CN85106383A - 电解质循环液体电阻变阻器 - Google Patents

Abstract

本发明为一液阻变阻器，一方面有带电解质18的槽17，另一方面至少有两个电极(19、20)。两电极中一个与电源相通，另一个用来连接与该电源相通的设备。

根据本发明，在电极19、20中间形成电解质18的循环容积24，两电极与推动装置72配用，该推动装置可以用来控制两电极之间电解质流18的有效循环。

本发明尤其适用(鼠)笼型电动机的起动。

Description

本发明一般地说涉及液体电阻变阻器，通常简称之为液体变阻器，这种类型的变阻器的作用是使任一种设备接通电源时受到控制。更准确地说是有控制地起动任何一种电动机。

如人们所了解的那样，这类液体电阻变阻器整个包括：一个槽，它装有电解质，或更通俗地说装有一种导电液体，以及至少两个电极，这两个电极彼此有一定距离，与上述电解质配合使用。从其电极的分接方法来看，现今为大家所熟悉的液体电阻变阻器全部可以列入两大类别中的一种或另一种。

首先有这样一种变阻器，在这种变阻器中存在于电解槽中的电极全都属同一性质，在实践中全都与控制装置连接。

如果用一个电动机，在电解槽中该电动机每相（位）或极有一个电极。

因此，通过电极在电解质中的浸没高度来控制要释放的电流，上述的浸没高度可在两个确定的液面之间进行调整。

如果液面低，只有相对缩小了的那部分电极被浸没，结果是：这些电极在电极嵌入的电路中引入一个相当高的电阻;相反，如果液面高，电极几乎全部浸没，在这种电路中仅引入一个几乎为零的电阻。

换句话说，在这种可变液面的液体电阻变阻器中，电阻的调整更多地取决于（按电极浸没程度）电极而不是电解质。

这样一些可变液面的液体电阻变阻器在1978年9月13日提出的法国专利申请书中作了描述（申请号No.7826267而公布号为No.2·436·484），这与1982年8月23日提出的法国专利申请书中的描述一样（这一申请号为No.8214174而公布号为No.2·532·101）。

这种变阻器已经产生并且还能产生令人满意的效果。

但是这样的一些变阻器还存在着下面提到的不足之处。

实际上，如果起动电动机，这些可变液面液体电阻变阻器只适合于滑环电动机，也就是说只适合于转子起电动机，它们的电极将其电阻串联到这些电动机转子线圈的电阻上，实际上，这些电动机在起动时，可以相当容易地控制其扭矩，只要它们本身适合这一扭矩。

但是反过来，可变液面液体电阻变阻器不太适合于（鼠）笼式电动机，但就是说不太适合定子起动电动机。

这类电动机的好处是可以按照其定子线圈的星形或三角形接线法在两个电压下起动，而细线作成的这些线圈是相当经济的。

如果它们的接线法按三角形，而情况又必须是系统考虑的时候，为了起动电动机，很难将可变液面液体电阻变阻器与它配用。

事实上，如果采用单一电解质槽，它就必然导致有关各相（位）之间短路，而为了避免这样的短路，就要采用费用大的方法，使这些相位的每一个用一个不同的电解质槽，这些槽的彼此绝缘以及装在每一个槽里的电解质的冷却等，这些相当复杂的问题几乎是很难克服的。

第二大类液体电阻变阻器是这样一类变阻器，在这类变阻器中放在电解槽内的电极都是不同性质的，这些电极中的一个或者至少它们中的一个用来接供电电源，而另一个或者至少它们中的另一个则用来接到接通电源的装置上。

实践中，在这些变阻器内，电解质液面保持固定不变，在温度增加时，这种电解质的电阻减小，因此，必须注意调节释放电流。

开始时，这个温度是相当低的，比如环境温度，因而电极间的电阻相当大;随后这个温度逐步增大，电极间的电阻，又逐渐减小。

同样，在这种类型的恒定液面液体电阻变阻器中电阻的调整完全归因于电解质。不同于可变液面液体电阻变阻器，在这变阻器中电阻调整主要依靠电极。

这样一种恒定液面液体电阻变阻器在1976年10月6日的法国专利No.1·549·390中作了描述。

尽管本专利能满足要求，至少是满足某些应用方面的要求，但它还存在下面提到的一些不足之处。

首先，如同前面所述那样，为了避免任何短路，必须对每相设置一个电解槽，其不足之处是上面明确指出的复杂性绝缘和冷却困难等。

尤其是，经过几次连续起动以后就逐渐出现电解质温度逐步上升，其结果是：一方面，没有任何一次这样的起动是在同样的条件下进行的，因为每次起动都是在不同温度下实现的，而另一方面，如果这样一些连续起动都很靠近，则有发生最后的最大强度起动的危险，不再有任何电流限制，因而与所要研究的正相反，这可能导致整个有关设备处于危险状况。

本发明一般说来是以这样一种液体电阻变阻器为目标，这种变阻器排除了上面简要描述的那些不足之处，另外还能产生其它一些优点。

更确切说，本发明以这样一类液体电阻变阻器为目标，这种式样的变阻器一方面包括一个装有电解质的槽，而另一方面又包括至少两个彼此按一定距离安放的电极，这两个电极都用来连接，一个接到供电电源，另一个接到接通电源的装置上，此液体电阻变阻器的特征在于：所说的两个电极在它们之间限定一个可供电解质循环的容积，其特征在于：它们（电极）与推动装置结合使用，推动装置可用来控制它们之间电解质流（量）的有效循环。

