CN105280401B - 抽头变换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抽头变换器，在该抽头变换器中，动触头旋转以选择性地连接至多个抽头。抽头变换器包括可旋转的上动触头、可旋转的下动触头、驱动轴、单式静触头和双式静触头，其中，下动触头电连接至上动触头，驱动轴使上动触头和下动触头一体地旋转，单式静触头包括连接至多个抽头中的任一个抽头的单个端子，双式静触头包括第一端子和第二端子，第一端子和第二端子一起连接至多个抽头中的另一个抽头。由于上动触头和下动触头通过单个驱动轴一体地旋转，因此可以减小装置的部件数量和体积，并且可以使装置的操作更容易。

Description

抽头变换器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年7月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0085073的优先权和权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过参引并入本文中。

技术领域

本发明构思涉及一种抽头变换器，并且更具体地，涉及一种其中动触头旋转以选择性地连接至多个抽头的抽头变换器。

背景技术

一般而言，抽头变换器安装在变压器的初级绕组中，以防止铁芯在变压器的初级侧的电压电平增大至大于等于额定电压电平的过电压电平时过饱和。

当次级侧的电压由于初级侧的电压电平的变化而从具有预定电平的额定电压转变时，抽头变换器用于将次级侧的电压电平调节成等于额定电压的电平。

图1至图5为示出了现有技术的抽头变换器的抽头转换操作的动触头和静触头的立体图和线路图。

具体地，图1示出了抽头和抽头连接的情况，图2示出了抽头和抽头连接的情况，图3示出了抽头和抽头连接的情况，图4示出了抽头和抽头连接的情况，以及图5示出了抽头和抽头连接的情况。

参照图1至图5，现有技术的抽头变换器包括联接至旋转轴40的上动触头10和下动触头20、以及沿上动触头10和下动触头20的旋转轨迹设置的多个静触头30c至30h。

上动触头10包括以可旋转的方式联接至旋转轴40的框架11和联接至框架11并且根据框架11的旋转选择性地连接至多个静触头30c至30h的连接导体12。

与上动触头10类似，下动触头20包括以可旋转的方式联接至旋转轴40的框架21和联接至框架21并且根据框架21的旋转选择性地连接至多个静触头30c至30h的连接导体22。

此处，上动触头10与下动触头20彼此电连接。

上动触头10的框架11包括电力传输单元13，用于使上动触头10旋转的操作单元(未示出)连接至该电力传输单元13。此处，操作单元推动电力传输单元13以使得上动触头10旋转。

下动触头20的框架21包括电力传输单元23，用于使下动触头20旋转的操作单元(未示出)连接至该电力传输单元23。此处，操作单元推动电力传输单元23以使得下动触头20旋转。

第一静触头30c、第二静触头30d和第三静触头30e沿上动触头10的旋转轨迹设置。

第四静触头30f、第五静触头30g和第六静触头30h沿下动触头20的旋转轨迹设置。

参照图1至图5的线路图，由于抽头、抽头和抽头中的任一者与抽头、抽头和抽头中的任一者通过动触头连接，因此抽头对应于最小的线圈圈数，并且线圈的最终圈数在抽头中确定。

此处，抽头、抽头、抽头、抽头、抽头和抽头可以设定成在圈数方面具有预定差异。

例如，在对应于抽头的最小圈数为90圈的情况下，当抽头与抽头直接连接时，线圈的圈数为90圈。

同样，在参考圈数为10圈的情况下，当抽头与抽头连接时，由于抽头与抽头在圈数方面的差异为10圈，因此，在抽头与抽头之间添加了10圈，并且因此，最终的圈数为100圈(90圈+10圈)。

同样，当抽头与抽头连接时，由于抽头与抽头在圈数方面的差异为20圈，因此，在抽头与抽头之间添加了20圈，并且因此，最终的线圈圈数为110圈(90圈+20圈)。

在相同的原理下，当抽头与抽头连接时，由于抽头与抽头在圈数方面的差异为50圈，因此，在抽头与抽头之间添加了50圈，并且因此，最终的线圈圈数为140圈(90圈+50圈)。

