CN104377018B - 螺旋式接触调压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺旋式接触调压器，其包括支架、铁心、套在铁心外的线圈骨架以及螺旋缠绕在线圈骨架上的线圈，线圈骨架安装在支架上并与支架构成轴向限位、周向可旋转配合，在支架上设有带动线圈骨架旋转的操作机构，在支架上安装有固定电刷架，固定电刷架上设有固定电刷，固定电刷位于线圈骨架的一侧并与线圈的周侧紧密接触，线圈外设有移动电刷架，移动电刷架上设有移动电刷，其刷头设有滑槽，线圈嵌置于滑槽内，移动电刷与旋转的线圈构成纵向滑动配合，本发明实现电刷仅压一匝线圈消除了电刷上承受二至三匝电压的问题，电刷采用铜质或铜合金不会使调压器短路，降低了调压器与电刷的接触电阻和损耗，突破了电刷大电流的技术瓶颈。

Description

螺旋式接触调压器

技术领域

本发明涉及一种调压器，具体涉及一种螺旋式接触调压器。

背景技术

调压器在各领域之间应用很广泛，但现在所用的都是电刷在线圈磨面上滑动的接触调压器，通过改变线圈的匝数比而达到调节电压的目的(见图6、图 7)。

接触调压器，是作交流负载电压连续无级调节用，是作为自动调压器的核心部件。由于目前使用的接触调压器，电刷都是压在线圈磨面上移动，为达到连续无级调节，它必须同时接触压其二至三匝（见图8、图9），那么电刷上就承受二至三匝电压，调压器功率越大匝电压越大，匝电压越大，作用电刷上电压越大，那么电刷发热就越厉害，同时给调压器构成短路匝，致使变压器损耗增加，因此电刷问题阻止了调压器向大功率发展的技术瓶颈。

如图9分析：

1.R1越大越好，流过R1的电流I1就会越小，也就是短路电流越小。

2.R2越小越好，流过R2的电流大，压降就小，电刷发热也就越小。

3.调压器功率越大A、B之间匝电压就越大，作用电刷上电压越大，那么电刷发热就越厉害，同时给调压器构成短路匝，致使变压器损耗增加，因此电刷问题阻止了调压器向大功率发展的技术瓶颈。

发明内容

为了解决上述技术的不足，本发明的目的是提供一种螺旋式接触调压器，其解决了以往电刷在使用过程中接触多匝线圈而产生损耗大、温升高、使用寿命不长的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种螺旋式接触调压器，其包括支架、铁心、套在铁心外的线圈骨架以及螺旋缠绕在线圈骨架上的线圈，所述的线圈骨架安装在支架上并与支架构成轴向限位、周向可旋转配合，在支架上还设有带动线圈骨架旋转的操作机构，在支架上安装有固定电刷架，固定电刷架上设有固定电刷，所述固定电刷位于线圈骨架的一侧并与线圈的周侧紧密接触，所述的线圈外还设有移动电刷架，移动电刷架上设有移动电刷，所述移动电刷的刷头设有与一匝线圈宽度相适配的滑槽，所述线圈嵌置于滑槽内，所述移动电刷与旋转的线圈构成纵向滑动配合。

所述铁心为立体三角铁心。

所述线圈骨架两侧均设有固定电刷架，所述固定电刷架两侧均为6个。

所述移动电刷为3个,所述移动电刷设有3个刷头。

所述固定电刷和移动电刷采用铜质或铜合金。

所述操作机构包括手轮、与手轮连接连动杆以及连接在连动杆末端的主动齿轮，所述线圈骨架端部设有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮相配合。

本发明的有益效果主要表现在，采用立体三角铁心外缠绕螺旋线圈，使电刷沿着螺旋线圈的轨道随铁心旋转而改变线圈的匝数，达到调节输出电压的目的。

采用上述方式可以实现电刷接触面积仅压一匝线圈消除了电刷上承受二至三匝电压的问题，从而电刷采用铜质或铜合金不会使调压器短路，降低了调压器与电刷的接触电阻，降低电刷与调压器的损耗，同时突破了电刷大电流的技术瓶颈。