所以，按照本发明，并不同于现今所熟悉的液体电阻变阻器，在那些变阻器中或许电极之间的电解质液面只在彼此相当接近的两个值中变化，这是对于可变液面液体电阻变阻器来说的;或许是停滞在一个固定值上，这是对于恒定液面液体电阻变阻器来说的。按照本发明，就要在这样的电极间进行系统的电解质循环。

由此出现很多优点。

首先，出人意外的是，对于全部有关相位，有可能使用同一电解槽，而在这些相（位）间不发生短路，尽管同一种导电液体与所有这些相有关。

其理由也许能从这样的事实中去找：从一个相（位）到另一个相（位）电渗透仍然很大。

不管怎样，按照本发明制作的电解质循环液体电阻变阻器既适于起动（鼠）笼式电动机，即定子起动电动机;也适于起动滑环电动机，即转子起动电动机，一点也不复杂。

此外，由于电解质处于循环状态，所采用的电解质实际上只要在每次起动时进行适当加热，因此能以持续重复的方式进行大量的连续起动，而不会出现保证起动条件的明显偏差。

而且，如有必要的话，还可能在不太复杂的情况下保证电解质有步骤的冷却。

事实上，只须利用这种电解质循环所采用的推动装置，比如把此电解质送到上述推动装置出口处的热交换器中，便可冷却它（电解质）。

另外，按照本发明的电解质循环可以得到相当高的电流密度。

其根据是：出现在电极表面，并且作为绝缘体，阻止电流通过的微小气泡，不是停滞不动，而是随着它们的形成，被电解质机械地传动，这就不断地有步骤地恢复（再生）这种电解质与上述电极间交换的自然能力。

只要电解质循环速度足够快，在这方面，不需要区别临界速度。

作为说明，要指出的是：采用本发明的电解质循环液体电阻变阻器，在不特别复杂情况下，就能得到大于每平方厘米几安培的电流密度，而对于，比如在恒定液面液体电阻变阻器中，每个电极至多用每平方厘米十分之一安培的电流密度工作。

在实践中，可能有的总电流与电极间的距离成反比，这一距离可能是很小的，而它（电流）与电极浸没面积和电极间电解质的电导率成正比。

然而，根据本发明的进展情况，同一相（位）的电极之间所形成的循环容积本身就比较有利地构成了电解质的隔板装置，这就在强行给电解质规定了一个之字形曲折路径的同时导致了在相当小的容积下有相当大的交换面。

由前边的情况就可得出这样的结果：按照本发明的电解质循环液体电阻变阻器可以具有相对小的容积，和/或变阻器能使用导电性差的液体，甚至普通的水就可满足。

当然，对于同一相（位）的电极间的电流控制，有可能对电解质循环所采用的推动装置的流量产生影响。

但是，按照本发明的进展情况也可能对与前面相对的流量有影响。

事实上，根据本发明的这一进展情况，同一相（位）的两个电极之间所形成的循环容积本身就形成了电解质的存贮容积，并且排出装置与上述的存贮容积结合使用，可控制其放泄。

因而，控制电极间电流，只须根据排出装置有时按推动装置的流量调到所需的流量。

每一相（位）的电极如此形成的贮存容积还有其它一些优点。

通常，在起动以后，活动接点将电极进行相互电连接，使电极停止工作，并且避免电解质的无效加热，这时，将这些电极之间足够量的电解质保持间隙，它可以避免任何电流峰值。

此外，如采用接点继电器，它还可以暂时缓和一下可能的瞬间截止接点控制装置电源造成的后果。

最后，尤其是它可以通过其逐渐放泄，根据需要来逐渐止动被控制的装置。

因此，按照本发明突出的优点是，本发明的电解质循环液体电阻变阻器不同于现今为大家所熟悉的其它液体电阻变阻器，有可能以可控制的方式，不仅保证电动机速度升高或加速而且还能根据需要使电动机减速。

这样一种可能性，如应用到逐渐停止泵工作方面，就能避免不适时的发生水力冲击，和/或应用于逐渐停止压缩机工作方面，就可以在压缩机停止工作的时候避免通常发生磨损和各种扰动的任何电流冲击。

最后，按照另一个特点，本发明的电解质循环液体电阻变阻器的电极能够在任何应急干预之前很方便地与电解质保持距离。

如果提及，在现今已知的液体电阻变阻器中，在静置状态，电极最好是部分地浸没。

当然，在那些恒定液体电阻变阻器的情况中，那些电极经常是整个浸没在电解质中。

而可变液面液体电阻变阻器的情况也是一样，接通电解质与电极之间的接点可避免起动电流不适时的冲击。

使用本发明的电解质循环液体电阻变阻器，在起动时看不到类似的任何电流冲击。

因此，这类变阻器的电极一开始就能有效地和电解质保持距离。

由此得出结论：本发明的电解质循环液体电阻变阻器通过截止电流能节省线路与采用的供电电源之间的线路接触器。

由于在实践中线路接触器通常比较昂贵并且其价格作为不可忽略的一部分影响到整个设备成本，故这一优点尤其值得注意。

本发明的一些特点和优点还可从下面紧跟着的描述中看出，作为例子，引用一些示意附图，在这些图中有：

图1是本发明液体电阻变阻器的直观透视图，带有局部剖切详图，几乎完全去掉了底座和外壳部分;

