CN203300353U

CN203300353U - 一种低熔点金属强化短路连接的液体变阻器

Info

Publication number: CN203300353U
Application number: CN2013203332211U
Authority: CN
Inventors: 郭瑞; 考笑梅
Original assignee: Beijing Emikon Science & Technology Development Co Ltd
Current assignee: Beijing Liquidking Technology Co ltd
Priority date: 2013-06-09
Filing date: 2013-06-09
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2023-06-09

Abstract

本实用新型涉及的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，其由外壳、动电极板、定电极板、丝杆、低熔点金属以及盐溶液组成。定电极板固定于外壳上，动电极板通过丝杆带动而与定电极板形成相对运动。低熔点金属盛放于定电极板上的液池中，盐溶液填充在外壳中，浸没定电极板和动电极板。在丝杆的驱动下，动电极板在壳体中从上向下运动，以逐渐减小定电极板与动电极板间的距离，进而改变变阻器的电阻，达到调节启动电流，实现电动机软启动的目的。工作结束时，动电极板浸没至定电极板液池中的低熔点金属中，动/定极板间接触电阻降至几乎为零，因此系统中可省略传统短路装置，如真空接触器。本实用新型充分利用了低熔点金属优异的导电性，使得液体变阻器中省略了传统的短路装置，结构简单，价格更加低廉，且稳定可靠，可广泛用于自动控制领域。

Description

一种低熔点金属强化短路连接的液体变阻器

技术领域

本发明涉及一种液体变阻器，该装置通过动定极板相对位置的变化来改变电阻值，并利用低熔点金属优异的导电性来降低动定电极板接触时的接触电阻，达到省略传统真空接触器的目的。本发明可广泛应用于自动控制领域。

背景技术

交流电动机由于其具有结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉的特点，而广泛作为电力拖动生产机械的动力，在各种行业有大量的应用。电动机在恒压下直接起动，其起动电流约为额定电流的6-12 倍，其转速要在很短时间内从零升至额定转速，会在起动过程中产生冲击，很容易使电力拖动对象的传动机构等造成严重磨损甚至损坏。特别是高压电动机在起动瞬间大电流的冲击下，将引起电网电压降低，影响到电网内其它设备的正常运行。

液体变阻器是目前应用最广泛的交流电动机软启动的方法。液体变阻器以化学盐溶液（如碳酸钠或氯化钠的水溶液）为导电介质，将液体电阻串入电动机的转子回路，通过伺服电动机改变极板间距，从而改变液体电阻的大小，达到无级连续调整电动机起动转矩和启动电流的目的。然而，当前的液体变阻器使用的是碳酸钠或氯化钠的水溶液，在动电极板运动至和定电极板紧密贴合在一起时两者间的接触电阻仍然较高，仍然会产生大量的热量，浪费能源，且带来溶液蒸发稳定性问题。因此，液体变阻器一般需辅助合适的短路装置，比如真空接触器。在动电极板贴紧定电极板时，真空接触器触发，将两电极完全短路，保证变阻器电阻为零，电机正常运行期间电损耗最小。但这一功能所需的接触器一般价格昂贵，且故障率较高。

为了克服上述缺点，本发明提出一种低熔点金属强化短路连接的液体变阻器。该装置利用低熔点金属优异的导电性来降低动/定电极板间的接触电阻，达到强化短路连接而省略真空接触器的目的。其典型优点如下：（1）低熔点金属性质稳定无毒，可保证系统长期稳定运行；（2）低熔点金属导电性能优异，可有效降低动定电极板接触时的接触电阻，短路效果显著；（3）系统简单可靠、成本低廉，整个系统无需真空环境，亦不含电磁系统，因而运行更加稳定可靠，且低熔点金属模块成本显著低于真空接触器。

发明内容

本发明的技术方案如下：

本发明提供的一种低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，如图1所示，其组成如下：

外壳1，所述外壳1为整个装置系统的支撑结构；

定电极板2，所述定电极板2固定于所述外壳1上；

动电极板3，所述动电极板3与所述定电极板2相对布置，两者可相对运动；

丝杆4，所述丝杆4与所述动电极板3相连；

低熔点金属5，所述低熔点金属5盛于所述定电极板2上的液池中，用以降低所述定电极板2与所述动电极板3间的接触电阻；

盐溶液6，所述盐溶液6盛于所述外壳1内，其作为变阻器的主体，同时在变阻器工作时吸收电流流经变阻器所释放的大量热量。

所述动电极板3通过丝杆4的带动来实现与定电极板2的相对运动，进而改变变阻器电阻。

所述动电极板3运动至最底端时与定电极板2相连，动电极板3浸没至定电极板2液池中的低熔点金属5中，动/定极板间接触电阻降至低于10^-2欧姆。

所述外壳1材质可为塑料或陶瓷，所述塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚碳酸酯，所述陶瓷为氧化铝陶瓷。

