專利名稱：輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的交流調(diào)壓器有很多種，如環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器、移圈調(diào)壓器、磁性調(diào)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器、轉(zhuǎn)心調(diào)壓器、可控硅調(diào)壓器、數(shù)字調(diào)壓器等。因為環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器能輸出正弦波交流電壓，能在整個調(diào)壓區(qū)間內(nèi)均勻調(diào)節(jié)電壓且調(diào)壓時電壓連續(xù)，效率較高而造價不高，所以環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器的綜合性能價格比相當(dāng)高，因而應(yīng)用十分廣泛。但中、大功率的環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器也有明顯的缺點比如，其鐵心比同功率的自耦變壓器的鐵心大得多，尤其是三相環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器的鐵心比同功率的三相自耦變壓器的鐵心大得更多，而鐵心重量占調(diào)壓器總重量的一多半，所以環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器比同功率的自耦變壓器笨重得多。鐵心大還會帶來鐵損大的缺點。鐵損是不變損耗，不管負(fù)載是輕是重它都照耗不誤。另外，環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器電刷處的功率損耗也較大。還有，環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器不能使用鋁線繞制。抽頭式自耦調(diào)壓器可以克服上述缺點，但現(xiàn)有的抽頭式自耦調(diào)壓器有些在調(diào)壓時電壓會間斷，而電壓間斷可能產(chǎn)生大的浪涌電流和高的感應(yīng)電壓。尤其是當(dāng)負(fù)載為大功率電感性負(fù)載時，電壓間斷產(chǎn)生的極高感應(yīng)電壓會危及設(shè)備安全。另一些抽頭式自耦調(diào)壓器雖然可以保證電壓連續(xù)，但其使用的有載調(diào)壓開關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且檔位數(shù)不多，調(diào)壓時有明顯的跳躍性，故不適于在大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，它可在中、大功率范圍內(nèi)取代大部分環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器，從而，可解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，包括殼體，殼體內(nèi)安裝鐵心，鐵心的外周安裝繞組；殼體的上部安裝調(diào)節(jié)盤，調(diào)節(jié)盤上安裝轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上安裝懸臂，懸臂上安裝動觸頭；調(diào)節(jié)盤上安裝數(shù)個主靜觸頭，數(shù)個主靜觸頭以轉(zhuǎn)軸為圓心呈弧形分布；除弧形最外端的兩個主靜觸頭之間不安裝輔助靜觸頭，任兩個相鄰的主靜觸頭之間安裝一個輔助靜觸頭；動觸頭的寬度大于相鄰的一個主靜觸頭和一個輔助靜觸頭之間的間距，并小于兩個主靜觸頭之間的距離；每個主靜觸頭各通過一根抽頭與繞組連接，每個主靜觸頭的電壓不同；每個輔助靜觸頭各通過一個電阻與一個主靜觸頭連接；殼體上安裝A接線端、X接線端、a接線端和X接線端,繞組的一端分別與X接線端和X接線端連接，繞組的另一端與A接線端連接，動觸頭通過軟聯(lián)接線與a接線端連接。為進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)所述的鐵心是環(huán)形。所述繞組、抽頭和導(dǎo)線都是鋁線。所述主靜觸頭的數(shù)量是50至130個。所述電阻為鐵鉻鋁合金線，其電流密度為50安/平方毫米至150安/平方毫米。所述繞組是多層繞組。本發(fā)明的積極效果在于1、重量輕。本發(fā)明的單相調(diào)壓器比同功率的環(huán)形鐵心接觸式單相調(diào)壓器輕得多，而本發(fā)明的三相調(diào)壓器比同功率的環(huán)形鐵心接觸式三相調(diào)壓器輕得更多，因而易于搬運和移動，對于中、大功率調(diào)壓器來說這個優(yōu)點尤其可貴。2、