提高了电刷的使用寿命，并保证电刷与线圈的接触非常可靠。

附图说明

附图1是本发明的立体结构图。

附图2是本发明的主视图。

附图3是本发明的移动电刷的结构示意图。

附图4是本发明的操作机构的结构示意图。

附图5是本发明的电刷架的结构示意图。

附图6是现有的接触调压器的剖面图。

附图7是现有的调压器的电气示意图。

附图8是现有的调压器中的电刷与线圈的示意图。

附图9是现有的调压器中的电刷与线圈接触的电气示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明包括支架、铁心1、套在铁心1外的线圈骨架3以及螺旋缠绕在线圈骨架3上的线圈32，所述的线圈骨架3安装在支架上并与支架构成轴向限位、周向可旋转配合，在支架上还设有带动线圈骨架3旋转的操作机构，在支架上安装有固定电刷架4，固定电刷架4上设有固定电刷41，所述固定电刷41位于线圈骨架3的一侧并与线圈32的周侧紧密接触，所述的线圈32外还设有移动电刷架5，移动电刷架5上设有移动电刷51，所述移动电刷51的刷头设有与一匝线圈宽度相适配的滑槽511，所述线圈32嵌置于滑槽511内，所述移动电刷51与旋转的线圈32构成纵向滑动配合。

所述移动电刷51的刷头设有与一匝线圈32宽度相适配的滑槽511，所述线圈32嵌置于滑槽511内，且移动电刷51的刷头大小刚好卡接在线圈32匝数之间，并且可以沿着各匝线圈32滑动，线圈32螺旋缠绕在线圈骨架3上，形成螺纹型的供移动电刷51滑动的轨道，从而保证移动电刷51在滑动过程中仅仅与一匝线圈32紧压在一起，不会压接到多匝线圈32，而仅仅压接一匝线圈32，保证移动电刷51在通电过程中，降低了移动电刷51与调压器之间的损耗，突破了电刷大电流的技术瓶颈。

所述铁心1为立体三角铁心，立体三角铁心由三个完全相同的单框拼合而成，拼合后的等边三角形立体结构稳定性好，立体三角铁心机械强度高，三相受力一致，使器身抗短路能力增强，同时立体三角铁心在制造过程中经过真空退火处理，能基本消除内应力，磁路各处均无高磁阻存在，使空载损耗与空载电流大幅度下降，立体三角铁心采用无接缝连续卷绕，硅钢带结构紧密，工作振动小，可使噪音降低到最低限度，立体三角铁心三相磁路连贯，确保三相供电平衡，降低损耗效果显著，立体三角铁心空间利用系数高，线圈导线的长度减少，即可节约原材料，又可降低负载损耗，从而减轻调压器的重量，并且体积小，结构紧凑，外形美观，占地面积小。

所述线圈骨架3两侧均设有固定电刷架4，所述固定电刷架4两侧均为6个，所述移动电刷51为3个,所述移动电刷51设有3个刷头，通过设置多个固定电刷架4和移动电刷51，可以分别满足三相供电和单相供电的需求，在同一个调压器上实现三相电和单相电的切换。

所述固定电刷41和移动电刷51采用铜质或铜合金，采用铜质或铜合金制作电刷，目前的调压器的电刷多采用石墨粉的混合物或者单纯石墨制作，采用石墨制作的电刷会磨损较快，磨损后接触面积增大会短路相临的接触点，而采用本设计方案设计的调压器，其电刷可以直接采用铜质或铜合金制作。

所述操作机构包括手轮2、与手轮2连接连动杆21以及连接在连动杆21末端的主动齿轮22，所述线圈骨架3端部设有从动齿轮31，所述从动齿轮31与主动齿轮22相配合，手轮2的转到通过连动杆21带动主动齿轮22旋转，而从动齿轮31跟随主动齿轮22转动而转动，从而使螺旋缠绕在线圈骨架3上的线圈32螺旋运动，与移动电刷51构成丝杆螺母配合，使移动电刷51沿着线圈32的缠绕轨迹纵向滑动。

