一種柱式平面接觸調壓器的製作方法

2023-05-04 21:16:06 2

專利名稱：一種柱式平面接觸調壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種變壓器，尤其是一種可調交流電源。
背景技術：
目前市場上出售的接觸式調壓器都是自耦變壓器線圈帶有滑動電刷的方式，線圈的幾匝經常被電刷所短路，產生短路電流，此短路電流和負荷電流幾乎相同。雖然提高電刷的電阻係數可以減少短路電流，但是會增大由於負荷電流所造成的電能損耗，並且會產生電刷溫度上升的不良後果，如果採用金屬電刷，則短路電流將成為負荷電流的幾十倍，線圈將立即燒毀，所以按照傳統設計生產的接觸式調壓器，其極限容量很難做大，而且電刷的溫升較高。

發明內容
本實用新型的目的是克服傳統接觸式調壓器存在的匝間短路電流和不能使用金屬電刷的缺點，提供一種電流可連繼輸出，採用金屬複合電刷，匝間短路電流小，電刷溫升低、容量大、波形好、成本低的一種平面柱式接觸式調壓器。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種柱式平面接觸調壓器，包括鐵芯、柱式平面線圈、電刷組、電抗器線圈、消弧電阻、傳動機構，柱式平面線圈採用左右對稱均勻間隙交叉凹凸布銅導線法繞制，其繞組凹進部分用環氧樹脂填充，所述的電刷組由成對的金屬複合電刷組成，安裝在柱式平面線圈的一個平面上，分別與柱式平面線圈的左右裸銅磨麵接觸，在傳動機構的帶動下在裸銅磨麵運動，金屬複合電刷是由主電刷和包縛在主電刷周圍的輔助電刷組成，主電刷的厚度小於柱式平面線圈兩根相鄰裸銅導線間的絕緣距離，成對的金屬複合電刷的輸出端與相併聯的電抗器線圈和消弧電阻兩端相連接，電抗器線圈帶有中間輸出抽頭。
與現有技術相比較，本實用新型具有匝間短路電流小，電刷導電能力、火花等級低、容量大的優點，可製成大容量接觸式調壓器、穩壓器。