图2是沿图1上所标Ⅱ-Ⅱ线的大比例局部横截面直观图;

图3以更大的比例重新绘出了图2上用插框Ⅲ标记出的图2的细节部分;

图4是以不同的比例按图1上Ⅳ-Ⅳ线绘出的本发明的液体电阻变阻器另一局部截面直观图;

图5是沿图1上箭头V绘出的部分端视图带有局部剖切;

图6A，6B，6C，6D是横截面直观图，这些图按图2的横截面类型描绘了本发明的液体电阻变阻器工作状态的各种不同相（位）;

图7是一个直观透视图，它部分地采用图1的透视图，此图示出一种实施结构形式;

图8是局部横截面直观图，属于图2的截面图类型，它示出了另一结构形式;

图9是属图6上的那种截面图类型，它示出另一实施结构形式;

图10、11是直观透视图，它们描绘的是本发明的液体电阻变阻器中所采用的电极构造的两种形式;

图12是一直观透视图，它描绘了此变阻器中采用的接点控制装置的一种结构形式;

图13是一种与图2相类似的横剖面直观图，此图是本发明的液体电阻变阻器中采用的电极构造的另一种形式;

图14是相应的接点控制装置构造的另一形式透视示意图;

图15是带有局部剖切的电极构造的另一种形式透视示意图。

如同图1所描绘的那样，全部问题在于：通过一供电电源10，实际上是电力网，来保证电动机11的接通（图中12表示定子，13表示转子），更具体地讲是保证这一电动机11的起动。

例如，电动机11是一种（鼠）笼式电动机，也就是定子起动电动机。

不管怎么样，三相位或A、B、C极都在考虑之列。

在电源10与电动机11之间置入一个液体电阻变阻器16，它带有接线柱（端子）14A，14B，14C用于连接上述的电源10，还带有接线端子15A、15B、15C用来连接上述的马达11。

正如大家所熟悉的，一方面此液体电阻变阻器16包括一个槽17，槽里装有电解质18，在图1上以点划线示意表示了它（槽）的外形轮廓，还带有槽内装的电解质液面标示N，另一方面对于每一组A、B、C，有两个电极19、20彼此离开一定距离安装，它们的连接是，一个电极（指19）与接线柱（端子）14A、14B、14C相连;另一电极（指20）与相应的接线端子15A、15B、15C相连，并且这两个电极都用来连接，第一个（电极19）与电源10连接，而第二个（指电极20）与电动机11连接。

按照本发明，电极19、20都安在电解质槽17之上，开始没有与装在槽17中的电解质18接触。

例如，它们（电极）由形成底座的上部结构21支撑着，此上部结构21又由槽17支持着。

这个上部结构21的制备是属于有关的专门技术人员的事，它本身不是本发明的部分，在此将不作详细描述。

只须指出这样一点就够了：这种上部结构21在那些图上只是以点划线局部地示意表示出来，比如它（指上部结构）还包括一种纵向隔板22及横向隔板23的栅格。

按照本发明，每个相A、B、C的两个电极19、20在它们之间形成电解质18循环容积24并且如同后边将要更加详细地描述那样，电极接推动装置，这些推动装置可以使它们（电极）之间的电解质流有效循环受到控制。

在实际中，从一个相A、B、C到另一个相，在它们之间电极1920是一样的。

因而在此只参照图2、3描述A相电极19、20。

按所介绍的结构形式，电极19、20两个全都是环形的，并且它们一个对另一个显然是同轴安装的。

这些电极中的一个，在这种情况下是电极20，下面简称为输入电极，包括一个中心管形件25，这个部件两端都是打开的，作为电解质18流的进口，而另一个，电极19，下面简称为输出电极，它至少包括一个未穿通的管形件27，它被以游隙方式插入输入电极20的中心管形件25上。

在实际上，电极19、20是垂直安装的，输出电极19的未穿通管形件27在输入电极20的中心管形件25的上端29的那一边有它的底28。

按所描述的结构形式，输出电极19依次包括两个未穿通的管形件呈环状，换句话说在前面提到的未穿通管形件之外还有一个未穿通管形件30，安装在管形件27周围，呈环状，并且管形件30同管形件27共同有一个底28，输入电极20与这些未穿通的管形件27、30成交替状，它本身又在其中心管形件25的周围装有一个未穿通管形件31。

输入电极20如此包括的未穿通管形件31的底部32按轴向打一个孔33，这个底所围绕的中心管形件25利用底通孔穿透底部32，同时中心管形件25与底部32相连，比如用焊接法连接。

中心管形件25主要部分凸出在未通管形件31的底部32之上，因而也是朝高处凸出。

仅仅其下端34向下凸出，这一下端对整体来说，如下面所示，成了一个接头。

按所描述的结构形式，输入电极20的未穿通管形件31的圆柱形侧壁36延伸到该电极的中心管形件25，显然与之在一个水平面上。

为了总体支承，把圆柱形侧壁36比如通过焊接连接到两个支撑臂37上，这两个支撑臂彼此平行安装，它们本身例如又通过焊接与侧板38连在一起，为了把组件固定在上部结构21的纵向隔板22上，侧板38带有几个凸出状螺栓40，其中的一个，如图2所示形成对应的接线端子15A。

