JP2848838B2 - Rust prevention device for slip ring for current collection - Google Patents
Rust prevention device for slip ring for current collectionInfo
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Description
この発明は、タービン発電機、ジーゼル発電機および
電動機において、励磁電流を供給する集電用スリップリ
ングが冷却用空気による銹を生じないようにした集電用
スリップリングの発銹防止装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rust prevention device for a current collecting slip ring in a turbine generator, a diesel generator, and an electric motor, wherein the current collecting slip ring for supplying an exciting current is prevented from being rusted by cooling air.
タービン発電機，ジーゼル発電機および電動機におい
て、励磁電流を供給する集電用スリップリング（以下に
おいては単にスリップリングと称することもある）を冷
却するための軸流フアンにより外気を吸い込んでこの外
気をそのまま供給すれば、空気中の有害成分（塩分，二
流化硫黄SO2流化水素H2Sなどによりスリップリングが腐
食されかつ銹を生じて、スリップリングとブラシとの接
触部から火花を生じたり、またはブラシの摩耗の原因と
なる。従来、前記有害成分の含有量を低減するため吸気
部にフイルタを備えている。 例えば塩分に対しては脱塩フイルタを、SO2,H2Sに対
しては酸化触媒フイルタが用いられ、これらを酸化して
酸化物として取り除いている。In a turbine generator, a diesel generator, and an electric motor, external air is sucked by an axial flow fan for cooling a current collecting slip ring (hereinafter, also simply referred to as a slip ring) for supplying an exciting current, and the external air is sucked. If supplied as it is, harmful components in the air (salts, disulfide SO 2, hydrogen H 2 S, etc. will corrode and rust the slip ring, causing sparks from the contact between the slip ring and the brush. Conventionally, a filter is provided in the intake section to reduce the content of the harmful components, for example, a desalting filter for salt, and a filter for SO 2 and H 2 S. In this case, an oxidation catalyst filter is used, and these are oxidized and removed as oxides.
これらの装置では、フイルタを用いても有害成分を完
全には除去することが難しく、除去されない有害成分が
スリップリングを腐食したり、スリップリングに銹を生
ずる。またフイルタを交換する際に、フイルタをはずし
たまま回転電機を運転すると、外気が直接スリップリン
グ室に流入して腐食の原因となる。 この発明は、スリップリング室に供給する外気を予め
加熱することにより、この外気の相対湿度を低下させス
リップリングの発銹を防止するようにした集電用スリッ
プリングの発銹防止装置を提供することを目的とする。In these apparatuses, it is difficult to completely remove harmful components even by using a filter, and harmful components that are not removed corrode the slip ring or cause rust on the slip ring. If the rotating electric machine is operated with the filter removed when replacing the filter, outside air flows directly into the slip ring chamber, causing corrosion. The present invention provides a rust prevention device for a current collector slip ring in which the outside air supplied to a slip ring chamber is pre-heated to reduce the relative humidity of the outside air and prevent the slip ring from rusting. The purpose is to:
上記目的は、鉄合金から成る集電用スリップリングを
収容したスリップリング室内にファンにより外気を吸い
込んでスリップリングの通風冷却を行うようにした回転
電機において、前記スリップリング室への通風経路に外
気を加熱する加熱器を設け、この加熱器により前記スリ
ップリング室へ通風される外気をその相対湿度が50％以
下となるように加熱し、この加熱された外気により前記
スリップリングを冷却するようにした集電用スリップリ
ングの発銹防止装置によって達成できる。An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine in which a fan sucks outside air into a slip ring chamber containing a current collecting slip ring made of an iron alloy to perform ventilation cooling of the slip ring. Is provided so as to heat the outside air ventilated to the slip ring chamber so that its relative humidity is 50% or less, and to cool the slip ring by the heated outside air. This can be achieved by a rust prevention device for the current collecting slip ring.
スリップリング室の通風経路に加熱器を設け、吸い込
んだ外気を予め加熱することにより、この外気の相対湿
度を下げるので、スリップリングの表面に付着する水膜
の厚さは減少し、水膜の厚さが減少すると腐食速度は遅
くなる。また相対湿度が50％以下になると塩類の潮解作
用が少なくなり、腐食性ガスSO2によるスリップリング
のFeまたはZnの腐食が少なくなる。By providing a heater in the ventilation path of the slip ring chamber and preheating the sucked outside air, the relative humidity of this outside air is reduced, so the thickness of the water film attached to the surface of the slip ring is reduced, and the water film As the thickness decreases, the corrosion rate decreases. The deliquescence action salts relative humidity is below 50% less corrosion of F e or Z n of the slip ring according to a corrosive gas SO 2 is reduced.
