar dispuesta en un ángulo apropiado, en relación con un plano en el que se encuentra el eje central del soporte, con el fin de proporcionar una presión de contacto óptima.By arranging the force fingers to rotate, it is possible to further compensate for pressure losses that can occur when the bracket body is arranged at an angle to the central axis or is V-shaped. The ability to pivot means that the Arrangement of the pressure fingers may be arranged at an appropriate angle, relative to a plane in which the central axis of the holder lies, in order to provide optimum contact pressure.
La combinación de la disposición de dedos de fuerza dispuesta en ángulo y provista de medios de compensación puede proporcionar también una mayor flexibilidad del soporte de escobillas en relación con el anillo colector, puesto que puede proporcionar la posibilidad de tener diferentes diámetros del anillo colector y diferentes tamaños de las escobillas.The combination of the force finger arrangement arranged at an angle and provided with compensation means can also provide greater flexibility of the brush holder in relation to the slip ring, since it can provide the possibility of having different slip ring diameters and different brush sizes.
El cuerpo del soporte puede ser un cuerpo sustancialmente rígido que tiene para su contención al menos dos escobillas. Estos medios pueden ser bolsillos adaptados para sostener las escobillas.The body of the support can be a substantially rigid body that has at least two brushes for its containment. These means can be pockets adapted to hold the brushes.
El dispositivo de desplazamiento comprende además una placa de presión.The displacement device further comprises a pressure plate.
Mediante la provisión de una placa de presión o fuerza en común para todas las escobillas, una escobilla no se puede usar más que las otras escobillas, independientemente de sus dimensiones, lo que hace que la deformación del anillo colector sea prácticamente imposible. Se evita que otros cables, etc., dañen físicamente el anillo colector.By providing a common pressure or force plate for all brushes, one brush cannot be used any more than the other brushes, regardless of its dimensions, making deformation of the slip ring practically impossible. Other cables etc. are prevented from physically damaging the slip ring.
De acuerdo con un segundo aspecto, se proporciona una unidad de escobilla que comprende un soporte de escobillas de acuerdo con el primer aspecto y al menos dos escobillas.According to a second aspect, a brush unit is provided comprising a brush holder according to the first aspect and at least two brushes.
De acuerdo con un tercer aspecto, se proporciona un dispositivo de energía eléctrica que comprende una unidad de escobilla de acuerdo con el segundo aspecto y un anillo colector, por lo que el dispositivo de desplazamiento principal de la unidad de escobilla se dispone para proporcionar una presión de contacto uniforme de las al menos dos escobillas contra el anillo colector simultáneamente y en el que se proporcionan medios de compensación entre cada una de dichas escobillas y el dispositivo de desplazamiento principal, y en el que dichos medios de compensación pueden comprender un resorte que tiene una fuerza o presión de resorte más alta que el dispositivo de desplazamiento principal y en el que el dispositivo de desplazamiento acopla cada escobilla respectivamente a través de una disposición de dedos de presión, y en el que cada disposición de dedos de presión está provista de dichos medios de compensación y en el que dicha disposición de dedos de presión se conecta a una placa de presión, en el que dicha placa de presión está conectada al dispositivo de desplazamiento principal de modo que el dispositivo de desplazamiento actúa en todas las escobillas simultáneamente.According to a third aspect, there is provided an electric power device comprising a brush unit according to the second aspect and a slip ring, whereby the main displacement device of the brush unit is arranged to provide a pressure of uniform contact of the at least two brushes against the slip ring simultaneously and in which compensation means are provided between each of said brushes and the main displacement device, and in which said compensation means may comprise a spring having higher spring force or pressure than the main displacement device and in which the displacement device engages each brush respectively through an arrangement of pressure fingers, and in which each arrangement of pressure fingers is provided with said compensation means and wherein said arrangement of pressure fingers is connected to a plate of pressure, wherein said pressure plate is connected to the main displacement device such that the displacement device acts on all brushes simultaneously.
De acuerdo con un cuarto aspecto desvelado en la reivindicación 8, se proporciona un método para desplazar una escobilla de contacto hacia un anillo colector en un dispositivo de energía eléctrica.According to a fourth aspect disclosed in claim 8, there is provided a method of moving a contact brush towards a slip ring in an electrical power device.