当然，这样构成的输入电极20各种元件都是金属的。

对于组合在一起的输出电极19也是一样。

如上面所指出的那样，输出电极19的未穿通管形件27、30共有底28。

例如，管形件27制作简单，用一段管比如用焊接法镶装在底28上。

不管怎么样，按所描述的结构形式，这段管构成的圆柱形侧壁42深深地插入由输入电极20的中心管形件25确定的环形容积中，而此与电极20的未穿通管形件31的圆柱形侧壁36与这个管形件25显然是等距离的。

在实际中，未穿通的管形件27的活动片43，也就是说管形件27的圆柱形侧壁42的片，此片与侧壁42是对置的，未穿通的管形件通过侧壁与组合的底28连在一起，此片与输入电极20的管形件31的底32有一定距离。

按所描述的结构形式，这种活动片43，按照一种比如三角形的开缝，象所表示的那样，作成锯齿形（即使边缘成细齿状）。

象前边描述的那样，输出电极19的管形件27、30的底部28与中心管形件25和输入电极20未通管形件31的圆柱形侧壁36有一定距离。

最好还是象所描述的那样，在输入电极20的中心管形件25的一边并沿这个部件的轴线作成一个金属尖头45从底部28凸出来。

实际上这是一个相当粗大的尖头，其底显然成了输出电极19未穿通管形件27的圆柱形侧壁42的内边缘轮廓的补充部分，而且尖头的端部同输入电极20中心管形件25的上端29显然在一个水平面上，在上述的底和上述的端点之间具有一朝外的凹形曲径圆锥侧壁。

与未穿通管形件27圆柱形侧壁42不同，输出电极19未穿通管形件30的圆柱形侧壁44，按照所描述的结构形式，只延伸到输入电极20的管形件25和31的一部分高度上。

但是，它（圆柱形侧壁44）与此输入电极20未穿通管形件31的圆柱形侧壁36有一横向距离，这个距离显然等于与它相连的未穿通管形件27的圆柱形侧壁42和未穿通管形件31的圆柱形侧壁36的距离，且等于圆柱形侧壁42与输入电极20的中心管形件25的距离。

通过一个悬臂47把如此构成的输出电极19嵌在侧板48上，此悬臂比如又用焊接方法从底28的外面与其管形件27、30的底28连接在一起，而正象前面所提到的那样，为了将组件固定在上部结构21所涉及的纵向隔板22上侧板48的边缘有几个突出来的螺栓49，其构成对应于接线（端子）柱14A。

由以上所述，可以得出：由于它们各自的管形件为相对的迭瓦状排列，在电极19和电极20之间形成的循环容积24本身就构成了电解质18的隔板。在循环容积24中，电解质18不得不环绕构成电极19和20的至少若干管形件的一些活动片，一会儿朝着一个方向，一会儿又朝着另外一个方向交替地顺着轴向作“之”字形运动。

根据前面的情况，同样可以得出该循环容积24构成电解质18的存贮容积54。

更确切地说，由输入电极20的未穿通管形件31和被该未穿通管形件31围绕的中心管形件25之间的封闭区确定了这一存贮容积。

还有与该存贮容积54配用的能够以控制的方法测定排放量的排放装置。

按介绍的结构形式，这些排放装置包括一个阀门5，该阀位于存贮容积54的下部。存贮容积54下部的活阀56能与固定阀57的底座配用。固定阀57是由一螺纹58部分构成的。螺纹端头用螺钉固定在输入电极20的未穿通管形件31的底32上。为此准备了攻丝孔59，见图3。

活动阀56受到控制装置的控制。首先这是一个回动弹性装置，这里用的是一种螺旋弹簧-弹簧60，该弹簧依在焊在底32上的一支柱61上。此回动弹簧装置向与之相连的固定阀57底座贴近的方向给活动阀56加力，使该活动阀56一直处于关闭状态。

其次，该活动阀56实际上是被支柱61支起，明显地安装在与端头58同轴的位置上。端头58构成固定阀57的底座。活动阀56使一小连杆63向下突出超过端头58，见图2。小连杆63在旋转中支在一控制轴64上，见图1。

控制轴的一端有小连杆65。在图1和图5中，一控制电磁铁67的柱塞芯棒66可对小连杆65施加作用力。

这一电磁铁67被垫片68支撑，如在图5中所示，通过锁眼69把垫片68垂直地安装在一支撑侧板70上，可以活动。支撑侧板70本身被固定在上部结构21的纵向档板22上，图中未标出其固定方法。

控制杆71可对电磁铁67的方位进行控制。控制杆71与支撑它的垫片68相连。该垫片可按本专业技术人员知道的方式进行定位锁闭。用户可以得到这些垫片。在这里不再详细介绍垫片定位锁闭方法。

与上部结构21的纵向档板平行延伸的轴64，被安装在该上部结构的横向档板23中的轴颈上。轴64是A、B、C相共有的，因为该轴在这A、B、C相的某一位置上都带有小连杆63。在A、B、C三个相中每一相有一个小连杆。