圖1為本實用新型環氧樹脂筒正視圖圖2為環氧樹脂筒剖視圖圖3為本實用新型的結構示意圖圖4為圖3的剖視圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步說明圖3所示的本實用新型一種平面接觸式調壓器包括鐵芯1、平面柱式線圈3、電刷組、電抗器8、消弧電阻9、傳動機構。電刷組是由一對金屬複合電刷10、11組成。
平面柱式線圈3採用左右對稱均勻間隙交叉凹凸布線繞制，具體方案是在柱式矩型環氧樹脂筒2的一面銑出左右對稱均勻排列的凹凸槽，見圖1、圖2所示，將導線繞在加工好的柱式矩型環氧樹脂筒2上，加工成均勻間隙交叉凹凸布線平面柱式線圈3，平面柱式線圈3繞組凹進部分5用環氧樹脂填平，然後用平面磨床加工成左右兩個錯位一匝導線的裸銅磨麵。
將上述一對金屬複合電刷A10、B11安裝在柱式平面線圈3的同一平面上，並在傳動機構的帶動下作上下同步運動，與線圈磨麵接觸，兩隻金屬複合電刷A10、B11的輸出兩端分別與電抗器線圈8和消耗電阻9兩端相連接，電流從電抗器8的中間抽頭輸出，見圖3、圖4所示。
金屬複合電刷A10和B11的中間低電阻材料厚度設定為a，一塊電刷的總厚度設為b，線圈導線厚度設定為c，兩匝相鄰凸出裸銅導線間的絕緣距離設定為d，則必須是d＞a、c+2d＞b這樣設計的結果是要電刷運行中不會出現一隻金屬複合電刷的中間低電刷材料同時與兩根裸銅導線相接，避免了匝間短路電流的產生。
下面分析兩塊金屬複合電刷A、B與平面柱式線圈3的磨麵接觸的三種工作狀態下匝間短路電流情況(1)、金屬複合電刷A10的中間低電阻主電刷6與平面柱式線圈3左邊的銅裸導線4相接觸，金屬複合電刷B11的中間低電阻主電刷6與平面柱式線圈3右邊的裸銅導線4相接觸；由於金屬複合電刷A的主電刷和金屬複合電刷B的主電刷分別接觸兩根裸銅導線，此時匝間電壓差對電抗器勵磁，產生感抗，限制了匝間短路電流。
(2)、金屬複合電刷A10的中間低電阻主電刷6與平面柱式線圈3左邊的銅裸導線4相接觸，金屬複合電刷B的中間低電阻主電刷6與平面柱式線圈3右邊的裸銅導線4不接觸；金屬複合電刷A10的中間低電阻主電刷6與平面柱式線圈3左邊的裸銅導線4不接觸，金屬複合電刷B11的中間低電阻主電刷6與平面柱式線圈3右邊的裸銅導線4相接觸；這二情種況都只有一隻金屬複合電刷的主電刷與平面柱式線圈3的裸銅導線4相接觸，也就沒有匝間短路電流。
從上述三種情況可以看調壓器不會有輸出斷電現象，一塊金屬複合電刷的主電刷6的厚度a小於相領倆匝裸銅導線4間的絕緣距離d，也不會產生匝間短路現象，完全可以達到接觸式調壓器的設計要求。
下面介紹為了消除在電刷運行過程中產生的火花現象所採取的技術方案在電刷運行過程中有有兩種情況很容量產生電刷火花，(1)當一個電刷的電流從0突然升到最大值，或者從最大值降到0時，會產生火花，(2)當一個電刷斷開時，根據電感電流不能突變的原理，由電抗器產生的反電勢要維護相應的電流，也很容易產生電刷火花。因此要解決電刷運行過程中的火花，本實用型採用在低電阻主電刷6周圍複合高電阻材料的輔助電刷7，使當電刷斷開後或者接連前，輔助電刷都與導線相觸，保持一個較小的電流，達到消除電刷突然斷開所產生火花的目的，即第一種火花現象。為了消除第二種火花現象，採用在電抗器兩端並聯式接通一隻相應規格的消弧電阻，當一個電刷斷開，電抗器因電感電流產生的反電勢所形成的電流通過消弧電阻達到消除火花的目的，即第二種現象。
當然本實用新型金屬複合電刷數量也可以採用多對。
本實用型具有匝間短路電流小，電刷導電能力、火花等級低、容量大的優點，可製成大容量接觸式調壓器、穩壓器。
權利要求1.一種柱式平面接觸調壓器，包括鐵芯(1)、柱式平面線圈(3)、電刷組、電抗器線圈(8)、消弧電阻(9)、傳動機構，其特徵是所述柱式平面線圈(3)採用左右對稱均勻間隙交叉凹凸布銅導線法繞制，其繞組凹進部分用環氧樹脂填充，所述的電刷組由成對的金屬複合電刷(10、11)組成，安裝在柱式平面線圈(3)的一個平面上，分別與柱式平面線圈(3)的左右裸銅磨麵接觸，在傳動機構的帶動下在裸銅磨麵運動，金屬複合電刷(10、11)是由主電刷(6)和包縛在主電刷周圍的輔助電刷(7)組成，主電刷(6)的厚度小於柱式平面線圈(3)兩根相鄰裸銅導線間的絕緣距離，成對的金屬複合電刷(10、11)的輸出端與相併聯的電抗器線圈(8)和消弧電阻(9)兩端相連接，電抗器線圈(8)帶有中間輸出抽頭。
2.根據權利要求1所述的一種柱式平面接觸調壓器，其特徵是所述的電刷組是由一對的金屬複合電刷組成。
專利摘要本實用新型公開了一種柱式平面接觸調壓器，它包括鐵芯、柱式平面線圈、電刷組、電抗器線圈、消弧電阻、傳動機構，柱式平面線圈採用左右對稱均勻間隙交叉凹凸布銅導線法繞制，金屬複合電刷是由主電刷和包縛在主電刷周圍的輔助電刷組成，成對的金屬複合電刷的輸出端與相併聯的電抗器線圈和消弧電阻兩端相連接，電抗器線圈帶有中間輸出抽頭。本實用新型具有匝間短路電流小，電刷導電能力、火花等級低、容量大的優點，可製成大容量接觸式調壓器、穩壓器。
文檔編號H01F29/00GK2563730SQ0226683
公開日2003年7月30日 申請日期2002年9月1日 優先權日2002年9月1日
發明者吳旭升 申請人:吳旭升