A través de este método, se proporciona una forma de desplazar o empujar todas las escobillas dispuestos en el soporte hacia el anillo colector simultáneamente. Esto significa que no hay necesidad de disposiciones de presión individuales para cada escobilla, lo que es ventajoso porque las escobillas se usarán de forma uniforme. La presión se distribuye así a las escobillas en paralelo y, por lo tanto, no hay necesidad de una disposición individual de presión o desplazamiento para cada escobilla. Este método es más ventajoso porque la caída de tensión entre el material en contacto, es decir, el anillo colector, y la escobilla de contacto permanece relativamente constante y de ese modo la corriente se distribuye de forma más uniforme. Si, por algún motivo, una escobilla se desgasta más rápido que la otra, perderá su presión contra la superficie del material en contacto y aumentará la presión sobre las otras escobillas del soporte, hasta que todas las escobillas se usen de forma uniforme nuevamente.Through this method, a way is provided to move or push all the brushes arranged in the holder towards the slip ring simultaneously. This means that there is no need for individual pressure arrangements for each brush, which is advantageous because the brushes will be used uniformly. Pressure is thus distributed to the brushes in parallel and therefore there is no need for an individual pressure or displacement arrangement for each brush. This method is more advantageous because the voltage drop between the contacting material, ie the slip ring, and the contact brush remains relatively constant and thus the current is distributed more evenly. If, for some reason, one brush wears out faster than the other, it will lose its pressure against the surface of the material in contact and will increase the pressure on the other brushes in the holder, until all the brushes are used evenly again.
Los medios de compensación individuales para cada escobilla de contacto entre al menos una de dichas escobillas y el dispositivo de desplazamiento principal, se proporcionan para optimizar la distribución de presión desde el dispositivo de desplazamiento principal.The individual compensation means for each contact brush between at least one of said brushes and the main displacement device, is provided to optimize the pressure distribution from the main displacement device.
Se pueden proporcionar medios de compensación individuales para optimizar las pequeñas diferencias de presión causadas por irregularidades en el material de la escobilla de contacto. Los medios de compensación minimizan así las vibraciones y, por lo tanto, optimizan aún más la distribución de presión del dispositivo de desplazamiento.Individual compensation means can be provided to optimize small pressure differences caused by irregularities in the contact brush material. The compensation means thus minimize vibrations and therefore further optimize the pressure distribution of the displacement device.
De acuerdo con un sexto aspecto, se proporciona una unidad de energía eólica que comprende un soporte de escobillas de acuerdo con el primer y segundo aspectos y un anillo colector.According to a sixth aspect, there is provided a wind power unit comprising a brush holder according to the first and second aspects and a slip ring.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
Se describirán a continuación las realizaciones de la presente solución, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos.Embodiments of the present solution will now be described, by way of example, with reference to the accompanying schematic drawings.
La Figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de un soporte de escobillas de acuerdo con la técnica anterior. La Figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de un soporte de escobillas de acuerdo con la presente divulgación.Figure 1 is a schematic perspective view of a brush holder according to the prior art. Figure 2 is a schematic perspective view of a brush holder in accordance with the present disclosure.
La Figura 3 es una vista lateral esquemática de un soporte de escobillas de acuerdo con la presente divulgación. La Figura 4 es una vista frontal esquemática de un soporte de escobillas de acuerdo con la presente divulgación. La Figura 5 es una vista esquemática en perspectiva de un soporte de escobillas de acuerdo con una realización de la presente divulgación.Figure 3 is a schematic side view of a brush holder in accordance with the present disclosure. Figure 4 is a schematic front view of a brush holder in accordance with the present disclosure. Figure 5 is a schematic perspective view of a brush holder according to one embodiment of the present disclosure.
La Figura 6 es una vista esquemática en perspectiva de un sistema con un soporte de escobillas y un anillo colector. La Figura 7 es una vista esquemática del generador provisto de soporte de escobillas de acuerdo con una realización de la presente divulgación.Figure 6 is a schematic perspective view of a system with a brush holder and a slip ring. Figure 7 is a schematic view of the generator provided with a brush holder in accordance with one embodiment of the present disclosure.
Descripción de las realizacionesDescription of the achievements
En la descripción a continuación, el término escobilla debe interpretarse como una escobilla de carbón eléctrica o de contacto.In the description below, the term brush is to be construed as an electric or contact carbon brush.
La Figura 1 ilustra un soporte de escobillas de acuerdo con la técnica anterior. Cada escobilla de contacto está provista de un medio de desplazamiento individual para mantener la presión de la escobilla hacia el anillo colector.Figure 1 illustrates a brush holder according to the prior art. Each contact brush is provided with an individual displacement means to maintain the pressure of the brush towards the slip ring.
La Figura 2 ilustra un soporte de escobillas 1 de acuerdo con la presente divulgación. El soporte de escobillas 1 está provisto de un cuerpo del soporte 10 que está adaptado para recibir y contener las escobillas de contacto eléctrico, el cuerpo del soporte 10 y/o cualquier escobilla dispuesta en su interior pueden conectarse o acoplarse a un dispositivo de desplazamiento 11. El cuerpo del soporte 10 puede estar provisto de bolsillos, 7, 8, adaptados para recibir y contener una, dos, tres o más escobillas de contacto eléctrico 2,4. Las escobillas 2,4, según se disponen en los bolsillos 7,8, pueden estar conectadas a una placa de fuerza o presión 15. La placa de presión 15 puede estar conectada o ser parte del dispositivo de desplazamiento 11.Figure 2 illustrates a brush holder 1 in accordance with the present disclosure. The brush holder 1 is provided with a body of the holder 10 that is adapted to receive and contain the electric contact brushes, the body of the holder 10 and / or any brushes arranged inside it can be connected or coupled to a displacement device 11 The body of the holder 10 may be provided with pockets 7, 8, adapted to receive and contain one, two, three or more electrical contact brushes 2,4. The brushes 2,4, as arranged in the pockets 7,8, can be connected to a force or pressure plate 15. The pressure plate 15 can be connected to or be part of the displacement device 11.
