CN2219539Y

CN2219539Y - 一种由脉冲电机驱动的大电流旋转多位开关

Info

Publication number: CN2219539Y
Application number: CN 94236229
Authority: CN
Inventors: 李士心
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2004-12-30

Abstract

一种由脉冲电机驱动的大电流旋转多位开关，其包括：多位开关主体、脉冲步进定位电机及控制电路，多位开关主体由内壁上分上中下三层等角度设置若干组触点的筒形骨架和骨架内的碳刷架等组成，电机中设置有相应的若干组定子线圈，在控制电路的触发下脉冲驱动电机，实现开关主体的触点的切换。其成本低，不产生电弧，耗电极少、安全可靠，寿命长，广泛用大中型交流电机的启动和调速。

Description

一种由脉冲电机驱动的大电流旋转多位开关

本实用新型涉及电器开关，尤其是用于大中型交流电机起动和调速的一种由脉冲电机驱动的大电流旋转多位开关。

在工矿企业中，天车、大型组合机床等设备均以大中型交流绕线电机为动力源，这些电机的起动和调速—般采用4—6个大型交流接触器短路转子回路电阻的方法实现，接触器数量多，体积大，耗电多，在大电流下频繁启停，易产生火花，不安全，噪声大，极易损坏，造成浪费，同时还影响生产效率。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供用于大中型交流电机起动和调速控制的一种由脉冲电机驱动的大电流旋转多位开关。

本实用新型的另一个目的是提供一种成本低，无噪声，转换可靠，电耗少，寿命长，及能与自动控制系统连接的由脉冲电机驱动的大电流旋转多位开关。

本实用新型包括：旋转多位开关主体、脉冲步进定位电机及控制电路等部分。

其旋转多位开关主体含有：绝缘圆筒骨架、触点、碳刷及带轴的碳刷架等，在圆筒骨架的内壁分上、中、下三层等角度设置若干组触点，相邻触点间留有一定间隙，带轴的碳刷架位于圆筒骨架之中，碳刷架两侧的竖槽中装有弹簧和碳刷，碳刷在弹簧的作用下可和触点可靠地接触，碳刷的宽度不大于触点的宽度，为了增加触点的容量，可以采用两个碳刷，并联触点使用。

其脉冲步进定位电机含有：定子、定子线圈、转子、转子线圈、轴、接手及转子线圈的接线铜环和碳刷，与开关主体相应的若干组定子线圈等角度绕于定子上，转子线圈绕于转子上，转子通过电机轴，轴承与外壳联接，电机轴的接手与上述碳刷架的轴上的接手联接，电机的外壳与上述开关主体的圆筒骨架联接。

其控制电路含：直流电源、转子线圈、若干组定子线圈及相应的脉冲开关等，每一组定子线圈和它的脉冲开关串联组成串联支路，若干个串联支路再并联，它的连接脉冲开关的公共端接于直流电源负端，它的另一公共端接于转子线圈的一端，转子线圈的另一端连接于直流电源正端。当某一路的脉冲开关被外电路触发导通时，则该路的定子线圈及转子线圈接通直流电源，转子准确转到定子线圈所在的方位，同时通过轴使开关主体的碳刷与相应的一组触点接触，完成电路切换。

其附图说明如下：

图1是其整体结构示意图，图2是其旋转多位开关主体的内部结构示意图；图3是图2的A—A剖视图；图4是其脉冲步进定位电机结构示意图；图5是图4的剖视图，图6是其控制电路图；图7是其使用示意图。

图1——图5所示实施例的组成部件分别是：

接手(1)、轴承(2)、端盖(3)、碳刷架(4)、碳刷(5)、触点接线螺栓(6)、圆筒骨架(7)、弹簧(8)、轴(9)、铜触点(10)、铜环(11)、电机碳刷(12)、电机轴(13)、外壳(14)、接手(15)、转子(16)、转子线圈(17)、定子线圈(18)、定子(19)、轴承(20)、螺栓(21)、脉冲步进定位电机(22)、连接螺栓(23)、旋转多位开关主体(24)。附图所示开关的结构上文已述、此处不再赘述。

图6是其控制电路图，N为电机的转子线圈、n₁～n₅分别为电机的5个定子线圈，k₁～k₅分别为与n₁～n₅串联的脉冲开关，DY为直流电源。当某一路的脉冲开关被外电路触发导通时，转子线圈和该路的定子线圈接通直流电源，产生相应的磁极，使转子带动开关主体准确定位，切换外电路。

在实际使用中，开关主体的圆筒骨架内壁等角度设置的触点可以是3～7组，相应的设置于电机定子上的定子线圈也为3～7组。图6所示的脉冲开关也为3～7个，脉冲开关可以是晶体管开关，或可控硅，或脉冲继电器等。脉冲开关可以用手动转换开关控制，也可以通过设备的自动控制系统来切换，实现交流电机的启动和调速。

图7是其开关主体的触点和碳刷连接于一个60千瓦电机电路的示意图，将多位开关的触点和电机转子电阻按图连接，主回路送电前开关处于1档，送电后电机开始全电阻起动、启动后依次触发脉冲开关，则多位开关依次从1档换接到5档，实现电机的起动和加速若需减速可使多位开关再依次退到1档即可。

其旋转多位开关主体部分，也可以在接手(1)上安装手轮(柄)，手动操作使用。

本多位开关结构设计合理，成本低，体积小；因触点是摩擦接触，不产生电弧，使用安全可靠，寿命长，无噪声；其为脉冲控制方式，耗电极少，能方便与设备的自动控制系统连接使用，广泛适用于大中型交流电机的启动和调速。

Claims

1、一种由脉冲电机驱动的大电流旋转多位开关，其特征在于它由旋转多位开关主体、脉冲步进定位电机及控制电路组成；

所述的开关主体含有：绝缘圆筒骨架、触点、碳刷及带轴的碳刷架等，在绝缘圆筒骨架的内壁分上、中、下三层等角度设置若干组触点，相邻触点间有一定间隙、带轴的碳刷架位于圆筒骨架之中、碳刷架两侧的竖槽中装有弹簧和碳刷；

所述的脉冲步进定位电机含有：定子、定子线圈、转子、转子线圈、轴，接手及转子线圈的接线铜环和碳刷，与开关主体相应的若干组定子线圈等角度绕于定子上，转子线圈绕于转子上，转子通过电机轴、轴承与外壳联接，电机轴的接手与上述碳刷架的轴上的接手联接，电机的外壳与上述开关主体的圆筒骨架联接；

所述的控制电路含：直流电源、转子线圈，若干组定子线圈及相应的脉冲开关等，每一组定子线圈和它的脉冲开关串联组成串联支路，若干个串联支路再并联，其连接脉冲开关的公共端接于直流电源的负端，其另一个公共端接于转子线圈的一端，转子线圈的另一端连接直流电源正端。

2、根据权利要求1所述的开关，其特征在于：所述的设置于圆筒骨架内壁的触点为3—7组，设置于定子上的定子线圈也为3—7组。

3、根据权利要求1或2所述的开关，其特征在于：碳刷的宽度不大于圆筒骨架内壁的触点的宽度。