按这里介绍的结构形式，在A、B、C相的电极19和电极20共有电解槽17。此外，这些电极还共有促使电解质流18在其循环容积24中循环的推动装置。

按这里介绍的结构形式，这些推动装置由带有吸气孔73的泵72构成。泵72被浸在电解槽17中并在旋转中受到电解槽外的一电动机74控制。

最好在A、B、C相的电极19和电极20与泵72中间安置一个配电盘75，如图中设计的那样。

在图1所示的那种结构形式中，该配电盘75的外形象两端堵死的圆柱体，明显地按水平向置于电解槽17中。

该圆柱体的内部容积被档板76分为两室。挡板76明显地沿着其水平径面延伸。挡板的某些地方被钻孔77，也就是说有两个室：低室78和高室79，低室78与泵72的出口83相通，接通方式是通过位于低室78下部的明显的正中区的一端头80和一软管82完成的。

通过安装在位于高室79上部某些部位的一些端头84以及一些由绝缘材料制成的管接头85，高室79与A、B、C相的输入电极20的中心管形件25相连接，将一个这样的管接头85套装在连接端头之上，连接端头是由中心管形件25的下端34为了进行连接而构成的。位于端头84右侧的板76不带穿孔77。

在图7所显示的结构形式中，构成配电盘75的圆柱体是空的，它的输入管接头80仅仅简单地安装在其一底部的中心部位，而它的输出管接头84环布于轴的周围，在这些管接头的另外一轴上。

最后，在A、B、C每一相的电极19和电极20都与一活动接点86相连。活动接点86能使电极19和电极20之间通电，从而使之停止工作。

在介绍的结构形式中，让人清楚地看到一个活动接点的是在图4中，液变阻器16所有的每一活动接点86根据本发明被装在一控制杆87上，并可在该杆上的两个凸缘88和89中间滑动。该活动接点可与固定接点91和92配用。固定接点91被相关的A、B、C相的输出电极19的支架47所支撑，而固定接点92被相应的输入电极20的一支撑臂37所支撑。

更确切地说，在这种结构形式中，控制杆87是一螺杆。在该杆上，给A、B、C每相安装一带有相关活动接头86的滑动凹槽90，而拧在凹槽上的两个螺母形成凸缘88和89。

当然，这两个螺母中的每一个都可装上一防松螺母，以便将其定位锁闭。通过弹性支撑装置-在这里是支撑在构成控制杆87的凸缘89的螺母上的一螺旋弹簧93。

每一活动接点86都永久性地被引向控制杆87的另一凸缘88，也就是说引向控制杆87上离固定接点91和92最近的凸缘。

这点很容易理解，构成凸缘88的螺母起到限制活动接点86运动的作用，而构成凸缘89的螺母可以调节弹簧93的压力。

控制杆87与上部结构纵向挡板22平行，纵向伸展，同时利用嵌入横向挡板23上的凹槽95，穿过上部结构的横向挡板23。控制杆87为A、B、C三相所共有。控制杆87根据上面所述的方式从这个部位到那个部位都带有接点86，其中每一接点用于A、B、C三个相的一个相。

正如在图1中看到的，控制杆87借助曲杆97受到往复控制装置96的控制，从而使整个往复控制装置96对其轴横向延伸。换言之，此往复控制装置实际上是安装在上部结构21的外部，与上部机构21的端头横挡板23中的一个挡板平行伸延，同时此往复控制装置96受到该横向挡板23的支撑。因此，此往复控制装置在定位时受阻很小。

此往复控制装置96带有一受电弓架98或铰接的平行四边形架。受电弓架98或铰接的平行四边形架顶点-顶点100是固定的。而其相对应的顶点-顶点101是由一半圆槽构成。曲杆97通过其弯头与该半圆槽铰接。

该曲杆97通过其一支臂与活动接点86的控制杆87接触，而通过其另一支臂，曲杆97与一固定叉形接头102铰接。在受电弓架98的顶点100和101之间有拉紧弹簧103。该弹簧永久性地使曲杆97铰接的顶点101接近固定顶点100，但是受电弓架98的其它顶点104和105每一个都受到一控制电磁铁106和107的控制。控制电磁铁106和107能够让两个顶点一个向另一个同步接近，而与上述的弹簧103作用方向相反。

根据本发明，液阻变阻器在不工作时，处于静置状态，这时A、B、C每一相的电极19和20都与电解槽17中的电解质18保持一定的距离，如图6A中对A、B、C相中的一相所表示的那样。同时控制电极19和20之间所形成存贮容积54的阀55处于关闭状态。

另外，控制受电弓架98的电磁铁106和107这时都被消除激励，弹簧103使受电弓架保持在缩回位置。为此，这时本身处在倒退位置的控制杆87利用曲杆97，通过它的相应凸缘88、使每一活动接点86与固定接点91、92保持一定距离。

为了起动电动机11，先起动电动机74，见图6B。结果是通过配电盘75，泵72把一电解质流18送向循环容积27。该循环容积也是在电极19和20之间形成的。

正如上面所介绍，电解质流在因重力作用重新落入电解槽17以前，把循环容积24按图6B中的F箭头指的方向沿“之”字形路径排走。

当然电解质18是逐渐浸入循环容积24的，这就保证电动机11逐渐起动，起动是在对泵72流量进行控制的情况下进行的，有时是用控制阀55的开口大小来控制排出流量的方法进行的。