以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。第
１図はこの発明の実施例による集電用スリップリングの
発銹防止装置の外形図である。スリップリング３は発電
機固定子の軸方向外側にあり、スリップリング３を収容
するスリップリング室７には、加熱器１を取り付けてい
てこのスリップリング室には軸方向の端にフイルタ２を
取り付けたフイルタ室８を備えている。フイルタ２は脱
塩フイルタおよび酸化触媒フイルタを用いる。外気は吸
気口５から吸入し、フイルタ2,加熱器１を経てスリップ
リング３と同軸に取り付けたフアン４を介してスリップ
リングを通風冷却し、排気口６から大気中に排気され
る。 第２図，第３図および第４図はこの発明の実施例によ
る通風系統を示す通風系統図で、第２図は加熱器のみを
設けた場合、第３図および第４図は加熱器とフイルタと
を併設した場合を示す。 第２図は、外気を吸気口から吸い込んで加熱器１で加
熱し相対湿度を50％以下に下げて、フアン４によりスリ
ップリング３に通風冷却し大気へ排気することを示す。 相対湿度とは、空気中に含まれる水蒸気の量をその湿
度の空気が含みうる水蒸気の最大量で割つた値を％で表
したものをいう。 第３図は、外気を吸気口から吸い込んで加熱器１で加
熱し、相対湿度を50％以下としフイルタで有害物質を除
去してからフアン４によりスリップリングに通風冷却し
大気へ排気する。第４図はフイルタ２で有害物質を除去
してから加熱器１で加熱して相対湿度を50％以下とし、
フアン４によりスリップリングに通風冷却し大気へ排気
することを示す。 第５図は、正常な鉄表面に吸着した水膜の厚さと相対
湿度との関係を示すグラフ、第６図は大気腐食速度と水
膜厚との関係を示すグラフ、第７図は相対湿度と亜硫酸
ガスがFeとZnに及ぼす影響を示す一般的なグラフであ
る。 一般にスリップリングは鉄合金で作られるが、これら
金属面の腐食は湿り大気腐食（相対湿度が100％以下の
雰囲気で肉眼で見えない薄い被膜が表面に存在するとき
の腐食）状態で相対湿度が高くなると急激に腐食速度が
増大する。この領域は、第５図のごとく10〜100分子量
の水の吸着膜による腐食で相対湿度は約50〜100％に相
当する。第６図において、横軸は水膜の厚さ、縦軸は腐
食速度を表していて、Ｉは乾き大気腐食領域、IIは湿り
大気腐食領域であり、これらの領域では水膜が厚くなる
に従って腐食速度は速くなる。IIIは濡れ大気腐食でこ
の領域では水膜の厚さが増えると腐食速度は低下してい
る。IVは水溶液中腐食で水膜の厚さに関係なく腐食速度
はほぼ一定である。相対湿度を50％以下にすれば分子層
10以下となり、この領域は第６図の乾き大気腐食領域Ｉ
に相当し、この領域では腐食速度は極めて遅い。 第７図において、イは0.01％SO2中のFeの重量増加と
相対湿度との関係、ロは0.01％SO2中のZnの重量増加と
相対湿度との関係、ハは純粋空気中のFe増加と相対湿度
との関係を示す。 塩類の潮解作用が起こる相対湿度は50％前後であり
（例えば塩化カルシウム45％，塩化ナトリウム78％，塩
化マグネシウム55％，何れも20℃のとき）、また腐食性
ガスSO2中においては第７図から相対湿度が60％を超え
ると急激に腐食速度が上昇することがわかる。従ってス
リップリングに供給する外気を相対湿度50％以下とする
ことによりスリップリングの腐食を防止できる。 加熱器はヒータまたはヒートポンプを用い、吸気口か
ら吸い込んだ外気を加熱する。加熱器は段階的に切り換
え可能の抵抗を用いて、気温などに応じて切り換える構
造としてもよい。 但しスリップリングの温度上昇値は電気規格（JEC,IE
Cなど）により制限されているので、吸気湿度はスリッ
プリングおよびブラシ等の発生損出による温度上昇との
関連で制約を受ける。またスリップリングおよびブラシ
の温度が上昇するとブラシの摩耗量が増加する。従って
スリップリングに供給する空気の温度はフアン容量，通
風抵抗，通風経路等を勘案しながら決定しなげればなら
ない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of a rust prevention device for a current collecting slip ring according to an embodiment of the present invention. The slip ring 3 is located axially outside the generator stator, and a heater 1 is mounted in a slip ring chamber 7 containing the slip ring 3, and a filter 2 is mounted in the slip ring chamber at an axial end. A filter room 8 is provided. The filter 2 uses a desalination filter and an oxidation catalyst filter. The outside air is sucked in from the intake port 5, passes through the filter 2, the heater 1, and is cooled through the slip ring via the fan 4 coaxially mounted with the slip ring 3, and is exhausted to the atmosphere from the exhaust port 6. 2, 3 and 4 are ventilation system diagrams showing a ventilation system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a case where only a heater is provided, and FIGS. This shows the case where a filter is installed. FIG. 2 shows that outside air is sucked in from the air inlet, heated by the heater 1 to lower the relative humidity to 50% or less, cooled by the fan 4 through the slip ring 3, and exhausted to the atmosphere. Relative humidity refers to a value obtained by dividing the amount of water vapor contained in air by the maximum amount of water vapor that can be contained in air of the humidity and expressing the value in%. In FIG. 3, the outside air is sucked from the intake port and heated by the heater 1, the relative humidity is reduced to 50% or less, the harmful substances are removed by the filter, and then the fan 4 cools down the slip ring and exhausts to the atmosphere. FIG. 4 shows that the relative humidity is reduced to 50% or less by removing the harmful substances with the filter 2 and then heating with the heater 1.