转动手轮2，通过连动杆21带动主动齿轮22旋转，主动齿轮22带动从动齿轮31旋转，从动齿轮31固定在线圈骨架3的两端，从动齿轮31旋转带动线圈骨架3旋转，缠绕在线圈骨架3上的线圈32，线圈32呈螺纹式排列，当线圈骨架3旋转时，与线圈32紧密配合的移动电刷51与螺纹排列的线圈32构成丝杆螺母配合，使移动电刷51随着手轮2的旋转上下滑动移动，而通过固定在线圈32两端的固定电刷41与移动电刷51之间的距离改变，实现对输出电压的调节。

本发明还可以采用电动机构来替代手轮2操作机构，也可以将齿轮转动机构用皮带轮转动机构进行替换，所述电动机构包括伺服电机，所述伺服电机的电机轴上设有皮带轮，所述皮带轮与线圈骨架3之间通过皮带连接，伺服电机带动皮带轮转动，皮带轮通过与线圈骨架3连接的皮带，带动线圈骨架3随皮带轮旋转而旋转，使线圈32呈螺纹式上升或下降，使线圈32跟移动电刷51之间形成纵向滑动配合，随着线圈32的正转和反转，移动电刷32跟随线圈32的正转和反转做纵向向上滑动和纵向向下滑动，因此可以改变移动电刷51与固定电刷41之间距离，从而调节输出电压的大小。

所述支架分包括支撑板7和限位板6，手轮2固定在支撑板7上，固定电刷架4通过螺丝固定在限位板6上，三角铁心两端分别通过限位板6和支撑板7固定，同时通过上、下两片限位板6限定位置，同时通过限位板6限定线圈骨架3的位置，保证线圈骨架3在限位板6限定的位置内可以周向旋转，限位板6与支撑板7之间通过3颗螺丝固定。

实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种螺旋式接触调压器，其包括支架（6）、铁心（1）、套在铁心（1）外的线圈骨架（3）以及螺旋缠绕在线圈骨架（3）上的线圈（32），其特征在于：所述的线圈骨架（3）安装在支架（6）上并与支架（6）构成轴向限位、周向可旋转配合，在支架（6）上还设有带动线圈骨架（3）旋转的操作机构，在支架（6）上安装有固定电刷架（4），固定电刷架（4）上设有固定电刷（41），所述固定电刷（41）位于线圈骨架（3）的一侧并与线圈（32）的周侧紧密接触，所述的线圈（32）外还设有移动电刷架（5），移动电刷架上设有移动电刷（51），所述移动电刷(51)的刷头设有与一匝线圈宽度相适配的滑槽(511)，所述线圈（32）嵌置于滑槽（511）内，所述移动电刷(51)与旋转的线圈(32)构成纵向滑动配合，所述铁心（1）为立体三角铁心，所述立体三角铁心由三个完全相同的单框成等边三角形设置构成。

2.根据权利要求1所述的螺旋式接触调压器，其特征在于，所述线圈骨架（3）两侧均设有固定电刷架（4），两侧的固定电刷架(4)均为6个。

3.根据权利要求1所述的螺旋式接触调压器，其特征在于，所述移动电刷(51)为3个,所述移动电刷（51）设有3个刷头。

4.根据权利要求1或2或3所述的螺旋式接触调压器，其特征在于，所述固定电刷(41)和移动电刷(51)采用铜质或铜合金。

5.根据权利要求1所述的螺旋式接触调压器，其特征在于，所述操作机构包括手轮（2）、与手轮（2）连接的连动杆（21）以及连接在连动杆（21）末端的主动齿轮（22），所述线圈骨架（3）端部设有从动齿轮（31），所述从动齿轮（31）与主动齿轮（22）相配合。