所述定电极板2和动电极板3材质为不锈钢、铜或铝。

所述低熔点金属5为熔点在30oC以下的低熔点金属，主要包括镓、铟、镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金、铋基合金。

所述镓基二元合金为镓铟合金，镓铋合金和镓锡合金。

所述镓基多元合金为镓铟锡合金和镓铟锡锌合金。

所述盐溶液6为食盐水溶液，质量分数为0.1%~28%。

工作时，在丝杆4的驱动下，动电极板3在壳体中从上向下运动，以逐渐减小定电极板2与动电极板3间的距离，进而改变变阻器的电阻，达到调节启动电流，实现电动机软启动的目的。工作结束时，动电极板3浸没至定电极板2液池中的低熔点金属5中，动/定极板间接触电阻降至几乎为零，因此可省略传统短路装置，如真空接触器。

本发明所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器具有如下优点：

（1）低熔点金属性质稳定无毒，可保证系统长期稳定运行；

（2）低熔点金属导电性能优异，可有效降低动定电极板接触时的接触电阻，短路效果显著；

（3）系统简单可靠、成本低廉，整个系统无需真空环境，亦不含电磁系统，因而运行更加稳定可靠，且且低熔点金属模块成本显著低于真空接触器。

附图说明

图1为实施例1中低熔点金属强化短路连接的液体变阻器装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例进一步描述本发明。

实施例1

实施例1展示了本发明的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器的一种典型应用。图1为低熔点金属强化短路连接的液体变阻器结构示意图。

如图1所示，本实施例中低熔点金属强化短路连接的液体变阻器由外壳1、定电极板2、动电极板3、丝杆4、低熔点金属5以及盐溶液6组成。

本实施例中，外壳1为圆柱形，直径50cm，高度60cm，材质为聚碳酸酯。

定电极板2材质为铜，其上为盛有低熔点金属的液池。

动电极板3材质为铜，通过丝杆的带动来实现与定电极板的相对运动。

低熔点金属5为镓铟锡锌合金（质量分数：61% Ga，25% In，13% Sn，1%Zn），其安全无毒，熔点为8oC，体积为20ml。

盐溶液6为饱和食盐水溶液，填满整个外壳内，其作为变阻器的主体，同时在变阻器工作时吸收电流流经变阻器所释放的大量热量。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中

Claims

1.一种低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，其组成如下：

一外壳，所述外壳为整个装置系统的支撑结构；

一定电极板，所述定电极板固定于所述外壳上；

一动电极板，所述动电极板与所述定电极板相对布置，两者可相对运动；

一丝杆，所述丝杆与所述动电极板相连，驱动动电极板上下运动。

一低熔点金属，所述低熔点金属盛于所述定电极板上的液池中，用以降低所述定电极板与所述动电极板接触时的接触电阻；

一盐溶液，所述盐溶液盛于所述外壳内，其作为变阻器的主体，同时在变阻器工作时吸收电流流经变阻器所释放的大量热量。

2.按权利要求1所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述动电极板通过丝杆的带动来实现与定电极板的相对运动，进而改变变阻器电阻。

3.按权利要求1所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述动电极板运动至最底端时与定电极板相连，动电极板浸没至定电极板液池中的低熔点金属中，动/定极板间接触电阻降至低于10^-2欧姆。

4.按权利要求1所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述外壳材质可为塑料或陶瓷，所述塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚碳酸酯，所述陶瓷为氧化铝陶瓷。

5.按权利要求1所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述定电极板和动电极板材质为不锈钢、铜或铝。

6.按权利要求1所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述低熔点金属熔点在30oC以下。

7.按权利要求1所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述低熔点金属为镓、铟、镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金或铋基合金。

8.按权利要求7所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述镓基二元合金为镓铟合金，镓铋合金或镓锡合金。

9.按权利要求7所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述镓基多元合金为镓铟锡合金和镓铟锡锌合金。

10.按权利要求1所述的低熔点金属强化短路连接的液体变阻器，其特征在于，所述盐溶液为食盐水溶液，质量分数为0.1%~28%。