下文将参照图1至图5对根据现有技术的抽头变换器的抽头转换操作进行描述。

参照图1至图5，第一静触头30c、第二静触头30d和第三静触头30e沿上动触头10的旋转轨迹设置，并且第四静触头30f、第五静触头30g和第六静触头30h沿下动触头20的旋转轨迹设置。

此处，第一静触头30c连接至抽头，第二静触头30d连接至抽头，第三静触头30e连接至抽头，第四静触头30f连接至抽头，第五静触头30g连接至抽头，以及第六静触头30h连接抽头。

首先，图1示出了抽头与抽头连接的情况。上动触头10连接至第三静触头30e，并且下动触头20连接至第四静触头30f。

图2示出了抽头与抽头连接的情况。此处，上动触头10沿一个方向旋转以连接至第二静触头30d，并且下动触头20连接至第四静触头30f。

图3示出了抽头和抽头连接的情况。此处，上动触头10连接至第二静触头30d，并且下动触头20沿一个方向旋转以连接至第五静触头30g。

图4示出了抽头与抽头连接的情况。此处，上动触头10沿一个方向旋转以连接至第一静触头30c，并且下动触头20连接至第五静触头30g。

图5示出了抽头与抽头连接的情况。此处，上动触头10连接至第一静触头30c，并且下动触头20沿一个方向旋转以连接至第六静触头30h。

然而，在现有技术的抽头变换器中，由于上动触头10和下动触头20被独立地驱动，因此需要单独设置用于操作上动触头10的操作单元(未示出)和用于操作下动触头20的操作单元(未示出)，从而导致装置的部件数量增大，装置的体积增大，并且需要控制多个操作单元。

发明内容

本发明构思的一个方面提供了一种抽头变换器，在该抽头变换器中，在使上动触头和下动触头一体地旋转的同时可以自由地调节线圈的各种圈数。

根据本发明构思的一个方面，抽头变换器可以包括可旋转的上动触头、可旋转的下动触头、驱动轴、单式静触头和双式静触头，其中，下动触头电连接至上动触头，驱动轴使上动触头和下动触头一体地旋转，单式静触头包括连接至多个抽头中的任一个抽头的单个端子，双式静触头包括第一端子和第二端子，该第一端子和第二端子一起连接至多个抽头中的另一个抽头。其中，沿上动触头的旋转轨迹设置有一个单式静触头和至少一个双式静触头；以及沿下动触头的旋转轨迹设置有至少一个双式静触头和一个单式静触头。

当上动触头连接至沿上动触头的旋转轨迹设置的单式静触头时，下动触头连接至沿下动触头的旋转轨迹设置的双式静触头的第一端子，当上动触头连接至沿上动触头的旋转轨迹设置的双式静触头的第一端子时，下动触头连接至沿下动触头的旋转轨迹设置的双式静触头的第二端子，以及当上动触头连接至沿上动触头的旋转轨迹设置的双式静触头的第二端子时，下动触头连接至沿下动触头的旋转轨迹设置的双式静触头的第一端子或单式静触头。

抽头变换器还可以包括旋转框架，该旋转框架包括设置在旋转框架的上部中的上动触头和设置在旋转框架的下部中的下动触头，并且旋转框架联接至驱动轴。

双式静触头可以包括双式本体部，双式本体部与上动触头和下动触头接触，以及双式本体部可以具有沿着上动触头和下动触头的旋转轨迹延伸的杆形形状。

单个端子、第一端子和第二端子沿着上动触头和下动触头的旋转轨迹等间隔设置。

沿上动触头的旋转轨迹可以设置有多个双式静触头，沿下动触头的旋转轨迹可以设置有多个双式静触头，上动触头可以根据驱动轴的旋转而旋转，以选择性地连接至沿上动触头的旋转轨迹设置的单式静触头和多个双式静触头中的任一者，以及下动触头可以根据驱动轴的旋转而旋转，以选择性地连接至沿下动触头的旋转轨迹设置的多个双式静触头和单式静触头中的任一者。