效率高。即使在有大電流通過時，優(yōu)質(zhì)換檔開關(guān)的功率損耗也很小，而電阻僅僅在調(diào)壓的很短時間內(nèi)通過電流，因而本發(fā)明的調(diào)壓器在絕大部分工作時間內(nèi)的效率都近似等于所用的自耦變壓器的效率，而自耦變壓器的效率是很高的，故本發(fā)明的調(diào)壓器有利于節(jié)能環(huán)保。3、由于繞組2、抽頭12和主靜觸頭5均為固定連接，因此，繞組2、抽頭12和導(dǎo)線13都是鋁線，實現(xiàn)以鋁代銅，從而，能進一步減輕重量，并降低造價。接觸式調(diào)壓器是絕對不能用鋁線繞制的，而多抽頭式自耦變壓器完全可以用鋁線繞制。從資源的稀缺程度來說，銅遠比鋁稀缺。因而能以鋁代銅的發(fā)明，應(yīng)該是有生命力的。本發(fā)明的一種重量輕、效率高且電壓連續(xù)的交流調(diào)壓器除具有環(huán)形鐵心接觸式調(diào)壓器的大部分優(yōu)點之外，還具有重量輕、效率高、能用鋁線繞制等優(yōu)點，因而具有極高的綜合性能價格比，可在中、大功率范圍內(nèi)，取代大部分環(huán)形鐵心接觸 式調(diào)壓器。本發(fā)明可廣泛用于實驗室、工業(yè)電爐、電訊設(shè)備等處，并可與試驗變壓器、整流器等配合，進行各種高電壓、大電流的試驗工作。


圖1為本發(fā)明的一種單相調(diào)壓器的電原理圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是圖2的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1鐵心2繞組3動觸頭4軟聯(lián)接線5主靜觸頭6輔助靜觸頭7電阻 8殼體9調(diào)節(jié)盤10轉(zhuǎn)軸11懸臂12抽頭13導(dǎo)線14A接線端15X接線端16a
接線端17x接線端。
具體實施例方式如圖2所示，本發(fā)明所述的輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，包括殼體8。殼體8內(nèi)安裝鐵心I。鐵心I的外周安裝繞組2。殼體8的上部安裝調(diào)節(jié)盤9，調(diào)節(jié)盤9上安裝轉(zhuǎn)軸10，轉(zhuǎn)軸10上安裝懸臂11，懸臂11上安裝動觸頭3。調(diào)節(jié)盤9上安裝數(shù)個主靜觸頭5，數(shù)個主靜觸頭5以轉(zhuǎn)軸10為圓心呈弧形分布。如圖3所示，除弧形最外端的兩個主靜觸頭5之間不安裝輔助靜觸頭6，任兩個相鄰的主靜觸頭5之間安裝一個輔助靜觸頭6。輔助靜觸頭6的數(shù)量比主靜觸頭5的數(shù)量少一個。動觸頭3的寬度大于相鄰的一個主靜觸頭5和一個輔助靜觸頭6之間的間距，并小于兩個主靜觸頭5之間的距離，從而，能確保動觸頭3可同時與相鄰的一個主靜觸頭5和一個輔助靜觸頭6接觸，但不能同時與兩個主靜觸頭5接觸,防止兩個主靜觸頭5通過動觸頭3間短路。每個主靜觸頭5各通過一根抽頭12與繞組2連接。每個主靜觸頭5的電壓不同，按由高至低排列。每個輔助靜觸頭6各通過一個電阻7與一個主靜觸頭5連接。為方便將電阻7分別與輔助靜觸頭6和主靜觸頭5連接，如圖2所示，每個輔助靜觸頭6各通過一根導(dǎo)線13與一根抽頭12連接，每根導(dǎo)線13上各串聯(lián)一個電阻7。殼體8上安裝A接線端14、X接線端15、a接線端16和X接線端17。如圖1所示，繞組2的一端分別與X接線端15和X接線端17連接，繞組2的另一端與A接線端14連接，動觸頭3通過軟聯(lián)接線4與a接線端16連接。主靜觸頭5、輔助靜觸頭6、動觸頭3、調(diào)節(jié)盤9、轉(zhuǎn)軸10和懸臂11連接構(gòu)成多檔位換檔開關(guān)。使用時，將A接線端14和X接線端15接220伏交流電源，且A接線端14接電源零線，而a接線端16和X接線端17接負(fù)載。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸10或懸臂11,使動觸頭3與不同的主靜觸頭5接觸，即可進行交流調(diào)壓。另外，使用完畢后，應(yīng)將動觸頭3轉(zhuǎn)到輸出電壓為最小的位置。為進一步減少交流調(diào)壓器的體積，如圖4所示，所述的鐵心I是環(huán)形。環(huán)形的鐵心I可使纏繞其上的繞組2呈圓形布置，從而，可有效縮短抽頭12的長度，進一步簡化所述交流調(diào)壓器的的結(jié)構(gòu)。所述繞組2、抽頭12和導(dǎo)線13都是鋁線。所述主靜觸頭5的數(shù)量可以是50至130個，如圖1所示為單相調(diào)壓器，其抽頭數(shù)為50至130個，對應(yīng)的單層多檔位換檔開關(guān)的檔位數(shù)等于主靜觸頭數(shù)。輔助靜觸頭數(shù)等于檔位數(shù)減I。若制成三相調(diào)壓器，其每相的抽頭數(shù)為50至130，三層多檔位換檔開關(guān)每層的檔位數(shù)等于主靜觸頭數(shù)，每層的輔助靜觸頭數(shù)等于該層的檔位數(shù)減I。抽頭越多，則交流調(diào)壓越精細，但會增加多檔位換檔開關(guān)制造的難度。而抽頭少會使交流調(diào)壓產(chǎn)生明顯的跳躍性。因此，應(yīng)根據(jù)實際情況統(tǒng)籌兼顧以確定抽頭數(shù)。一般單相調(diào)壓器的抽頭數(shù)為70即可。