This indicates that the fan 4 cools down the slip ring and exhausts it to the atmosphere. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness of the water film adsorbed on the normal iron surface and the relative humidity, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the atmospheric corrosion rate and the water film thickness, and FIG. 7 is the relative humidity. sulfurous acid gas and is a common graph showing the effect on F e and Z n. Generally, the slip ring is made of an iron alloy, but the corrosion of these metal surfaces is humid atmospheric corrosion (corrosion when there is a thin film that is invisible to the naked eye in an atmosphere with a relative humidity of 100% or less) and the relative humidity is low. The higher the rate, the faster the corrosion rate. As shown in FIG. 5, this region is corroded by an adsorbing film of water having a molecular weight of 10 to 100, and has a relative humidity of about 50 to 100%. In FIG. 6, the horizontal axis represents the thickness of the water film, and the vertical axis represents the corrosion rate. I is a dry atmospheric corrosion region, and II is a wet atmospheric corrosion region. In these regions, as the water film becomes thicker. The corrosion rate is faster. III is wet atmospheric corrosion. In this region, the corrosion rate decreases as the thickness of the water film increases. IV is corrosion in aqueous solution, and the corrosion rate is almost constant regardless of the thickness of the water film. Molecular layer if relative humidity is below 50%
10 or less, and this area corresponds to the dry atmospheric corrosion area I in FIG.
In this region, the corrosion rate is extremely low. The In Figure 7, i the relationship between weight gain and the relative humidity of F e in 0.01% SO 2, B is the relationship between the weight gain and the relative humidity of Z n in 0.01% SO 2, C pure air shows the relationship between F e increase the relative humidity. Relative humidity deliquescence action salts occurs is around 50% (eg calcium chloride 45%, sodium chloride 78%, 55% magnesium chloride, when both 20 ° C.), also in a corrosive gas SO 2 7 It can be seen from the figure that when the relative humidity exceeds 60%, the corrosion rate sharply increases. Accordingly, by controlling the outside air supplied to the slip ring to a relative humidity of 50% or less, corrosion of the slip ring can be prevented. The heater uses a heater or a heat pump to heat the outside air sucked from the air inlet. The heater may be configured to switch in accordance with the temperature or the like by using a resistor that can be switched stepwise. However, the temperature rise of the slip ring depends on the electrical standard (JEC, IE
C, etc.), the intake air humidity is restricted in relation to a rise in temperature due to the loss of slip rings and brushes. Also, as the temperature of the slip ring and the brush increases, the amount of wear of the brush increases. Therefore, the temperature of the air supplied to the slip ring must be determined in consideration of the fan capacity, ventilation resistance, ventilation path, and the like.
スリップリングを収容するスリップリング室の通風経
路に外気を加熱する加熱器を設け、この加熱器により前
記外気の相対湿度が50％以下となるように加熱して、こ
の加熱された外気をスリップリングに通風させるように
したので、外気の相対湿度を下げることにより、スリッ
プリングに付着する水分子数の層を少なくし、腐食速度
を低下させ外気の水分によるスリップリングの腐食を防
止できる。さらに外気の相対湿度を下げることにより腐
食性ガスによるスリップリングの腐食速度を低下させ、
腐食を防止できる。 従ってこの発明によれば、集電用スリップリングの減
りを少なくしスリップリングの寿命を長くすることがで
きる。A heater for heating the outside air is provided in a ventilation path of the slip ring chamber accommodating the slip ring, and the heater is heated by the heater so that the relative humidity of the outside air becomes 50% or less. By reducing the relative humidity of the outside air, the layer of the number of water molecules adhering to the slip ring is reduced, the corrosion rate is reduced, and the slip ring is prevented from being corroded by the moisture of the outside air. Furthermore, by lowering the relative humidity of the outside air, the corrosion rate of the slip ring due to corrosive gas is reduced,
Corrosion can be prevented. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the reduction of the current collecting slip ring and to prolong the life of the slip ring.
