一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器

摘要

本发明涉及一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器，包括外壳、环形铁芯、绕组、碳刷臂；还涉及一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器的调节方法，包括以下步骤：步骤1，转动内螺纹管；步骤2，碳刷本体往复伸缩；步骤3，碳刷本体的伸缩阻尼的调节；本发明所述的调节方法，可以调节所述碳刷本体与绕组的接触部位距离空心圆管轴心的径向长度；可以实现精确调节，可以有效利用所述绕组的径向长度；可以调节所述碳刷本体伸缩的阻尼，避免所述伸缩平板、碳刷本体在绕组上滑动时受所述绕组表面形状不平滑而引起不可控的伸缩；可以实现所述伸缩平板、碳刷本体伸缩阻尼的两种不同接触形式的阻尼调节。

权利要求

1.一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器,其特征在于：包括外壳（1）、设在外壳（1）底部的环形铁芯（2）、绕接在所述环形铁芯（2）上的绕组（3）、碳刷臂（4）；

所述外壳（1）为空心圆柱壳体，所述外壳（1）下端面中心设有下通孔（11），所述下通孔（11）上沿设有内螺纹筒（12），所述内螺纹筒（12）侧壁沿纵向设有外走线孔（13），所述外壳（1）上端开口并可拆卸连接有环形上盖（14），所述外壳（1）侧壁内端面设有棘爪（15）；

所述碳刷臂（4）包括：

空心圆管（41），可滑动的插设在所述内螺纹筒（12）内，由绝缘材料制成；

碳刷支架（42），包括设在所述空心圆管（41）上的绝缘材料制成的空心平板（42a）、沿所述外壳（1）径向可滑动的插设在所述空心平板（42a）内的金属材料制成的伸缩平板（42b）、设在所述伸缩平板（42b）止端下方并与所述绕组（3）抵接的碳刷本体（42c）、设在所述伸缩平板（42b）止端的条形滑孔（42d），所述条形滑孔（42d）长度方向垂直于所述伸缩平板（42b）伸缩方向；

引线装置（43），包括可滑动的插设在所述空心圆管（41）内并与所述伸缩平板（42b）抵接的滑动触杆（43a）、设在所述滑动触杆（43a）下端一侧并经由外走线孔（13）伸出的引线横杆（43b）、设在所述引线横杆（43b）止端的连接引线（43c）、螺接在所述内螺纹筒（12）下端的下置螺栓（43d）、设在所述下通孔（11）下端的下置压簧（43e），所述下置压簧（43e）下端与下置螺栓（43d）抵接而上端与引线横杆（43b）抵接；

内螺纹管（44），连通设置在空心平板（42a）上端面，穿过所述环形上盖（14）设置，所述内螺纹管（44）下端可滑动的插设有与所述伸缩平板（42b）抵接的调节压块（44a），所述内螺纹管（44）上方还螺接有上置螺栓（44b），所述上置螺栓（44b）下端面设有调节插杆（44c），所述内螺纹管（44）内位于调节压块（44a）与上置螺栓（44b）之间的部位还设有上置压簧（44d），所述上置压簧（44d）绕接在所述调节插杆（44c）上；

驱动摆臂（45），设在所述内螺纹管（44）侧壁位于所述碳刷支架（42）上方处，用以驱动伸缩平板（42b）、碳刷本体（42c）做往复伸缩运动，所述驱动摆臂（45）包括：固定摆臂（45a），垂直设在所述内螺纹管（44）侧壁；

转动芯轴（45b），可转动的插设在所述固定摆臂（45a）远端；

棘轮（45c），设在所述转动芯轴（45b）上方，与所述棘爪（15）传动配合；

从动转盘（45d），设在所述转动芯轴（45b）下端；

转动插头（45e），设在所述从动转盘（45d）下端面；

活动摆臂（45f），通过转轴铰接在所述固定摆臂（45a）下方；

径向滑槽（45g），设在所述活动摆臂（45f）止端上方，与转动插头（45e）插接配合进而驱动活动摆臂（45f）以空心圆管（41）为轴做往复摆动；

摆动插头（45h），设在所述活动摆臂（45f）下方，与所述条形滑孔（42d）插接配合进而驱动所述伸缩平板（42b）、碳刷本体（42c）做往复伸缩运动。

说明书

一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器

技术领域

[0001] 本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器。

背景技术

[0002] 调压器和变压器的功能相似，都是进行电压的变换。与变压器不同的是调压器的输出端输出的电压可以调整。在农村供配电系统中，由于长距离输电的原因，电压损耗严重，供电末端往往达不到预定电压，因此采用调压器进行稳压。在电气试验过程中，配电所内具有不同电压等级的设备，因此需要不同电压的电源给设备供电，调压器就可以发挥重要的作用。