单式静触头和多个双式静触头可以依此顺序沿上动触头的旋转轨迹设置，以及多个双式静触头和单式静触头可以依此顺序沿下动触头的旋转轨迹设置。

附图说明

本发明构思的上述及其他方面、特征以及优势将从结合附图的下文的详细描述中得以更清楚地理解，其中：

图1包括在根据现有技术的抽头变换器的抽头和抽头的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图2包括在图1中示出的抽头变换器的抽头和抽头的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图3包括在图1中示出的抽头变换器的抽头和抽头的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图4包括在图1中示出的抽头变换器的抽头和抽头的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图5包括在图1中示出的抽头变换器的抽头和抽头的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图6为根据本发明构思的示例性实施方式的抽头变换器的立体图；

图7A和图7B为包括在图6中示出的抽头变换器中的上动触头、下动触头和旋转框架的平面图和侧视图；

图8为示出了包括在图6中示出的抽头变换器中的静触头的立体图；

图9包括了在图6中示出的抽头变换器的抽头与抽头连接的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图10包括了在图6中示出的抽头变换器的抽头与抽头连接的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图11包括了在图6中示出的抽头变换器的抽头与抽头连接的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图12包括了在图6中示出的抽头变换器的抽头与抽头连接的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图；

图13包括了在图6中示出的抽头变换器的抽头与抽头连接的情况下的动触头和静触头的立体图和线路图。

具体实施方式

下文将参照附图对本发明构思的示例性实施方式进行详细描述。

然而，本发明构思可以以许多不同的形式例示并且不应当解释为限于本文陈述的具体实施方式。当然，提供这些实施方式使得本公开内容将是详尽的并且是完整的，并且向本领域技术人员充分地传达本发明构思的范围。

在附图中，元件的形状和尺寸为了清楚起见可以是放大的，并且相同的附图标记将始终用以表示相同或类似的元件。

首先，将参照图6至图8对根据本发明构思的示例性实施方式的抽头变换器的构型进行描述。

如图6至图8中所示，根据本发明构思的示例性实施方式的抽头变换器100可以包括支承框架110、固定框架120、环形构件130、驱动轴140、上动触头150、下动触头160、单式静触头180以及双式静触头190。

如图6中所示，支承框架110可以包括以圆形设置的多个杆，就像设置在整个圆筒形结构的边缘上的柱那样。

支承框架110可以支承单式静触头180和双式静触头190。

固定框架120——固定多个支承框架110的位置的结构——可以构造为环形构件。

围绕支承框架110的外侧的环形构件130可以用于保持根据本发明构思的示例性实施方式的抽头变换器110的封装件(未示出)与静触头180和180之间的空间。

驱动轴140可以连接至上动触头150和下动触头160(下文将对其进行描述)并且驱动轴140通过旋转使上动触头150和下动触头160整体地旋转。

根据本发明构思的示例性实施方式的抽头变换器100可以通过单个驱动轴140来操作上动触头150和下动触头160，使得上动触头150和下动触头160的行为相同。

上动触头150可以以可旋转的方式联接至驱动轴140并且在旋转的同时选择性地连接至单式静触头180和多个双式静触头190(下文将对其进行描述)中的任一者。

上动触头150与下动触头160(下文将对其进行描述)一起用作电连接静触头180和静触头190的中介。

在示例性实施方式中，上动触头150可以包括联接单元152、延伸单元154以及连接单元156和连接单元158。

此处，联接单元152可以连接至旋转框架170(下文将对其进行描述)并且将旋转框架170的旋转力传递至连接单元156和连接单元158。

从联接单元152向一侧延伸的延伸单元154可以形成允许连接单元156和连接单元158设置在其中的结构。

连接单元156和连接单元158可以设置在延伸单元154中并且可以与单式静触头180和双式静触头190(下文将对其进行描述)直接接触，以将单式静触头180和双式静触头190电连接至上动触头150。

在示例性实施方式中，连接单元156和连接单元158可以包括设置在延伸单元154上方的上连接单元156和设置在延伸单元154下方的下连接单元158。

在该构型中，上连接单元156和下连接单元158可以与单式静触头180的单式本体部182的上端和下端以及双式静触头190的双式本体部192的上端和下端接触。

像上动触头150那样，下动触头160可以以可旋转的方式联接至驱动轴140并且可以在旋转的同时选择性地连接至单式静触头180和多个双式静触头190(下文将对其进行描述)中的任一者。