第１図はこの発明の実施例による集電用スリップリング
の発銹防止装置の外形図、第２図はこの発明の実施例に
よる発銹防止装置に加熱器のみを設けた通風系統図、第
３図および第４図はこの発明の実施例による発銹防止装
置に加熱器とフイルタとを設けた通風系統図、第５図は
清浄な鉄表面に吸着した水膜の厚さと相対湿度との関係
を示すグラフ、第６図は大気腐食速度と水膜厚との関係
を示すグラフ、第７図は相対湿度と亜硫酸ガスがFeとZn
に及ぼす影響を示す一般的なグラフである。 1:加熱器、2:フイルタ、3:スリップリング、4:フアン、
5:吸気口。FIG. 1 is an external view of a rust prevention device for a current collecting slip ring according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a ventilation system diagram in which only a heater is provided in the rust prevention device according to the embodiment of the present invention. 3 and 4 are ventilation system diagrams in which a heater and a filter are provided in a rust prevention device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the thickness of a water film adsorbed on a clean iron surface and the relative humidity. graph showing the relationship, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the atmospheric corrosion rate and MizumakuAtsu, FIG. 7 is the relative humidity and sulfur dioxide F e and Z n
6 is a general graph showing the effect on the stiffness. 1: heater, 2: filter, 3: slip ring, 4: fan,
5: Inlet.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−32905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−102803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−67803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−54710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−33373（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−59084（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−162907（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−130414（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−61618（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−94159（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−149008（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−23616（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−8202（ＪＰ，Ｂ２) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-51-32905 (JP, A) JP-A-50-102803 (JP, A) JP-A-53-67803 (JP, A) 54710 (JP, A) JP-A-60-33373 (JP, A) JP-A-60-59084 (JP, A) JP-A-57-162907 (JP, A) Japanese Utility Model Application Sho-53-130414 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 53-61618 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 56-94159 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 58-149008 (JP, U) (JP, B2)
Claims (1)
容したスリップリング室内にファンにより外気を吸い込
んでスリップリングの通風冷却を行うようにした回転電
機において、前記スリップリング室への通風経路に外気
を加熱する加熱器を設け、この加熱器により前記スリッ
プリング室へ通風される外気をその相対湿度が50％以下
となるように加熱し、この加熱された外気により前記ス
リップリングを冷却することを特徴とする集電用スリッ
プリングの発銹防止装置。1. A rotating electric machine in which a fan sucks outside air into a slip ring chamber accommodating a current collecting slip ring made of an iron alloy and performs ventilation cooling of the slip ring, wherein a ventilation path to the slip ring chamber is provided. Providing a heater for heating the outside air, heating the outside air ventilated to the slip ring chamber by the heater so that the relative humidity is 50% or less, and cooling the slip ring by the heated outside air. A rust prevention device for a current collector slip ring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024279A JP2848838B2 (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Rust prevention device for slip ring for current collection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024279A JP2848838B2 (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Rust prevention device for slip ring for current collection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206339A JPH02206339A (en) | 1990-08-16 |
| JP2848838B2 true JP2848838B2 (en) | 1999-01-20 |
Family
ID=12133756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1024279A Expired - Lifetime JP2848838B2 (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Rust prevention device for slip ring for current collection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2848838B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3270492A4 (en) * | 2016-03-02 | 2018-11-14 | Xinjiang Goldwind Science & Technology Co., Ltd. | Wind power generator system and fluid transportation device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5361618U (en) * | 1976-10-29 | 1978-05-25 | ||
| JPS53130414U (en) * | 1977-03-25 | 1978-10-17 |
-
1989
- 1989-02-02 JP JP1024279A patent/JP2848838B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3270492A4 (en) * | 2016-03-02 | 2018-11-14 | Xinjiang Goldwind Science & Technology Co., Ltd. | Wind power generator system and fluid transportation device |
| US10359028B2 (en) | 2016-03-02 | 2019-07-23 | Xinjiang Goldwind Science & Technology Co., Ltd. | Air-cooled wind power generator system and fluid cooling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02206339A (en) | 1990-08-16 |
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