低阻性电机导流环装置的制作方法

1.本实用新型涉及物理领域，尤其涉及电机杂散电流的导流装置，特别是一种低阻性电机导流环装置。


背景技术：

2.杂散电流的产生是由于采用多频段控制电机转速，在电机定子和转子之间耦合出一部分共模电压，传导到电机轴承之后，因轴承结构间隙造成放电，电流足够大时发生电打火放电现象，不停的放电会对金属轴承表面及内部造成凹坑，波浪纹，磨损槽损伤，甚至造成轴承断裂，这样会有安全隐患,增加运营费用。具体的，变频器在高速变换频率时，驱动电机的电流会随之改变大小，产生的电压容易寄生在电机轴上，当电压积攒到一定量的时候就会产生电弧，并沿着电阻值最小的一点进行放电。通过一次次的放电会产生很多的摩擦痕迹，随着痕迹的增多放电次数增加，磨损情况更加剧烈。因此这些杂散电流具有腐蚀性。
3.现有技术中,通过电机接地方式把杂散电流引到安全地方，避免杂散电流对轴承的腐蚀。导流装置主要对电机所产生的耦合电流和静电电流进行排除。
4.但是, 现有导流装置的灵敏度较低，导电纤维与壳体之间的阻值较大，测试结果为78.5欧姆，无法对杂散电流快速地排除。另外，导电纤维与壳体之间固定得不够牢固，导致使用寿命较短。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种低阻性电机导流环装置，所述的这种低阻性电机导流环装置要解决现有技术中导流装置的灵敏度较低、导电纤维与壳体之间固定得不够牢固的技术问题。
6.本实用新型的一种低阻性电机导流环装置，包括一个环状的底壳，底壳上设置有一个环状的上盖，底壳端面中沿圆周方向均布有两个以上数目的碳刷安装槽，任意一个碳刷安装槽中均各自固定设置有一个碳刷，任意一个碳刷均各自包括一个刷柄，刷柄上设置有一个导电刷安装槽，导电刷安装槽中固定设置有一个带有开口的电导环，电导环具有弹性，电导环中设置有一个导电刷，刷柄的两端面分别设置有一个第一螺纹孔，第一螺纹孔均与导电刷安装槽连通，第一螺纹孔中各自设置有一个螺柱，两个螺柱分别从两端将电导环和导电刷压紧固定，导电刷的一端沿径向越过底壳的内圆周后再向底壳的轴心延伸一段距离，所述底壳和上盖的电导率低于电导环的电导率。
7.进一步的，所述的刷柄上设置有两个固定孔，碳刷安装槽中设置有两个第二螺纹孔，刷柄通过固定孔、第二螺纹孔、螺栓与底壳固定连接。
8.进一步的，所述底壳和上盖沿圆周方向分别设置有四个第一安装孔和第二安装孔，上盖通过第一安装孔、第二安装孔和螺栓与底壳固定连接。
9.进一步的，所述底壳和上盖均由5052铝合金材料构成。
10.进一步的，所述电导环由紫铜材料构成。
11.进一步的，所述的刷柄外壳由5052铝合金材料构成。
12.进一步的，所述的导电刷采用24k碳纤维丝。
13.进一步的，所述的底壳的侧面分别沿圆周方向设置有四个第三安装孔。
14.进一步的，导电刷沿径向越过底壳内圆周延伸的距离大于0且小于底壳内圆半径。
15.本实用新型与现有技术相比，其效果是积极和明显的。
16.1、导流环中采用碳刷形式，刷柄内固定电导环，利用螺柱和电导环压紧碳纤维丝，从而使碳纤维丝牢牢固定在刷柄内，提高导流环的使用寿命。
17.2、底壳和上盖采用5052铝合金材料，性能稳定不易氧化，电导性能稳定，阻值每立方毫米在0.2欧左右。
18.3、材料阶梯吸附式导流方式。利用不同材料的自然电位差形成低位阶梯式，使电流自然积攒到最低电位处，阶梯最低点。底壳和上盖的5052铝合金型材的的电位要高于电导环的紫铜材料的电位，电流的物理状态自然会往低电位流动，作为电流的阶梯方向引导其他电流流向，从而提高了导流环灵敏度。测试本实用新型的导电纤维与底壳之间的阻值约为4.5欧，与现有技术中的78.5欧相比大大减小。
19.采用不同材料形成自然压差和电导率，利用电流的物理现象，电流会自动走向低电位的原理，引导电流流向制定地点。不同材料有不同的电导率，紫铜要比铝合金的电导率高很多，电流自然会流向高导电率的材料，材料充满电流后，再流向其他不同电导率的材料，使用不同材料形成“电流凹坑现象”，提高接地环本体对电流的敏感度，最大限度降低杂散电流的腐蚀性。
20.4、单向流动方式。碳刷就是导流环的电极，通过材料阶梯吸附方式使电极吸收杂散电流。电流的流动特性没有特殊条件下，不会从流动方向突然逆转，每个电极为一个单向排流通道，避免杂散电流的回流反击腐蚀金属部件。
附图说明
21.图1为本实用新型的一种低阻性电机导流环装置的正视示意图。
22.图2为本实用新型的一种低阻性电机导流环装置的立体示意图。
23.图3为本实用新型的一种低阻性电机导流环装置的分解示意图。
24.图4为本实用新型的一种低阻性电机导流环装置中碳刷的分解示意图。