正如人们以后要看到的，电解质流18通过输入电极20的中心管形件25进入，输入电极20和输出电极19之间电流的最初通路是靠尖形导电咀45形成的这就大大地减少上述电极19和20的有关部分的消耗。

如果电动机11的起动结束，电动机74停止工作，见图6C。

如果，象图中所表示的那样，阀55处于关闭状态，A、B、C每相电极19和20之间形成的存贮容积54被电解液18暂时浸入。

通过电磁铁106、107的激励，受电弓架进入展开状态，于是活动接点86紧贴与之相连的固定接点91、92，从而使电极停止工作。

电磁铁106、107的相应消耗实际上相当小，因为受弓架展开的位置与平衡位置相近。

不管怎样，由于存贮容积54中所含的电解质18的容量，活动接点86的关闭丝毫不会引起电流冲击。

正象图6D所表示的，通过开启阀55排空存贮容积54。

因此很容易理解，当电动机11停止工作时，排出工作开始，从而保证电动机有控制地减速。

在任何情况下，通过调节支撑电磁铁87的垫片68的高度，可将相应的排流量调到任一所要求之值，阀55在操纵过程中依附于电磁铁87。

经过这样排出以后，输出电极19的管形件27上的圆柱侧壁42的齿形片43通过其齿逐渐地中断电极19和20之间的电流流通。两电极之间的大量电流就是通过该齿形片43而流通的。电极19和20之间的电流中断可避免产生引弧现象。

在图8中所表示的另外一种结构形式中，为了同一目的设计了一环形槽110，该槽竖立在输入电极20的管形件31的底部32上。环形槽110为绝缘质，有两个同轴挡板111和112，为环形的。每一挡板都插在电极19和20的两个靠近的管形件之间，也就是说，第一挡板在输入电极20的中心管形件25与输出电极19的未穿通管形件27的圆柱侧壁42之间，而第二档板在圆柱侧壁42和输入电极20的未穿通管形件31的圆柱侧壁36之间。

当排空电极19和20之间所形成的存贮容积54后，这一环形槽110起到突然增大电阻的作用，使从一电极到另一电极的电流突然消失而两电极之间没有产生引弧的危险。

如此进行工作的环形槽110丝毫不影响加压作用，如上面所述，在电极19和20之间的电流在输入电极20的中心管形件25的相反端头上产生。

在图9表示的另外一种结构形式中，输入电极20除中心管形件25外，还有在该中心管形件周围形成连续环圈的两个未穿通管形件31和31，而且输出电极19有与前面的未穿通管形件交错的形成环圈的3个未穿通管形件27、27′、30，这就使电极19和20之间形成的隔板长度得以增大。

当然，两个电极之间的一个电极和/或另一电极上的管形件的数目实际上是任意的。

电极19和20，或至少其中之一至少有一部分可以用金属丝或管纵向装配而成，这样，由于金属丝或管的横截面呈圆形而有利于增加它们的交换面。图10中对这种可能性作了介绍。同样，电极19和20还可用这种金属丝或管缠绕制成。这种制作法在图11中予以介绍。

在上述两种情况中，如果使用管子的话，则将更有利于冷却剂的循环。

用另外一种方法，电极19和20，或其中之一至少部分地可用延性金属制成，但显然不得用于其外部包层。

将两种功能结合使用，可收到良好效果：一方面增大了交换面，这样在电流相等的情况下可以使两个电极分开，从而增大电压，使引弧的临界电压的界限后移;另外一方面，又使电解液有两条循环通路，一条是前面所说的在两个电极之间的通路，另外一条穿过电极壁，这有利于该电解质释放气体，也就是说带走电解质和上述电极接触时产生的微小气泡。

根据另外一种方法，电极19和20，或至少其中之一可用浇铸或模压的方法制成。

另外还可在两电极之间，按它们的整个高度安装两个绝缘质板而形成屏幕。两个绝缘质板一个是固定的，另一个是活动的，可以调整位置。两个板上都有可供叠加的开口。当这些开口处于偏移状态时就产生绝缘作用，而在其处于相对位置时，就会导电。这样就可撇开电解槽而有益地调节电极之间的交换量。另外，最好活动接点86是可拆卸的。比如，它们的控制杆可以为了方便拆卸而制成分段的，其中每一段都可支撑在一框形架上，随时可以拆卸。

框形架可以代替构成该控制杆的相应凸缘的螺母，而把控制杆上的两个相邻的分段连在一起。于是这种活动接点就可沿框架边缘嵌入该框架中。

图12介绍了这种可行的制作方法。在图12中人们看到115表示框形架，该架把控制杆87的871和872两分段连在一起，而本身构成该控制杆的凸缘88和89。

活动接点86靠侧销116和框形架115的边连在一起。如果将活动接点86拆下，只需使之旋转，然后向上或向下拔出。

按图13表示的另外一种结构方式，每一相的输出电极19只不过是一简单的杆，最好该杆的尾端象图中所示的那样有一个尖端45，而相接的输入电极20只是一个简单的管子，环绕在该杆周围，但与该杆有一段距离。