下动触头160可以设置在上动触头150的下方。

在示例性实施方式中，如图7中所示，下动触头160可以包括联接单元162、延伸单元164以及连接单元166和连接单元168。

此处，联接单元162可以联接至旋转框架170(下文将对其进行描述)并且将旋转框架170的旋转力传递至连接单元166和连接单元168。

从联接单元162向一侧延伸的延伸单元164可以形成允许连接单元166和连接单元168设置在其中的结构。

连接单元166和连接单元168可以设置在延伸单元164中并且可以与单式静触头180和双式静触头190(下文将对其进行描述)直接接触，以将单式静触头180和双式静触头190电连接至上动触头150。

在示例性实施方式中，连接单元166和连接单元168可以包括设置在延伸单元164上方的上连接单元166和设置在延伸单元164下方的下连接单元168。

在该构型中，上连接单元166和下连接单元168可以与单式静触头180的单式本体部182的上端和下端以及与双式静触头190的双式本体部192的上端和下端接触。

上动触头150和下动触头160可以设置在旋转框架170中。

旋转框架170为具有中空部172的圆筒形构件，其中，驱动轴140联接至该中空部172。上动触头150的联接单元152可以联接至旋转框架170的上端，并且下动触头160的联接单元162可以联接至旋转框架170的下端。

旋转框架170可以根据驱动轴140的旋转而旋转，并且将驱动轴140的旋转力传递至上动触头150和下动触头160。

旋转框架170可以由导体形成，并且旋转框架170将上动触头150和下动触头160电连接。

如图8中所示，静触头180可以包括单式本体部182和单个端子184。

单式本体部182可以构造成插入到上动触头150和下动触头160的上连接单元156和166与下连接单元158和168之间的空间中，并且单式本体部182将单个端子184与上动触头150电连接。

该单个端子184可以具有从单式本体部182向外突出的杆形行状，并且可以连接至设置在变压器线圈中的多个抽头中的任一抽头。

如图8中所示，双式静触头190可以包括双式本体部192、第一端子194和第二端子196。

双式本体部192为构造成插入到上动触头150和下动触头160的上连接单元156和166与下连接单元158和168之间的空间中的导体，以将单个端子184与上动触头电连接。

与单式本体部182不同的是，双式本体部192可以构造为沿着上动触头150和下动触头160的旋转轨迹以弧形形状延伸的杆式导体。

因此，当上动触头150和下动触头160旋转时，上动触头150与下动触头160的上连接单元156和166与下连接单元158和168可以在连接至双式本体部192的状态下滑动。

同样，第一端子194可以构造成具有从双式本体部192的一侧向外突出的杆形形状，并且第一端子194可以连接至设置在变压器线圈中的多个抽头中的另一抽头。

第二端子196可以构造成具有从双式本体部192的一侧向外突出的杆形形状，并且第二端子196可以一起连接至第一端子194所连接的抽头。

在示例性实施方式中，如图8中所示，双式静触头190可以通过将两个单式静触头180结合成一体来构造。

同时，在示例性实施方式中，一个单式静触头和多个双式静触头190沿上动触头150的旋转轨迹设置，并且多个双式静触头190和一个单式静触头180可以沿下动触头160的旋转轨迹设置。

例如，在上动触头150的旋转轨迹中，静触头可以参照图8的逆时针方向按照单式静触头180和多个双式静触头190的次序设置。

在下动触头160的旋转轨迹中，静触头可以按照多个双式静触头190和单式静触头180的次序设置。

此处，单式静触头180和双式静触头190可以构造成使得单个端子184、第一端子194和第二端子196沿着上动触头150和下动触头160的旋转轨迹等间隔地设置，但是单个端子184、第一端子194和第二端子196的设置不限于此。

通过静触头的设置结构，沿上动触头150的旋转轨迹设置的静触头180和190的设置结构可以与沿下动触头160的旋转轨迹设置的静触头180和190的设置结构两侧对称。