[0003] 在上述的应用过程中，虽然调压器的输出是从0到最大值，但是实际过程中应用到的电压输出值只是在某一个特定的小范围内。并且由于碳刷的长度一定，碳刷在转动过程中形成的轨迹是半径固定的圆形轨迹，使得绕组在该圆形轨迹上不断被磨损，甚至烧坏设备。而绕组在其他半径圆轨迹的部位则保持良好，不能有效利用。

[0004] 因此需要设计一种可以调整自耦变压器碳刷长度的方法，有效避免现有技术的缺陷。

发明内容

[0005] 为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器及其调节方法；可以调节所述碳刷本体与绕组的接触部位距离空心圆管轴心的径向长度；可以实现精确调节，可以有效利用所述绕组的径向长度；可以调节所述碳刷本体伸缩的阻尼，避免所述伸缩平板、碳刷本体在绕组上滑动时受所述绕组表面形状不平滑而引起不可控的伸缩；可以实现所述伸缩平板、碳刷本体伸缩阻尼的两种不同接触形式的阻尼调节。

[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0007] 一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器，包括外壳、设在外壳底部的环形铁芯、绕接在所述环形铁芯上的绕组、碳刷臂；

[0008] 所述外壳为空心圆柱壳体，所述外壳下端面中心设有下通孔，所述下通孔上沿设有内螺纹筒，所述内螺纹筒侧壁沿纵向设有外走线孔，所述外壳上端开口并可拆卸连接有环形上盖，所述外壳侧壁内端面设有棘爪；

[0009] 所述碳刷臂包括：

[0010] 空心圆管，可滑动的插设在所述内螺纹筒内，由绝缘材料制成；

[0011] 碳刷支架，包括设在所述空心圆管上的绝缘材料制成的空心平板、沿所述外壳径向可滑动的插设在所述空心平板内的金属材料制成的伸缩平板、设在所述伸缩平板止端下方并与所述绕组抵接的碳刷本体、设在所述伸缩平板止端的条形滑孔，所述条形滑孔长度方向垂直于所述伸缩平板伸缩方向；

[0012] 引线装置，包括可滑动的插设在所述空心圆管内并与所述伸缩平板抵接的滑动触杆、设在所述滑动触杆下端一侧并经由外走线孔伸出的引线横杆、设在所述引线横杆止端的连接引线、螺接在所述内螺纹筒下端的下置螺栓、设在所述下通孔下端的下置压簧，所述下置压簧下端与下置螺栓抵接而上端与引线横杆抵接；

[0013] 内螺纹管，连通设置在空心平板上端面，穿过所述环形上盖设置，所述内螺纹管下端可滑动的插设有与所述伸缩平板抵接的调节压块，所述内螺纹管上方还螺接有上置螺栓，所述上置螺栓下端面设有调节插杆，所述内螺纹管内位于调节压块与上置螺栓之间的部位还设有上置压簧，所述上置压簧绕接在所述调节插杆上；

[0014] 驱动摆臂，设在所述内螺纹管侧壁位于所述碳刷支架上方处，用以驱动伸缩平板42b、碳刷本体做往复伸缩运动，所述驱动摆臂包括：

[0015] 固定摆臂，垂直设在所述内螺纹管侧壁；

[0016] 转动芯轴，可转动的插设在所述固定摆臂远端；

[0017] 棘轮，设在所述转动芯轴上方，与所述棘爪传动配合；

[0018] 从动转盘，设在所述转动芯轴下端；

[0019] 转动插头，设在所述从动转盘下端面；

[0020] 活动摆臂，通过转轴铰接在所述固定摆臂下方；

[0021] 径向滑槽，设在所述活动摆臂止端上方，与转动插头插接配合进而驱动活动摆臂45f以空心圆管为轴做往复摆动；

[0022] 摆动插头，设在所述活动摆臂下方，与所述条形滑孔插接配合进而驱动所述伸缩平板、碳刷本体做往复伸缩运动；

[0023] 一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器的调节方法，包括以下步骤：

[0024] 步骤1，转动内螺纹管：

[0025] 转动所述内螺纹管带动所述空心圆管、碳刷支架、驱动摆臂转动，所述碳刷本体在所述绕组上滑过，进而调节所述自耦变压器的输出电压；

[0026] 步骤2，碳刷本体往复伸缩：

[0027] 所述驱动摆臂往复的转动过程中往复经过所述棘爪，所述棘爪驱动所述棘轮做间歇的单向转动，带动所述转动芯轴、从动转盘、转动插头做间歇的单向转动，所述转动插头作用于所述径向滑槽进而带动所述活动摆臂、摆动插头做以空心圆管为中心的间歇式的往复摆动：