為實現(xiàn)效好的限流效果，所述電阻7可為鐵鉻鋁合金線，其電流密度為50安/平方毫米至150安/平方毫米。鐵鉻鋁合金線作為電阻具有電阻率大和耐1000度高溫的優(yōu)點，最適合在所述交流調(diào)壓器上使用。以單相為例，本發(fā)明所述的一種輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器的參數(shù)如下功率為10千伏安，輸入電壓為220伏，輸出電壓為O至250伏。為了避免繁瑣的計算，實施例的鐵心I是使用功率為10千伏安，輸入電壓為220伏，輸出電壓為110伏的環(huán)形自耦變壓器的鐵心。實施例的繞組2的匝數(shù)比現(xiàn)有環(huán)形自耦變壓器的匝數(shù)多14%。繞組2的匝數(shù)除以70即可得到每兩個抽頭之間的匝數(shù)，匝數(shù)精度可精確到O.1匝。多檔位換檔開關(guān)使用70檔換檔開關(guān)，上面有70個主靜觸頭5，每兩個主靜觸頭之間安裝一個輔助靜觸頭6，輔助靜觸頭可比主靜觸頭小。換 檔開關(guān)設(shè)有定位機構(gòu)，定位機構(gòu)在換檔后應(yīng)保證動觸頭3能準(zhǔn)確地停在主靜觸頭5之上。繞組2的抽頭按電壓的高低順序依次分別聯(lián)接到多擋位換擋開關(guān)的主靜觸頭上，而輔助靜觸頭則通過電阻7聯(lián)接到離它最近的且電壓較高的主靜觸頭上。電阻7可使用線徑為1. 2毫米的鐵鉻鋁合金線制成，其電阻為O. 02歐至O. 06歐。為進一步縮小所述交流調(diào)壓器的體積和重量，繞組2是多層繞組。若繞組2長度相同，在鐵心I外周纏繞多層繞組2比在鐵心I外周纏繞多層繞組2更能節(jié)省空間，鐵心I的體積可更小。本發(fā)明所述的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，包括殼體(8)，其特征在于殼體(8)內(nèi)安裝鐵心(1)，鐵心(I)的外周安裝繞組(2);殼體(8)的上部安裝調(diào)節(jié)盤(9)，調(diào)節(jié)盤(9)上安裝轉(zhuǎn)軸(10)，轉(zhuǎn)軸(10)上安裝懸臂(11)，懸臂(11)上安裝動觸頭(3);調(diào)節(jié)盤(9)上安裝數(shù)個主靜觸頭(5)，數(shù)個主靜觸頭(5)以轉(zhuǎn)軸(10)為圓心呈弧形分布；除弧形最外端的兩個主靜觸頭(5)之間不安裝輔助靜觸頭(6)，任兩個相鄰的主靜觸頭(5)之間安裝一個輔助靜觸頭(6);動觸頭(3)的寬度大于相鄰的一個主靜觸頭(5)和一個輔助靜觸頭(6)之間的間距，并小于兩個主靜觸頭(5)之間的距離；每個主靜觸頭(5)各通過一根抽頭(12)與繞組(2)連接，每個主靜觸頭(5)的電壓不同；每個輔助靜觸頭(6)各通過一個電阻(7)與一個主靜觸頭(5)連接；殼體(8)上安裝A接線端(14)4接線端(15)、&接線端(16)和1接線端(17)， 繞組(2)的一端分別與X接線端(15)和X接線端(17)連接，繞組(2)的另一端與A接線端 (14)連接,動觸頭(3)通過軟聯(lián)接線(4)與a接線端(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，其特征在于所述的鐵心(I)是環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，其特征在于所述繞組 (2)、抽頭(12)和導(dǎo)線(13)都是鋁線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，其特征在于所述主靜觸頭(5)的數(shù)量是50至130個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，其特征在于所述電阻(7)為鐵鉻鋁合金線，其電流密度為50安/平方毫米至150安/平方毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，其特征在于所述繞組 (2)是多層繞組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕便、高效、電壓連續(xù)式交流調(diào)壓器，包括殼體，殼體內(nèi)安裝鐵心，鐵心上安裝繞組；殼體上安裝調(diào)節(jié)盤，調(diào)節(jié)盤上安裝轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上安裝懸臂，懸臂上安裝動觸頭；調(diào)節(jié)盤上安裝數(shù)個主靜觸頭；除弧形最外端的兩個主靜觸頭之間不安裝輔助靜觸頭，任兩個相鄰的主靜觸頭之間安裝一個輔助靜觸頭；動觸頭的寬度大于相鄰的一個主靜觸頭和一個輔助靜觸頭之間的間距；每個主靜觸頭各通過一根抽頭與繞組連接；每個輔助靜觸頭各通過一個電阻與一個主靜觸頭連接；殼體上安裝A接線端、X接線端、a接線端和x接線端，繞組的一端分別與X接線端和x接線端連接，繞組的另一端與A接線端連接，動觸頭通過軟聯(lián)接線與a接線端連接。
文檔編號H01F27/40GK103050258SQ20131001894
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者梁正 申請人:梁正