El dispositivo de desplazamiento 11 puede comprender un resorte 3, tal como una disposición de resorte de casquillo 14 que se muestra en las Figuras 2-4 o de acuerdo con una realización alternativa un cilindro neumático o hidráulico 9, que se muestra en la Figura 5. El resorte o dispositivo de desplazamiento puede ser cualquier tipo de disposición de resorte, como un resorte helicoidal o lámina. La función principal del resorte o dispositivo de desplazamiento es proporcionar una presión o tensión de contacto uniforme hacia o contra el anillo colector durante todo el ciclo de uso y desgaste.The displacement device 11 may comprise a spring 3, such as a bushing spring arrangement 14 shown in Figures 2-4 or according to an alternative embodiment a pneumatic or hydraulic cylinder 9, shown in Figure 5 The spring or displacement device can be any type of spring arrangement, such as a coil or leaf spring. The primary function of the spring or displacement device is to provide uniform contact pressure or tension toward or against the slip ring throughout the wear and tear cycle.
Las escobillas pueden denominarse escobillas de carbón que son bien conocidas en la técnica. Cualquier tipo de escobillas de contacto eléctrico puede disponerse en el soporte, como escobillas de grafito plateado o de cobre, y pueden ser de cualquier tipo convencional, como escobillas de carbón, escobillas de tira o laminado, tira y alambre o mallas dobladas o de gasa.The brushes can be referred to as carbon brushes which are well known in the art. Any type of electric contact brushes can be arranged in the holder, such as silver graphite or copper brushes, and they can be of any conventional type, such as carbon brushes, strip or laminated brushes, strip and wire or bent or gauze screens. .
Como se muestra en las Figuras 2 a 5, solo hay un dispositivo de desplazamiento 11, formando así una disposición de resorte principal, dispuesto para proporcionar la presión requerida a todas las escobillas 2, 2', 2", 4 dispuestas en el cuerpo del soporte 10 simultáneamente, de forma que las escobillas puedan acoplarse o ponerse en contacto con un anillo colector 20 (como se muestra en la Figura 6) correctamente.As shown in Figures 2 to 5, there is only one displacement device 11, thus forming a mainspring arrangement, arranged to provide the required pressure to all brushes 2, 2 ', 2 ", 4 arranged on the body of the bracket 10 simultaneously, so that the brushes can engage or contact a slip ring 20 (as shown in Figure 6) correctly.
El soporte 1 puede estar dispuesto en el cuerpo del soporte 10, de modo que las escobillas 2, 4 puedan contactar con un anillo colector 20 en el extremo de las escobillas que está distal al dispositivo de desplazamiento 11 (como se muestra en la Figura 6).The holder 1 may be arranged on the body of the holder 10, so that the brushes 2, 4 can contact a slip ring 20 at the end of the brushes that is distal to the displacement device 11 (as shown in Figure 6 ).
En una realización, la placa de fuerza o presión 15 puede estar dispuesta en un extremo de la disposición de resorte 3, que está más cerca del cuerpo del soporte 10. De acuerdo con una realización alternativa, la placa de fuerza puede disponerse en el extremo opuesto, es decir, en el extremo o en la porción de montaje 16 del resorte que está distal al cuerpo del soporte. In one embodiment, the force or pressure plate 15 may be arranged at one end of the spring arrangement 3, which is closer to the body of the support 10. According to an alternative embodiment, the force plate may be arranged at the end opposite, ie, at the end or mounting portion 16 of the spring that is distal to the body of the bracket.
De acuerdo con una realización, las escobillas 2, 4 se disponen alrededor de un eje central CC, es decir, dispuestas en lados opuestos de un plano en el que se ubica un eje central C del soporte de escobillas 1 como se muestra en las Figuras 2 y 3. De acuerdo con esta realización, el cuerpo del soporte 10 puede comprender una primera porción 10a y una segunda porción 10b como se ve en un plano paralelo al eje central CC.According to one embodiment, the brushes 2, 4 are arranged around a central axis CC, that is, arranged on opposite sides of a plane in which a central axis C of the brush holder 1 is located as shown in the Figures 2 and 3. According to this embodiment, the body of the support 10 may comprise a first portion 10a and a second portion 10b as seen in a plane parallel to the central axis CC.