[0028] 往复摆动的摆动插头作用于条形滑孔使得伸缩平板、碳刷本体往复伸缩运动，所述碳刷本体在转动过程中其与绕组接触位置的径向长度不断变化，避免由于碳刷本体42c径向长度固定造成的长期磨损绕组某一固定圆轨迹的现象，大大增加了有效磨损面积，降低磨损速率；

[0029] 步骤3，碳刷本体的伸缩阻尼的调节：

[0030] 步骤3.1，弹力作用式调节方法：

[0031] 转动所述上置螺栓使其旋转步进进而调节所述上置压簧的压缩量，进而调节所述调节压块对伸缩平板的压力，进而调节所述伸缩平板、碳刷本体伸缩时的摩擦阻尼；

[0032] 步骤3.2，压接接触式调节方法：

[0033] 当所述上置螺栓向下步进直至所述调节插杆压接在所述调节压块上时，继续旋紧所述上置螺栓使所述调节插杆持续压紧调节压块，进而使所述调节压块对伸缩平板的压力突增，调节所述伸缩平板、碳刷本体伸缩时的摩擦阻尼突增。

[0034] 进一步的，所述连接引线由金属材料制成。

[0035] 进一步的，所述连接引线由铜制或铝制材料制成。

[0036] 本发明的有益效果：

[0037] 一、本发明所述的一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器及其调节方法，通过往复的摆动所述驱动摆臂来调节输出电压，所述驱动摆臂每往返一次所述棘爪位置时，所述棘爪驱动所述棘轮、转动芯轴、从动转盘、转动插头进行间歇的转动，并通过转动插头驱动所述活动摆臂、摆动插头做间歇的往复摆动，最终通过摆动插头实现所述伸缩平板、碳刷本体的往复伸缩运动，调节所述碳刷本体与绕组的接触部位距离空心圆管轴心的径向长度。

[0038] 二、本发明所述的一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器及其调节方法，所述驱动摆臂每往返一次所述棘爪位置，所述棘爪驱动所述棘轮转动一个棘齿的角度，带动所述转动芯轴、从动转盘、转动插头转动一个棘齿的角度，并进一步的带动所述活动摆臂、摆动插头摆动一个微小的角度范围，最终实现所述伸缩平板、碳刷本体伸缩一个微小的距离，本发明可以实现精确调节，可以有效利用所述绕组的径向长度。

[0039] 三、本发明所述的一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器及其调节方法，通过所述连接引线与绕组一端连接，而且所述连接引线、引线横杆、滑动触杆、伸缩平板、碳刷本体顺次电连通，然后通过转动驱动摆臂调节所述碳刷本体的位置即可调节输出电压；并且所述驱动摆臂的转动以及伸缩平板的伸缩都不会影响到所述伸缩平板与滑动触杆的接触。

[0040] 四、本发明所述的一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器及其调节方法，可以调节所述碳刷本体伸缩的阻尼，避免所述伸缩平板、碳刷本体在绕组上滑动时在常态下由于缺乏阻尼引起不可控的伸缩，例如当自耦变压器安装位置倾斜时，即便驱动摆臂每当经过所述棘爪位置时都可以对碳刷本体的位置进行微调，但由于重力作用的存在，所述碳刷本体越过棘爪后立即又受重力作用而产生偏移。

[0041] 五、本发明所述的一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器及其调节方法，可以通过调节所述上置螺栓实现所述伸缩平板、碳刷本体伸缩阻尼的两种不同接触形式的阻尼调节：

[0042] 步骤3.1，弹力作用式调节方法：

[0043] 转动所述上置螺栓使其旋转步进进而调节所述上置压簧的压缩量，进而调节所述调节压块对伸缩平板的压力，所述伸缩平板、碳刷本体伸缩时的摩擦阻尼；

[0044] 步骤3.2，压接接触式调节方法：

[0045] 当所述上置螺栓向下步进直至所述调节插杆压接在所述调节压块上时，继续旋紧所述上置螺栓使所述调节插杆持续压紧调节压块，进而使所述调节压块对伸缩平板的压力突增，调节所述伸缩平板、碳刷本体伸缩时的摩擦阻尼突增。

