励磁碳刷在线更换培训装置的制作方法

本技术涉及电机检修，尤其涉及一种励磁碳刷在线更换培训装置。

背景技术：

1、目前国内第三代核电技术机组容量大，大多采用自并励静止励磁系统。这种励磁系统的特点是使用集电环和励磁碳刷传输电流，在发电机正常运行期间，励磁碳刷一直处于动态磨损状态，当碳刷磨损超过限值时，会出现碳刷和集电环接触不良而过热或者打火问题，严重情况下会导致核电厂非计划停机，带来巨大的经济损失。

2、发电机生产厂家一般建议每周对发电机励磁碳刷进行状态检查，若发现碳刷磨损至刻度线时则需要在发电机运行状态下更换碳刷。而运维人员更换碳刷的熟练程度在这个过程中显得尤为重要，由于在发电机运行状态下，发电机转子处于高速旋转状态，且集电环处于带电状态，若运维人员技能不过关，更换碳刷时存在以下风险和人因失误陷阱：

3、(1)更换错误碳刷的人因失误陷阱；

4、(2)碳刷损坏；

5、(3)更换碳刷时碳刷与集电环存在电火花，若更换时间过长，碳刷与集电环电火花时间长会损伤集电环；

6、(4)更换碳刷时，极容易出现励磁碳刷与周围接地金属部件接触导致发电机出现励磁绕组接地报警。

7、目前对于碳刷更换的更换技能仅仅依靠在运行中的发电机上更换碳刷培养，或者依靠理论知识来灌输在碳刷更换过程中的风险和注意事项，显然难以避免上述情况的发生。

8、综上所述，针对自并励静止励磁类型的大型核电发电机组的励磁碳刷更换技能的培养对于核电厂的发电机组安全可靠运行至关重要。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种励磁碳刷在线更换培训装置，能够在线培训运维人员更换励磁碳刷的技能，提高熟练度和操作准确性。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、励磁碳刷在线更换培训装置，包括集电环模拟单元、在线监测单元和plc控制器；所述集电环模拟单元包括模拟集电环、刷架、碳刷、支撑座以及电机，多个所述碳刷沿周向可拆卸设置于所述刷架上，所述集电环两端分别穿过两个所述刷架与两个所述支撑座转动连接，所述电机连接于所述刷架一端；所述在线监测单元包括摄像头和显示屏，所述摄像头能够采集学员更换碳刷的操作视频图像，所述显示屏与所述摄像头连接；所述plc控制器与所述电机连接。

4、作为优选，所述模拟集电环包括连接部和抵接部，两个所述抵接部分别同轴设置于所述连接部的两端，两个所述抵接部分别模拟正极集电环和负极集电环。

5、作为优选，所述模拟集电环呈空心哑铃状。

6、作为优选，所述连接部上套设有转子风扇，所述转子风扇随所述模拟集电环一同旋转，所述模拟集电环外表面开设有螺旋状的通风沟槽。

7、作为优选，所述电机包括四个转速档位，分别为额定转速档以及转速依次提高的低转速档、中转速档和高转速档。

8、作为优选，还包括带有台阶的底座，所述刷架、所述支撑座以及所述电机均安装于所述底座上。

9、作为优选，所述支撑座包括固定座、活动座、轴承和连接件，所述活动座通过所述连接件与所述固定座连接并能够围合成供所述模拟集电环穿过的安装孔，所述轴承安装于所述安装孔内。

10、作为优选，所述轴承为封闭式滚珠轴承。

11、作为优选，还包括隔音罩和控制台，所述集电环模拟单元和所述摄像头设置于所述隔音罩内，所述plc控制器和所述显示屏位于所述隔音罩外且集成在所述控制台上。

12、作为优选，所述隔音罩采用透明有机玻璃制成。

13、本实用新型的有益效果：本实用新型中的励磁碳刷在线更换培训装置能够模拟碳刷更换环境，使学员在实际操作中掌握碳刷更换或维修技能，减少实际更换或维修碳刷时产生的人因失误。

技术特征：

1.励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，所述模拟集电环(1)包括连接部和抵接部，两个所述抵接部分别同轴设置于所述连接部的两端，两个所述抵接部分别模拟正极集电环和负极集电环。

3.根据权利要求2所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，所述模拟集电环(1)呈空心哑铃状。

4.根据权利要求3所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，所述连接部上套设有转子风扇(12)，所述转子风扇(12)随所述模拟集电环(1)一同旋转，所述模拟集电环(1)外表面开设有螺旋状的通风沟槽。

5.根据权利要求1所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，所述电机(4)包括四个转速档位，分别为额定转速档以及转速依次提高的低转速档、中转速档和高转速档。

6.根据权利要求1所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，还包括带有台阶的底座(7)，所述刷架(2)、所述支撑座(3)以及所述电机(4)均安装于所述底座(7)上。

7.根据权利要求1所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，所述支撑座(3)包括固定座、活动座、轴承和连接件，所述活动座通过所述连接件与所述固定座连接并能够围合成供所述模拟集电环(1)穿过的安装孔，所述轴承安装于所述安装孔内。

8.根据权利要求7所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，所述轴承为封闭式滚珠轴承。

9.根据权利要求1所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，还包括隔音罩(8)和控制台(11)，所述集电环模拟单元和所述摄像头(5)设置于所述隔音罩(8)内，所述plc控制器(9)和所述显示屏(10)位于所述隔音罩(8)外且集成在所述控制台(11)上。

10.根据权利要求9所述的励磁碳刷在线更换培训装置，其特征在于，所述隔音罩(8)采用透明有机玻璃制成。

技术总结本技术属于电机检修技术领域，公开了一种励磁碳刷在线更换培训装置，该培训装置包括集电环模拟单元、在线监测单元和PLC控制器；集电环模拟单元包括模拟集电环、刷架、碳刷、支撑座以及电机，多个碳刷沿周向可拆卸设置于刷架上，模拟集电环两端分别穿过两个刷架与两个支撑座转动连接，电机连接于刷架一端；在线监测单元包括摄像头和显示屏，摄像头能够采集学员更换碳刷的操作视频图像，显示屏与摄像头连接；PLC控制器与电机连接。上述培训装置能够模拟碳刷更换时的操作环境，使运维人员在实际操作中掌握碳刷更换或维修技能，减少实际更换或维修碳刷时产生的人因失误。技术研发人员：焦佳欢,常森伟,孙彦昭,富征,杨晨剑,尹鹏宇,郭述志,黄明,李龙,潘磊,黄金受保护的技术使用者：国核示范电站有限责任公司技术研发日：20231024技术公布日：2024/6/2