De acuerdo con una realización, las escobillas pueden disponerse de forma uniforme o simétrica alrededor del eje central. Esto significa que el cuerpo del soporte 10 y sus bolsillos 7, 8 están dispuestos de forma que si el soporte va a retener cuatro escobillas, estas se disponen de forma que la primera y la segunda escobillas 2, 2' se coloquen en un lado o en la primera porción 10a, y la tercera y cuarta escobillas 4, 4' se colocan opuestas a la primera y segunda escobillas o en la segunda porción 10b. Además, como se muestra en las Figuras 2 a 5, si el soporte está adaptado para retener seis escobillas, las primeras tres 2, 2', 2" se colocan en un lado del eje central y las últimas tres 4, se colocan en el lado opuesto.According to one embodiment, the brushes can be arranged uniformly or symmetrically around the central axis. This means that the body of the holder 10 and its pockets 7, 8 are arranged so that if the holder is to hold four brushes, they are arranged so that the first and second brushes 2, 2 'are placed on one side or in the first portion 10a, and the third and fourth brushes 4, 4 'are positioned opposite the first and second brushes or in the second portion 10b. Furthermore, as shown in Figures 2 to 5, if the holder is adapted to hold six brushes, the first three 2, 2 ', 2 "are placed on one side of the central shaft and the last three 4 are placed on the opposite side.
De acuerdo con una realización alternativa, el número de escobillas dispuestas a cada lado del eje de giro o eje central CC es un número impar. Sin embargo, la superficie total de las escobillas que se aplica al anillo colector es igual o "simétrica" en ambos lados. Eso significa que, por ejemplo, dos escobillas con una superficie de 4 cm2 pueden disponerse en un lado (o en la primera porción 10a del cuerpo del soporte) del eje central y una escobilla que tiene una superficie de 8 cm2 puede disponerse en el lado opuesto (o en la segunda porción 10b del cuerpo del soporte). According to an alternative embodiment, the number of brushes arranged on each side of the axis of rotation or central axis CC is an odd number. However, the total surface of the brushes that is applied to the slip ring is equal or "symmetrical" on both sides. That means that, for example, two brushes with an area of 4 cm2 can be arranged on one side (or on the first portion 10a of the holder body) of the central shaft and a brush having an area of 8 cm2 can be arranged on the side opposite (or in the second portion 10b of the support body).
También son concebibles otros tipos de disposiciones de las escobillas, no mostradas en las Figuras.Other types of brush arrangements are also conceivable, not shown in the Figures.
El cuerpo del soporte 10 y/o los bolsillos 7, 8 pueden estar dimensionados y adaptados para alojar escobillas de diferentes tamaños y formas. El cuerpo del soporte 10 puede adaptarse o construirse adicionalmente para retener virtualmente cualquier número de escobillas, pero está adaptado preferentemente para retener entre 2 y 16 escobillas. The body of the holder 10 and / or the pockets 7, 8 can be dimensioned and adapted to house brushes of different sizes and shapes. The body of the holder 10 can be further adapted or constructed to retain virtually any number of brushes, but is preferably adapted to retain between 2 and 16 brushes.
De acuerdo con una realización preferida, el soporte está adaptado para retener entre 2 y 8 escobillas dispuestas de forma uniforme y simétrica alrededor del eje central C-C.According to a preferred embodiment, the holder is adapted to retain between 2 and 8 brushes arranged uniformly and symmetrically around the central axis C-C.
La Figura 4 ilustra una realización en la que las escobillas 2,4 pueden conectarse a la placa de fuerza o presión 15 a través de los denominados dedos de fuerza o presión 12, 17, es decir, un dedo de presión 12, 12', 12", 17, 17', 17" se dispone para acoplar cada escobilla 2, 2', 2", 4, (4', 4' no se muestran en las Figuras) dispuestas en los bolsillos 7, 7', 7", 8, 8' 8". El dedo de presión puede, de acuerdo con una realización, disponerse para empujar hacia abajo sobre la escobilla sin estar conectado de forma fija a la escobilla (no mostrada). De acuerdo con una realización alternativa, el dedo de presión se conecta fija o articuladamente a la escobilla y/o al cuerpo o bolsillo del soporte de escobillas. Figure 4 illustrates an embodiment in which the brushes 2,4 can be connected to the force or pressure plate 15 through so-called force or pressure fingers 12, 17, that is, a pressure finger 12, 12 ', 12 ", 17, 17 ', 17" is arranged to fit each brush 2, 2', 2 ", 4, (4 ', 4' not shown in the Figures) arranged in pockets 7, 7 ', 7" , 8, 8 '8 ". The pressure finger may, according to one embodiment, be arranged to push down on the brush without being fixedly connected to the brush (not shown). According to an alternative embodiment, the pressure finger is fixed or hingedly connected to the brush and / or to the body or pocket of the brush holder.