输出电极19直接由一位于上部结构21上的载物台120所支撑，在上层结构的上部。

输出电极19悬挂在载物台120上，而相接的接线柱14A只是其穿过载物台的延长段，但上面有螺纹。

输入电极20本身也由载物台120所支撑，因该输入电极20是通过一支杆37与杆121相连的。杆121就象构成输出电极19的杆一样并与该输出电极19处于平行位置。杆121也恳挂在该载物台120上，而且该杆延长的螺纹段穿过载物台而形成相应的接线柱15B。

在输入电极20周围，载物台120的下表面有一突出的管形延长段122。该延长段在其内部，在输出电极19周围与构成输出电极19管脚的环123形成一环形圆面124，围绕着输入电极20的相应部分。

按此制作方法，上部结构121在上述管形延长段122周围有一条引导通道125。该通道用绝缘质制成，上述管形延长段122嵌入该通道内，而且它与电极19和20同轴，并伸入下面的槽17中的电解质18内。

这条引导通道的侧边有一凸耳126，可让支撑输入电极20的支臂37通过，并安装相应杆121。

在凸耳126右侧，管形延长段122最好，如图中所示至少要穿过一个通风管127。

输出电极19的尖形导电咀45明显地与输入电极20的相应部分在同一水平面。而且在输入电极20相应部分套上一绝缘质的套筒85，以便它与上面介绍过的类型的推动装置相连接。

按这种制作方法，如图14所示，除了电极19、20和A、BC每相的接线柱14、15外，载物台120同样还载着活动接点8

以及相应的固定接点91、92。

这些固定接点91、92是直接与相关的接线柱14、15相连的。固定接点91、92每个都由一角撑架128上的一翼所支撑。角撑架的另一翼贴在载物台上，被构成相应接线柱14、15的延长螺纹段穿过，而且根据前面介绍过的一类控制杆配置，活动接点86受到控制杆87的控制。

控制杆87的一端挂在一个小连杆130上，它有一个转角传动装置131。该转角传动装置131可在与电极19、20处于平行位置的一轴周围旋转。在该转角传动装置上挂着一控制电磁铁的柱塞芯棒132，图中未予示出。柱塞芯棒的轴处于控制杆轴87的横向位置。

因此按这一制作方法，所有接点及其控制装置所组成的组件不是安装在侧面，与电极在同一室，而是安装在上部结构21的上部，在支撑电极的载物台上方。这样就易于装配组件，同时便于组件与电解质18绝缘。

此外，控制活动接点只需一个电磁铁，做到这一点，

转角传动装置131，适当地安装其旋转轴和小连杆130以及铰接在它上面的柱塞芯棒的挂点，因此，在粘附时，也就是说当与这些活动接点相连的弹簧受到最大应力时在柱塞芯棒上的抗力最小，甚至等于零。这就可以减小所用控制电磁铁的体积以及由于偶然降低电压所引起的临界截止电压。

在工作时，正如图13的箭头所示，电解质18只朝一个方向运动，实际上是朝上升的方向，在两个电极中间，流入两个电极所限定的循环容积24中，然后，因重力作用而重新降落到下面的槽中。这时导向通道125及时封闭。

正如人们所理解的那样，导向通道125，由于浸到下面的槽的电解质中，就相应地增大了通电零件之间的电渗透。

另外，电解质18的脱水情况得到改善，只有支臂对电解质的通路进行干扰，一个或若干通气管127可避免气体聚集在载物台120的管形延长段中。

实际上这种制作方法尤其适用于小功率的设备，它们要求的是轻便灵巧。

当然本发明完全不限于上面所说的环形或圆柱形电极。本发明还可适用于简单的、相互平行的极板。图15对这种可能性作了简单说明。图中双箭f表示两个平行的金属极板，一块构成输入电极20，另一块构成输出电极19。两块相互平行地安装在两个绝缘质制的侧板134中间。两块板都是活动的。在这种情况下，如箭头F所示，通过这两块极板和侧板134限定了一个容积，电解质被喷到这两块板中间，因此，除了（或者取代）利用电解质的导电性进行可能的调节外，可通过调整两个板之间的距离对电流进行调节。

在后部设一个位置可调的导流板，可将电解质充入电极和侧板134间限定的容积，用的是阻止电解质排出的办法。

另外，本发明不局限在上述的和图中所表示的制作方法，还包括一切其它的不同的制作方法，其中有：用阀控制装置控制同一相电极间所形成存贮容积以及使用某些装置对这些控制装置进行调节，如果设计这种存贮容积的话。把电极排列成行不是绝对必要的。比如可把电极排成三角形。此外，为了电解质的循环，除了用一简单的泵外，还可用其它的推动装置与/或有关每一相逐个推动的装置。还有，如上所述，如果使用一些套筒接通这种推动装置和由同一相电极限定的循环容积，务必要求这种套筒用绝缘材料制成，然而这些套筒并不是必不可少的。实际上，只要将一股电解质流正好对着可以通过的中心管形件轴喷入就可浸入此循环容积。正是由于此原因，在图9中没有绘出这样的套筒。在这种情况下，在电极和与之相配的推动装置间就有一真正的切口，因为套筒工作时，该套筒本身构成电极和推动装置的绝缘切口，特别有利于防止空气进入套筒所运送的电解质流中。可以假设这一电解质流可从上方或下方进入两个电极之间的循环容积之中，而且电解质流在进入循环容积时其方向不必是垂直的，例如，电极不必要垂直放置，尽管这个方向更有利于通过重力作用简单地排空电极之间可能会形成的存贮容积。