25.图5为本实用新型的一种低阻性电机导流环装置中碳刷的正视示意图。
26.图6为本实用新型的一种低阻性电机导流环装置中碳刷的左视示意图。
具体实施方式
27.以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型并不限制于本实施例，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。本实用新型中的上、下、前、后、左、右等方向的使用仅为了描述方便，并非对本实用新型的技术方案的限制。
28.实施例1
29.如图1-图6所示，本实用新型的一种低阻性电机导流环装置，包括一个环状的底壳1，底壳1上设置有一个环状的上盖2，底壳1端面中沿圆周方向均布有两个以上数目的碳刷
安装槽3，任意一个碳刷安装槽3中均各自固定设置有一个碳刷4，任意一个碳刷4均各自包括一个刷柄5，刷柄5上设置有一个导电刷安装槽6，导电刷安装槽6中固定设置有一个带有开口的电导环7，电导环7具有弹性，电导环7中设置有一个导电刷8，刷柄5的两端面分别设置有一个第一螺纹孔9，第一螺纹孔9均与导电刷安装槽6连通，第一螺纹孔9中各自设置有一个螺柱10，两个螺柱10分别从两端将电导环7和导电刷8压紧固定，导电刷8的一端沿径向越过底壳1的内圆周后再向底壳1的轴心延伸一段距离，所述底壳1和上盖2的电导率低于电导环7的电导率。
30.进一步的，所述的刷柄5上设置有两个固定孔11，碳刷安装槽3中设置有两个第二螺纹孔12，刷柄5通过固定孔11、第二螺纹孔12、螺栓与底壳1固定连接。
31.进一步的，所述底壳1和上盖2沿圆周方向分别设置有四个第一安装孔13和第二安装孔14，上盖2通过第一安装孔13、第二安装孔14和螺栓与底壳1固定连接。
32.进一步的，所述底壳1和上盖2均由5052铝合金材料构成。
33.进一步的，所述电导环7由紫铜材料构成。
34.进一步的，所述的刷柄外壳由5052铝合金材料构成。
35.进一步的，所述的导电刷8采用 24k碳纤维丝。
36.进一步的，所述的底壳1的侧面分别沿圆周方向设置有四个第三安装孔15。
37.进一步的，导电刷8沿径向越过底壳1内圆周延伸的距离大于0且小于底壳1内圆半径。
38.底壳1通过第三安装孔15和螺栓固定在电机外壳与转子之间。
39.具体的，本实施例中的导电刷8、5052铝合金材料、紫铜材料、24k碳纤维丝等均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。
40.本实施例的工作原理：
41.本实用新型将电流分流，目的主要是保护轴承和相关部件的安全性，防止电机的转子和定子所产生的轴电压对金属表面进行腐蚀。防止定子产生的电流耦合传导到转子，转子上的电流传递到主轴，主轴所连接的轴承或者转动部件接触到电流，运动部件的旋转和间隙形成放电，电火花能量达到脆化金属，从而防止电火花接触到金属瞬间脆化形成磨损。
42.导流环安装于电机外壳和转子之间，通过导电材料将电流导向安全地中。导流环可安装在电机内部或外部，外部安装使用安装支架固定在电机外壳，内部安装则导流环使用过盈配合压接在电机内部。杂散电流通过导流环引导电流到外部的安全地线中。
43.本实用新型的特点：
44.1、导流环中采用碳刷4形式，刷柄5内固定电导环7，利用螺柱10和电导环7压紧碳纤维丝，从而使碳纤维丝牢牢固定在刷柄5内，提高导流环的使用寿命。
45.2、底壳1和上盖2采用5052铝合金材料，性能稳定不易氧化，电导性能稳定，阻值每立方毫米在0.2欧左右。
46.3、材料阶梯吸附式导流方式。利用不同材料的自然电位差形成低位阶梯式，使电流自然积攒到最低电位处，阶梯最低点。底壳1和上盖2的5052铝合金型材的的电位要高于电导环7的紫铜材料的电位，电流的物理状态自然会往低电位流动，作为电流的阶梯方向引导其他电流流向，从而提高了导流环灵敏度。测试本实用新型的导电纤维与底壳1之间的阻
值约为4.5欧，与现有技术中的78.5欧相比大大减小。
47.采用不同材料形成自然压差和电导率，利用电流的物理现象，电流会自动走向低电位的原理，引导电流流向制定地点。不同材料有不同的电导率，紫铜要比铝合金的电导率高很多，电流自然会流向高导电率的材料，材料充满电流后，再流向其他不同电导率的材料，使用不同材料形成“电流凹坑现象”，提高接地环本体对电流的敏感度，最大限度降低杂散电流的腐蚀性。
48.4、单向流动方式。碳刷4就是导流环的电极，通过材料阶梯吸附方式使电极吸收杂散电流。电流的流动特性没有特殊条件下，不会从流动方向突然逆转，每个电极为一个单向排流通道，避免杂散电流的回流反击腐蚀金属部件。