La placa de fuerza o presión 15 puede, de acuerdo con una realización, conectarse al dispositivo de desplazamiento 11 de forma que el dispositivo de desplazamiento pueda actuar sobre todas las escobillas dispuestas en el cuerpo del soporte simultáneamente. Esto significa que en lugar de tener un dispositivo de desplazamiento 11 para cada escobilla como se muestra en el soporte de la técnica anterior de la figura 1, hay, en cambio, un dispositivo de desplazamiento común o principal que proporciona la presión requerida para todas las escobillas dispuestas en el soporte 1.The force or pressure plate 15 can, according to one embodiment, be connected to the displacement device 11 so that the displacement device can act on all the brushes arranged on the body of the holder simultaneously. This means that instead of having a displacement device 11 for each brush as shown in the prior art holder of Figure 1, there is instead a common or main displacement device that provides the pressure required for all the brushes arranged in bracket 1.
De acuerdo con una realización, el cuerpo del soporte 10 puede estar dispuesto de tal forma que la primera 10a y segunda 10b porciones del cuerpo del soporte o los bolsillos 7, 8, se disponen en ángulo, que puede ser <90 grados, con respecto a un plano en el que se encuentra el eje central C-C. Esto significa que las escobillas pueden disponerse en ángulo con respecto al eje central C-C del soporte. Como se muestra en la Figura 5, el soporte de escobillas forma una forma de V, en el que las escobillas se disponen a lo largo de las patas de la V y en el que las patas de la V se cruzan de tal forma que un extremo inferior imaginario de la V puede alinearse con el centro o eje de giro de un anillo colector (no se muestra en la Figura) y, por lo tanto, las escobillas de carbón pueden disponerse de forma tangente al centro del anillo colector. Esto también significa que la primera 10a y segunda 10b porciones del cuerpo del soporte pueden estar dispuestas para permitir que las escobillas 2,4 entren en contacto o acoplen el anillo colector en dos ubicaciones diferentes. El diámetro del anillo colector determina el ángulo óptimo.According to one embodiment, the holder body 10 may be arranged such that the first 10a and second 10b portions of the holder body or the pockets 7, 8, are disposed at an angle, which may be <90 degrees, with respect to to a plane in which the central axis CC lies. This means that the brushes can be arranged at an angle to the central axis C-C of the holder. As shown in Figure 5, the brush holder forms a V shape, in which the brushes are arranged along the legs of the V and in which the legs of the V cross in such a way that a The imaginary lower end of the V can be aligned with the center or axis of rotation of a slip ring (not shown in the Figure) and therefore the carbon brushes can be arranged tangentially to the center of the slip ring. This also means that the first 10a and second 10b portions of the bracket body can be arranged to allow the brushes 2,4 to contact or engage the slip ring at two different locations. The diameter of the slip ring determines the optimum angle.
De acuerdo con una realización alternativa, el ángulo de la forma de V puede adaptarse para diferentes tipos de escobillas, y el ángulo puede ser tal que las patas de la "V" se crucen y, por lo tanto, el extremo inferior imaginario de la "V" pueda estar dispuesto en cualquier otro lugar distinto del centro del anillo colector.According to an alternative embodiment, the angle of the V shape can be adapted for different types of brushes, and the angle can be such that the legs of the "V" intersect and therefore the imaginary lower end of the "V" may be arranged anywhere other than the center of the slip ring.
De acuerdo con la invención, los dedos de presión 12 se disponen para acoplar un dispositivo de inclinación 13, dispositivo 13 que está dispuesto en conexión con la placa de presión 15. De acuerdo con la invención, el dispositivo de inclinación 13 está conectado a la placa de presión de forma que pueda pivotar, es decir, capaz de pivotar, sobre un eje de giro R-R. Mediante esta disposición, es posible disponer la disposición de dedos de presión en un ángulo en relación con el eje central del soporte. Esto puede hacerse para poder compensar aún más las pérdidas de presión que pueden ocurrir cuando el cuerpo del soporte está dispuesto en ángulo con respecto al eje central, es decir, tiene forma de V. El giro o inclinación de la disposición de dedos de presión 12 puede ajustarse de este modo para corresponder o ser ajustable al ángulo en el que se disponen la primera 10a y segunda 10b porciones del cuerpo del soporte. Esto significa que cuando el dispositivo de desplazamiento 11 se acciona para empujar las escobillas de carbón hacia la superficie del anillo colector, los dedos de presión pueden inclinarse o pivotar sobre el eje de giro R-R en un grado que sea óptimo para proporcionar la compensación adecuada para las pérdidas de presión. Los cambios en la fuerza del resorte cuando el dispositivo de desplazamiento 11 cambia durante la distancia de operación, se puede calcular a través de la constante del resorte. Por lo tanto, esto puede compensarse con la fuerza del dedo que puede inclinarse o pivotar sobre el eje de giro R-R en relación con la escobilla, de modo que se pueda aplicar una presión constante y uniforme a las escobillas hacia el anillo colector. A través de esta disposición también el peso decreciente de la escobilla, debido al desgaste, puede compensarse, dependiendo de la ubicación de la escobilla en relación con