将对根据本发明构思的示例性实施方式的具有前述构型的抽头变换器100的动触头与静触头之间的连接进行描述。

首先，当上动触头150连接至沿上动触头150的旋转轨迹设置的单式静触头180时，下动触头160可以连接至沿下动触头160的旋转轨迹设置的双式静触头190的第一端子194。

当上动触头150连接至沿上动触头150的旋转轨迹设置的双式静触头190的第一端子194时，下动触头160可以连接至沿下动触头160的旋转轨迹设置的双式静触头190的第二端子196。

当上动触头150连接至沿上动触头150的旋转轨迹设置的双式静触头190的第二端子196时，下动触头160可以连接至沿下动触头160的旋转轨迹设置的双式静触头190的第一端子194或者连接至沿下动触头160的旋转轨迹设置的单式静触头180。

下文将参照图9至图13对根据本发明构思的示例性实施方式的抽头变换器100的具体抽头转换操作进行描述。

首先，如图9至图13中所示，沿上动触头150的旋转轨迹可以设置有第一单式静触头180e、第一双式静触头190d和第二双式静触头190c。

沿下动触头160的旋转轨迹可以设置有第三双式静触头190f、第四双式静触头190g和第二单式静触头180h。

此处，变压器线圈的抽头可以连接至第二双式静触头190c第一端子194c和第二端子196c，抽头可以连接至第一双式静触头190d的第一端子194d和第二端子196d，抽头可以连接至第一单式静触头180e的单个端子184e，抽头可以连接至第三双式静触头190f的第一端子194f和第二端子196f，抽头可以连接至第四双式静触头190g的第一端子194g和第二端子196g，以及抽头可以连接至第二单式静触头180h的单个端子184h。

图9示出了其中抽头与抽头连接的情况。

参照图9，当上动触头150连接至第一单式静触头180e的单式本体部182时，下动触头160连接至第三双式静触头190f的双式本体部192。此处，下动触头160设置成与第三双式静触头190f的第一端子194f相邻。

图10为示出了其中抽头与抽头连接的情况。

参照图10，当上动触头150沿一个方向旋转以连接至第一双式静触头190d的双式本体部192d时，下动触头160沿与上动触头150的旋转方向相同的方向旋转以连接至第三双式静触头190f的双式本体部192f。此处，上动触头150设置成与第一双式静触头190d的第一端子194d相邻，并且下动触头160设置成与第三双式静触头190f的第二端子196f相邻。

也就是说，即使在驱动轴140旋转并且上动触头150从连接至第一单式静触头180e转换成连接至第一双式静触头190d以连接至抽头时，下动触头160可以保持在如下状态：下动触头160连接至连接于抽头的第三双式静触头190f。

该触头连接结构可以通过如下构型来实现：在该构型中，第三双式静触头190f沿着下动触头160的旋转轨迹延伸了与从第一单式静触头180e至第一双式静触头190d的第一端子194d的距离相对应的长度。

图11示出了抽头与抽头连接的情况。

参照图11，当上动触头150沿一个方向旋转并且沿着第一双式静触头190d的双式本体部192d滑动以设置成与第一双式静触头190d的第二端子196d相邻时，下动触头160沿与上动触头150的旋转方向相同的方向旋转以连接至第四双式静触头190g的双式本体部192g。此处，下动触头160设置成与第四双式静触头190g的第一端子194g相邻。

该触头连接结构可以通过如下构型来实现：在该构型中，第三双式静触头190f的第二端子196f设置在第一双式静触头190d的第一端子194d的下方，并且第四双式静触头190g的第一端子194g设置在第一双式静触头190d的第二端子196d的下方。

即，在示例性实施方式中，当下动触头160设置在上动触头150的正下方时，沿上动触头150的旋转轨迹设置的多个双式静触头190和沿下动触头160的旋转轨迹设置的多个双式静触头190以锯齿形的方式错列。

图12示出了抽头与抽头连接的结构。

参照图12，当上动触头150沿一个方向旋转以连接至第二双式静触头190c的双式本体部192c时，下动触头160沿相同的方向旋转以连接至第四双式静触头190g。此处，上动触头150设置成与第二双式静触头190c的第一端子194c相邻，并且下动触头160设置成与第四双式静触头190g的第二端子196g相邻。

