[发明专利]一种可自动更换发电机大轴接地碳刷的控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种可自动更换发电机大轴接地碳刷的控制装置及方法，包括电源、碳刷寿命检测模块、采集控制模块、垂直推杆电机控制模块、水平推杆电机控制模块；通过碳刷寿命检测模块将当前运行碳刷的行程转换为电压信号，提供给采集控制模块，采集控制模块再次将电压信号还原为实际碳刷行程数据，当确定当前运行碳刷寿命达到更换的时候，采集控制模块通过垂直推杆电机控制模块使得垂直推杆电机转换为复位状态，再通过水平推杆电机控制模块驱动水平推杆电机增加行程，将新的碳刷从水平方向推向工作位置，通过垂直推杆电机控制模块使得垂直推杆电机转换为置位状态，将新的碳刷与发电机大轴紧密导通接触，实现了接地碳刷的自动更换。

技术领域

本发明属于发电机大轴接地碳刷技术领域，涉及一种可自动更换发电机大轴接地碳刷的控制装置及方法。

背景技术

发电机运行中，其转子大轴上会感应出电压，称为轴电压。由于轴电压的存在，运行中该电压可通过转子两端的轴瓦击穿油膜，从而形成轴电流，烧损轴瓦。因此要将大轴通过接地碳刷接地，碳刷能够消除大轴对地的静电电压，防止击穿放电现象的发生。此外，碳刷还可以供转子接地保护装置用，用于转子对地绝缘的测量。

发电机转子大轴碳刷块通过弹簧将压力加在与换向器或集电环表面滑动接触的碳刷上，使其在固定体与旋转体之间稳定地传导电流。目前，常见发电机转子大轴只安装有两块接地碳刷，当这两块碳刷磨损后需要停机更换新的碳刷方可使电机继续工作，因此碳刷的维护更换频率较高，更换时对设备和人身风险均很高，若电机设备全天候不停歇转动，则碳刷磨损更快，更换碳刷的时间周期将更短，需要花费较大的人力物力，进一步导致目前碳刷维护更换的成本偏高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种可自动更换发电机大轴接地碳刷的控制装置及方法，本发明能够自动检测运行碳刷的寿命，在碳刷使用完毕后自动更换新碳刷，减少人工更换碳刷的工作量和更换风险，有效的减小了碳刷的更换成本，确保了发电机大轴接地的安全可靠。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种可自动更换发电机大轴接地碳刷的控制装置，包括：

碳刷寿命检测模块，所述碳刷寿命检测模块的电压信号输出端与采集控制模块电压信号输入端口相连，用于检测碳刷的磨损量；

采集控制模块，所述采集控制模块的第一控制端口与垂直推杆电机控制模块控制端口相连，第二控制端口与水平推杆电机控制模块控制端口相连，用于判断碳刷的寿命，并控制垂直推杆电机控制模块和水平推杆电机控制模块动作实现碳刷自动更换；

垂直推杆电机控制模块，所述垂直推杆电机控制模块用于操作碳刷与发电机大轴相接触；

水平推杆电机控制模块，所述水平推杆电机控制模块用于实现碳刷的更换。

上述装置进一步的改进在于：

还包括电源，所述电源的输出直流5V分别与碳刷寿命检测模块、采集控制模块相连并供电，所述电源输出直流12V分别与垂直推杆电机控制模块和水平推杆电机控制模块供电端口相连并供电。

所述电源采用开关稳压电源，型号为D-30AGD开关电源。

所述碳刷寿命检测模块为滑动变阻器R1，所述滑动变阻器R1的非抽头端的一端与电源的5V输出端相连，非抽头端的另一端接地，所述滑动变阻器抽头端由与所述垂直推杆电机控制模块连接的弹簧片驱动，所述滑动变阻器抽头端电压信号输出端与采集控制模块电压信号输入端口相连。

所述滑动变阻器R1的额定输出电阻值为0-1000Ω，滑动变阻器R1非抽头端的一端与碳刷套管底部固定连接，非抽头端的另一端与碳刷套管顶部固定连接，所述滑动变阻器抽头端与弹簧片底部连接片通过树脂绝缘材料相连，用于防止滑动变阻器抽头端电压信号串入发电机大轴。