el centro del anillo colector. De acuerdo con todavía una alternativa, cada dedo de presión se dispone para poder pivotar independientemente de los otros dedos de presión (no mostrados).According to the invention, the pressure fingers 12 are arranged to engage a tilting device 13, which device 13 is arranged in connection with the pressure plate 15. According to the invention, the tilting device 13 is connected to the pressure plate so that it can pivot, that is, able to pivot, about a rotational axis RR. By this arrangement, it is possible to arrange the arrangement of pressure fingers at an angle relative to the central axis of the holder. This can be done to be able to further compensate for pressure losses that can occur when the body of the holder is arranged at an angle to the central axis, that is, it is V-shaped. The rotation or inclination of the pressure finger arrangement 12 it can thus be adjusted to correspond to or be adjustable to the angle at which the first 10a and second 10b portions of the bracket body are arranged. This means that when the displacement device 11 is actuated to push the brushes of carbon towards the surface of the slip ring, the pressure fingers can be tilted or pivoted about the rotational axis RR to a degree that is optimal to provide adequate compensation for pressure losses. The changes in the spring force when the displacement device 11 changes during the operating distance, can be calculated through the spring constant. This can therefore be compensated for by the force of the finger that can be tilted or pivoted about the axis of rotation RR relative to the brush, so that a constant and uniform pressure can be applied to the brushes towards the slip ring. Through this arrangement also the decreasing weight of the brush, due to wear, can be compensated, depending on the location of the brush in relation to the center of the slip ring. According to still one alternative, each pressure finger is arranged to be pivotable independently of the other pressure fingers (not shown).
La conexión de los dedos de presión 12 al dispositivo de inclinación 13 se puede lograr con medios convencionales tales como una disposición de tuerca y tornillo 19. De acuerdo con la realización alternativa, los dedos de presión pueden soldarse al dispositivo de inclinación 13 o pueden conectarse o fijarse por cualquier otro medio adecuado. The connection of the pressure fingers 12 to the inclination device 13 can be achieved with conventional means such as a nut and screw arrangement 19. According to the alternative embodiment, the pressure fingers can be welded to the inclination device 13 or they can be connected or be fixed by any other suitable means.
Cada dedo de presión 12, 12', 12" puede estar provisto de medios de compensación individuales 5, 5', 5" para minimizar las vibraciones y, por lo tanto, optimizar aún más la distribución de presión desde el dispositivo de desplazamiento 11. Los medios de compensación 5 pueden disponerse de acuerdo con una realización en el lado del dispositivo de inclinación 13 que está más cerca del cuerpo del soporte 10, mostrado en la Figura 4, y por lo tanto pueden disponerse entre la escobilla y el cuerpo del soporte. Los medios de compensación 5 pueden disponerse también, que se puede observar en la Figura 4, entre el dispositivo de desplazamiento 11 (o el dispositivo de inclinación 13) y la escobilla de contacto 2. El medio de compensación 5, 6 es un resorte que tiene una mayor fuerza de resorte o presión de resorte que el dispositivo de desplazamiento 11 o el resorte principal. Esto significa que la suma de las fuerzas que los medios de compensación ejercen sobre cada escobilla de contacto es mayor que la fuerza ejercida por el dispositivo de desplazamiento o el resorte principal único. Por ejemplo, si el dispositivo de desplazamiento ejerce una fuerza de 10 N, la suma de la fuerza ejercida por los medios de compensación, es decir, la fuerza total ejercida por los medios de compensación es mayor que 10 N.Each pressure finger 12, 12 ', 12 "may be provided with individual compensation means 5, 5', 5" to minimize vibrations and thus further optimize the pressure distribution from the displacement device 11. The compensation means 5 can be arranged according to an embodiment on the side of the tilting device 13 that is closer to the body of the holder 10, shown in Figure 4, and therefore can be arranged between the brush and the body of the holder . The compensation means 5 can also be arranged, which can be seen in Figure 4, between the displacement device 11 (or the inclination device 13) and the contact brush 2. The compensation means 5, 6 is a spring that it has a higher spring force or spring pressure than the displacement device 11 or the main spring. This means that the sum of the forces exerted by the compensation means on each contact brush is greater than the force exerted by the displacement device or the single mainspring. For example, if the displacement device exerts a force of 10 N, the sum of the force exerted by the compensation means, that is, the total force exerted by the compensation means, is greater than 10 N.
De acuerdo con una realización alternativa, que no forma parte de la invención, los medios de compensación pueden ser resortes de tensión dispuestos en el lado del dispositivo de inclinación que está distal al cuerpo del soporte 10 (no mostrado).According to an alternative embodiment, which does not form part of the invention, the compensation means may be tension springs arranged on the side of the tilting device that is distal to the body of the holder 10 (not shown).