图13示出了抽头与抽头连接的构型。

参照图13，当上动触头150沿一个方向旋转以设置成与第二双式静触头190c的第二端子196c相邻时，下动触头160沿与上动触头150的旋转方向相同的方向旋转以连接至第二单式静触头180h。

因此，在根据本发明构思的示例性实施方式的抽头变换器100中，通过利用双式静触头190可以在利用单个驱动轴140使上动触头150和下动触头160一体地旋转的同时对线圈的圈数进行调节。

如上文所述，根据本发明构思的示例性实施方式，由于利用单个驱动轴使上动触头和下动触头一体地旋转，因此，可以减小装置的部件数量和体积，并且可以使装置的操作更容易。

尽管示例性实施方式已经在上文示出并进行了描述，但对本领域技术人员而言明显的是，在不背离如由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下可以做出改型和变型。

Claims (7)

1.一种抽头变换器，包括：

可旋转的上动触头；

可旋转的下动触头，所述下动触头电连接至所述上动触头；

驱动轴，所述驱动轴使所述上动触头和所述下动触头一体地旋转；

单式静触头，所述单式静触头包括连接至多个抽头中的任一个抽头的单个端子；以及

双式静触头，所述双式静触头包括第一端子和第二端子，所述第一端子与所述第二端子一起连接至所述多个抽头中的另一抽头，

其中，沿所述上动触头的旋转轨迹设置有一个单式静触头和至少一个双式静触头；以及

沿所述下动触头的旋转轨迹设置有至少一个双式静触头和一个单式静触头。

2.根据权利要求1所述的抽头变换器，其中，

当所述上动触头连接至沿所述上动触头的所述旋转轨迹设置的所述单式静触头时，所述下动触头连接至沿所述下动触头的所述旋转轨迹设置的所述双式静触头的第一端子，

当所述上动触头连接至沿所述上动触头的所述旋转轨迹设置的所述双式静触头的第一端子时，所述下动触头连接至沿所述下动触头的所述旋转轨迹设置的所述双式静触头的第二端子，以及

当所述上动触头连接至沿所述上动触头的所述旋转轨迹设置的所述双式静触头的第二端子时，所述下动触头连接至沿所述下动触头的所述旋转轨迹设置的所述双式静触头的第一端子或所述单式静触头。

3.根据权利要求1所述的抽头变换器，还包括旋转框架，所述旋转框架包括设置在所述旋转框架的上部中的所述上动触头和设置在所述旋转框架的下部中的所述下动触头，并且所述旋转框架联接至所述驱动轴。

4.根据权利要求1所述的抽头变换器，其中，

所述双式静触头包括双式本体部，所述双式本体部与所述上动触头和所述下动触头接触，以及

所述双式本体部具有沿着所述上动触头和所述下动触头的所述旋转轨迹延伸的杆形形状。

5.根据权利要求1所述的抽头变换器，其中，所述单个端子、所述第一端子和所述第二端子沿着所述上动触头和所述下动触头的所述旋转轨迹等间隔地设置。

6.根据权利要求1所述的抽头变换器，其中，

沿所述上动触头的所述旋转轨迹设置有多个双式静触头，

沿所述下动触头的所述旋转轨迹设置有多个双式静触头，

所述上动触头根据所述驱动轴的旋转而旋转，以选择性地连接至沿所述上动触头的所述旋转轨迹设置的所述单式静触头和所述多个双式静触头中的任一者，以及

所述下动触头根据所述驱动轴的旋转而旋转，以选择性地连接至沿所述下动触头的所述旋转轨迹设置的所述多个双式静触头和所述单式静触头中的任一者。

7.根据权利要求6所述的抽头变换器，其中，

所述单式静触头和所述多个双式静触头按着单式静触头、多个双式静触头的顺序沿所述上动触头的所述旋转轨迹设置，以及

所述多个双式静触头和所述单式静触头按着多个双式静触头、单式静触头的顺序沿所述下动触头的所述旋转轨迹设置。