另外，进行工作的接点除了如图中所示安装在与电极同一室外，还可安装在该室之外。这样可使接点更易于触及，而且可以使之防潮。

最后，为了产生一种防暴燃变阻器，电极不能放置在周围空气之中，而安置在一种中性气体或一种不可混溶于水的电介质液体之中，如硅酮。这时封闭电极的腔室采用密封型的。当然，如果用液体，如果备有存贮容积的话，它会在不起作用的周期内浸入电极之间形成的存贮容积。在如因重力作用重新回到存贮容积之前，该液体就会被起作用的电解质临时排走。

Claims (21)

1、液阻变阻器，该类变阻器一方面包括盛有电解液(18)的槽(17)，另一方面至少有两个中间保持一定距离的电极(19、20)，其中一电极与电源(10)相接，另一个与接通电源的设备(11)相接，该变阻器的特点是上述电极(19、20)之间形成了一电解质(18)的循环容积(24)。与电极配用的有能控制电极之间电解质流(18)有效循环的推动装置(72)。

2、根据权利要求1，液阻变阻器的特点是两电极（19、20）之间形成的循环容积（24）本身构成电解质（18）的档板。

3、根据权利要求1，液阻变阻器的特点是两个电极（19、20）之间形成的循环容积（24）本身构成电解质（18）的存贮容积（54），而且该存贮容积（54）与能够控制排放的排放装置配用。

4、根据权利要求1，液阻变阻器的特点是两个电极（19、20）大体上是环形的，而且每个电极用相互为同轴的方法安装。

5、根据权利要求4，液阻变阻器的特点是至少其中一个电极（20），为了方便起见称为输入电极，有一个中心管形件（25）。管形件两端开口以便电解质流（18）进入。而其另外-电极（19），简称输出电极，至少有一个未穿通管形件（27）。该管形件套在输入电极（20）的中心管形件（25）上，但中间有空隙。

6、根据权利要求5，液阻变阻器的特点是两个电极（19、20）为垂直放置的，输出电极（19）的未穿通管形件的底部（28）在输入电极（20）的中心管形件（25）的最高端。

7、根据权利要求5和6的任一项，液阻变阻器的特点是在输出电极（19）的未穿通管形件（27）的底部（28）有一个尖端（45）向输入电极（20）的中心管形件（25）一侧和该中心管形件的轴线一侧突出。

8、根据权利要求5至7中的一项，液阻变阻器的特点是输出电极（19）的未穿通管形件（27）的活动片（43）为锯齿形。

9、根据权利要求5至8的任何一项，液阻变阻器的特点是输出电极（19）依次包括至少两个形成环状的未穿通管形件（27，27′30）和与之交错的输入电极（20）。该输入电极本身在其中心管形件（25）周围至少有一个未穿通管形件（31，31′）。

10、根据权利要求3和9，液阻变阻器的特点是两个电极（19、20）之间形成的存贮容积（24）是由输入电极（20）的一个或若干未穿通管形件（31，31′）确定的。

11、根据权利要求3、10的任一项，液阻变阻器的特点是与存贮容积（24）配用的排除装置有一阀（55），该阀设置于存贮容积（24）的下部，而其活动阀（56）受到控制装置的控制。

12、根据权利要求9，液阻变阻器的特点是在输入电极（20）的未穿通管形件（31）的底（32）突出一个环形的槽（110），该环形槽为绝缘质。它至少有两个同轴档板（111、112）。挡板是环立的，每一挡板都插在输入电极（20）和输出电极（19）的两个相近的管形件中。

13、根据权利要求1，液阻变阻器的特点是一个简化为一杆的电极，最好该杆的尾端为一个尖端（45），而另一电极简化为一环绕该杆的管子。

14、根据权利要求13，液阻变阻器的特点是电极（19、20）都由一导向通道（125）包围。导向通道为绝缘质，伸入到槽（17）的电解质中。

15、根据权利要求1至14中的任何一项，液阻变阻器的特点是两电极（19、20）连带一活动接点（86）该活动接点能使两个电极相互通电，使之不能工作。

16、根据权利要求15，液阻变阻器的特点是上述活动接点（86）装在一控制杆（87）上，可以滑动。控制杆（87）本身可沿着轴往复活动，而且该活动接点通过弹性支撑装置（93）永久地被引向控制杆（87）的凸缘（88）。

17、根据权利要求16，液阻变阻器的特点是活动接点（86）的控制杆（87）在往复过程中受到对其轴大体上横向延伸的控制装置的控制。

18、根据权利要求1至17的任一项，液阻变阻器的特点是处于工作状态的两个电极（19、20）的多个相（A、B、C）共有一个电解槽（17）。

19、根据权利要求18，液阻变阻器的特点是（A、B、C）各相同样共有推动装置（72），此装置可使电解质流在两个电极（19、20）之间循环，在两个电极和该推动装置（72）之间还有一配电盘（75）。

20、根据权利要求1至19的任一项，液阻变阻器的特点是在开始工作之前的静置状态，电极（19、20）与电解质（18）保持一定距离。

21、根据权利要求1至20的任一项，液阻变阻器的特点是在两个电极（19、20）和与两个电极关联的推动装置（72）中间有至少一个绝缘的切口。

Images