De acuerdo con todavía una alternativa, que no forma parte de la invención, la disposición de dedos de presión 12 puede estar dispuesta para constituir el medio de compensación, por ejemplo, siendo una lámina de resorte, una ballesta o un resorte tipo laminado (no mostrado).According to still an alternative, which does not form part of the invention, the arrangement of pressure fingers 12 may be arranged to constitute the compensation means, for example, being a spring leaf, a leaf spring or a laminated type spring (not shown).
Las Figuras 2-4 ilustran que el dispositivo de desplazamiento 11 puede comprender una disposición de resorte tal como un resorte de casquillo 14. Esta disposición puede estar provista de una parte de montaje 16 en el extremo de la disposición de resorte que está distal al cuerpo del soporte. La parte de montaje 16 puede proporcionar también una conexión a un sistema de control o la conexión a un sistema eléctrico en el que se dispone el soporte.Figures 2-4 illustrate that the displacement device 11 may comprise a spring arrangement such as a socket spring 14. This arrangement may be provided with a mounting portion 16 at the end of the spring arrangement which is distal to the body. of the support. The mounting portion 16 may also provide a connection to a control system or connection to an electrical system in which the bracket is arranged.
El dispositivo de desplazamiento 11 puede operarse o moverse entre el cuerpo del soporte 10 y la parte de montaje 16 y sustancialmente en una dirección a lo largo del eje central C-C del soporte 1. El dispositivo de desplazamiento 11 puede estar dispuesto para proporcionar una fuerza de desplazamiento a lo largo de una dirección sustancialmente radial del anillo colector, lo que significa que el dispositivo de desplazamiento puede estar dispuesto para empujar las escobillas hacia el anillo colector simultáneamente. Esto significa que una fuente de presión externa se dispone para influir en el dispositivo de desplazamiento 11, que empuja después las escobillas hacia el anillo colector con una presión adecuada para proporcionar un contacto óptimo entre el anillo colector o el conector y las escobillas de carbón o contacto. Por dispositivo de desplazamiento se entiende una disposición que proporciona presión de contacto. The displacement device 11 can be operated or moved between the body of the support 10 and the mounting part 16 and substantially in a direction along the central axis CC of the support 1. The displacement device 11 can be arranged to provide a force of displacement along a substantially radial direction of the slip ring, which means that the displacement device can be arranged to push the brushes towards the slip ring simultaneously. This means that an external pressure source is arranged to influence the displacement device 11, which then pushes the brushes towards the slip ring with adequate pressure to provide optimum contact between the slip ring or connector and the carbon brushes or Contact. By displacement device is meant an arrangement that provides contact pressure.
La Figura 5 ilustra un soporte 1 en el que el dispositivo de desplazamiento 11 comprende un cilindro neumático o hidráulico 9. Por una disposición de este tipo, la presión proporcionada puede optimizarse y controlarse aún más. Figure 5 illustrates a support 1 in which the displacement device 11 comprises a pneumatic or hydraulic cylinder 9. By such an arrangement, the supplied pressure can be further optimized and controlled.
La Figura 6 ilustra un sistema 25 con un soporte de escobillas 1, que contiene seis escobillas adaptadas para poder acoplar un anillo colector 20. Como se muestra en la Figura 6, el soporte de escobillas se dispone en forma de V, de modo que las porciones receptoras sean tangentes al centro del anillo colector para una superficie de contacto óptima de las escobillas de contacto contra el anillo colector 20.Figure 6 illustrates a system 25 with a brush holder 1, containing six brushes adapted to be able to couple a slip ring 20. As shown in Figure 6, the brush holder is arranged in a V shape, so that the Receiving portions are tangent to the center of the slip ring for optimal contact surface of the contact brushes against the slip ring 20.
Con el fin de proporcionar una flexibilidad óptima o máxima en el sistema, es importante el ángulo de la primera 10a y segunda 10b porciones o cavidades 7,8 en relación con el anillo colector y el tamaño de los casquillos. La combinación de la disposición de dedos de fuerza 12, 17 capaz de pivotar alrededor de un eje de giro combinado con los medios de compensación 5, 6 puede proporcionar así la posibilidad de tener diferentes diámetros del anillo colector 20 y diferentes tamaños de las escobillas 2, 4 y, por lo tanto, puede proporcionar una flexibilidad y capacidad deseadas del sistema para compensar las diferencias de presión o tensión de las escobillas hacia el anillo colector, eso puede ocurrir debido a la densidad de las escobillas, el diseño del anillo colector y otras influencias, tanto internas como externas. In order to provide optimum or maximum flexibility in the system, the angle of the first 10a and second 10b portions or cavities 7,8 relative to the slip ring and the size of the bushings is important. The combination of the force finger arrangement 12, 17 capable of pivoting around a rotational axis combined with the compensation means 5, 6 can thus provide the possibility of having different diameters of the slip ring 20 and different sizes of the brushes 2 , 4 and thus can provide a desired system flexibility and ability to compensate for differences in pressure or tension from the brushes to the slip ring, that can occur due to the density of the brushes, the slip ring design and other influences, both internal and external.
El presente soporte puede proporcionar además una ventaja porque se puede evitar que los cables 21,21', 21" que conectan las escobillas 2, 4 al cuerpo del soporte 10 de escobillas caigan sobre la disposición de anillo colector en la que el soporte 1 puede estar dispuesto en un ángulo de 90 grados, es decir, perpendicular, a la disposición mostrada en la Figura 6. Este tipo de disposición del soporte es más ventajoso porque puede que ya no sea necesario tener en cuenta el peso de las escobillas de carbón y, por lo tanto, su efecto sobre la fuerza del resorte.The present bracket may further provide an advantage in that the cables 21,21 ', 21 "can be prevented from connecting the brushes 2, 4 to the body of the brush holder 10 fall onto the slip ring arrangement in which the holder 1 can be arranged at an angle of 90 degrees, that is, perpendicular, to the arrangement shown in Figure 6. This type of bracket arrangement is more advantageous because it may no longer be necessary to take into account the weight of the carbon brushes, and therefore their effect on the spring force.
La Figura 7 ilustra los soportes de escobillas 1, 1', 1" y los sistemas de anillos colectores 25, 25', 25" dispuestos en paralelo en un generador 30. El generador 30 puede ser cualquier tipo convencional de generación colocado en una planta de energía eólica, un barco o cualquier otro tipo de unidad de energía eléctrica que requiera una conexión eléctrica giratoria.Figure 7 illustrates the brush holders 1, 1 ', 1 "and the slip ring systems 25, 25', 25" arranged in parallel in a generator 30. The generator 30 can be any conventional type of generation placed in a plant wind power, a boat, or any other type of electrical power unit that requires a rotating electrical connection.
De acuerdo con una realización, la presión al dispositivo de desplazamiento puede proporcionarse desde una fuente externa tal como un compresor o una disposición de resorte montada de forma fija.According to one embodiment, the pressure to the displacement device can be provided from an external source such as a compressor or a fixedly mounted spring arrangement.
El soporte puede de acuerdo con una realización, no mostrada en las figuras, estar provisto de equipos para medir la temperatura de las escobillas y equipos para medir el desgaste de las escobillas, mediciones que pueden transmitirse a un ordenador o algún tipo de sistema de advertencia. Esto es especialmente ventajoso cuando el soporte está incorporado en un sistema que no se puede comprobar fácilmente con regularidad, una planta de energía eólica tan remotamente ubicada.The support can according to an embodiment, not shown in the figures, be provided with equipment for measuring the temperature of the brushes and equipment for measuring the wear of the brushes, measurements that can be transmitted to a computer or some kind of warning system . This is especially advantageous when the bracket is built into a system that cannot be easily checked regularly, such a remotely located wind power plant.
El soporte puede mecanizarse o moldearse y puede fabricarse de un material compuesto o metálico.The bracket can be machined or molded and can be made of a composite or metallic material.
El soporte puede adaptarse a diferentes tamaños y necesidades según el material de la escobilla, El diámetro del anillo colector y la transmisión de energía solicitada.The bracket can be adapted to different sizes and needs depending on the material of the brush, the diameter of the slip ring and the requested power transmission.
Índice de referenciaReference index
1 Soporte de escobillas1 Brush holder
2 Escobilla (derecha)2 Wiper (right)
3 Disposición de resorte3 Spring arrangement
4 Escobilla (izquierda)4 Wiper (left)
5 Medios de compensación (derecha)5 Means of compensation (right)
6 Medios de compensación (izquierda)6 Compensation means (left)
7 Bolsillo (derecha)7 Pocket (right)
8 Bolsillo (izquierda)8 Pocket (left)
9 Resorte neumático o hidráulico9 Pneumatic or hydraulic spring
10 Cuerpo del soporte10 Stand body
10a Primera porción del cuerpo del soporte10a First portion of the support body
10b Segunda porción del cuerpo del soporte10b Second portion of the support body
11 Dispositivo de desplazamiento11 Travel device
12 Dedo de presión (derecha)12 Pressure finger (right)
13 Dispositivo de inclinación (derecha)13 Tilt device (right)
14 Resorte de casquillo14 Bushing spring
15 Placa de presión15 Pressure plate
16 Parte de montaje16 Mounting part
17 Dedo de presión (izquierda)17 Pressure finger (left)
18 Dispositivo de inclinación (izquierda)18 Tilt device (left)
19 Disposición de tuercas y tornillos19 Arrangement of nuts and bolts
20 Anillo colector20 Slip ring
21 Cable21 Cable
25 Sistema de soporte y anillo colector25 Support system and slip ring
30 Generador 30 Generator
Claims (9)
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| Publication number | Publication date |
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| DK2745359T3 (en) | 2020-06-22 |
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