附图说明

[0046] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0047] 图1是所述自耦变压器一种实施例的剖视图。

[0048] 图2是所述所述碳刷臂一种实施例的剖视图。

[0049] 图3是所述自耦变压器一种实施例的俯视图（省略环形上盖）。

[0050] 图4是图1中A-A截面剖视图。

[0051] 图中:

[0052] 1.外壳，11.下通孔，12.内螺纹筒，13.外走线孔，14.环形上盖，15.棘爪；

[0053] 2.环形铁芯；

[0054] 3.绕组；

[0055] 4.碳刷臂；

[0056] 41.空心圆管；

[0057] 42.碳刷支架，42a.空心平板,42b.伸缩平板,42c.碳刷本体,42d.条形滑孔；

[0058] 43.引线装置，43a.滑动触杆,43b.引线横杆,43c.连接引线,43d.下置螺栓,43e.下置压簧；

[0059] 44.内螺纹管；44a.调节压块；44b.上置螺栓；44c.调节插杆；44d.上置压簧；

[0060] 45.驱动摆臂，45a.固定摆臂,45b.转动芯轴,45c.棘轮,45d.从动转盘,45e.转动插头,45f.活动摆臂,45g.径向滑槽,45h.摆动插头。

具体实施方式

[0061] 以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。

[0062] 一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器，包括外壳1、设在外壳1底部的环形铁芯2、绕接在所述环形铁芯2上的绕组3、碳刷臂4；

[0063] 所述外壳1为空心圆柱壳体，所述外壳1下端面中心设有下通孔11，所述下通孔11上沿设有内螺纹筒12，所述内螺纹筒12侧壁沿纵向设有外走线孔13，所述外壳1上端开口并可拆卸连接有环形上盖14，所述外壳1侧壁内端面设有棘爪15；

[0064] 所述碳刷臂4包括：

[0065] 空心圆管41，可滑动的插设在所述内螺纹筒12内，由绝缘材料制成；

[0066] 碳刷支架42，包括设在所述空心圆管41上的绝缘材料制成的空心平板42a、沿所述外壳1径向可滑动的插设在所述空心平板42a内的金属材料制成的伸缩平板42b、设在所述伸缩平板42b止端下方并与所述绕组3抵接的碳刷本体42c、设在所述伸缩平板42b止端的条形滑孔42d，所述条形滑孔42d长度方向垂直于所述伸缩平板42b伸缩方向；

[0067] 引线装置43，包括可滑动的插设在所述空心圆管41内并与所述伸缩平板42b抵接的滑动触杆43a、设在所述滑动触杆43a下端一侧并经由外走线孔13伸出的引线横杆43b、设在所述引线横杆43b止端的连接引线43c、螺接在所述内螺纹筒12下端的下置螺栓43d、设在所述下通孔11下端的下置压簧43e，所述下置压簧43e下端与下置螺栓43d抵接而上端与引线横杆43b抵接；

[0068] 内螺纹管44，连通设置在空心平板42a上端面，穿过所述环形上盖14设置，所述内螺纹管44下端可滑动的插设有与所述伸缩平板42b抵接的调节压块44a，所述内螺纹管44上方还螺接有上置螺栓44b，所述上置螺栓44b下端面设有调节插杆44c，所述内螺纹管44内位于调节压块44a与上置螺栓44b之间的部位还设有上置压簧44d，所述上置压簧44d绕接在所述调节插杆44c上；

[0069] 驱动摆臂45，设在所述内螺纹管44侧壁位于所述碳刷支架42上方处，用以驱动伸缩平板42b、碳刷本体42c做往复伸缩运动，所述驱动摆臂45包括：

[0070] 固定摆臂45a，垂直设在所述内螺纹管44侧壁；

[0071] 转动芯轴45b，可转动的插设在所述固定摆臂45a远端；

[0072] 棘轮45c，设在所述转动芯轴45b上方，与所述棘爪15传动配合；

[0073] 从动转盘45d，设在所述转动芯轴45b下端；

[0074] 转动插头45e，设在所述从动转盘45d下端面；

[0075] 活动摆臂45f，通过转轴铰接在所述固定摆臂45a下方；

[0076] 径向滑槽45g，设在所述活动摆臂45f止端上方，与转动插头45e插接配合进而驱动活动摆臂45f以空心圆管41为轴做往复摆动；

[0077] 摆动插头45h，设在所述活动摆臂45f下方，与所述条形滑孔42d插接配合进而驱动所述伸缩平板42b、碳刷本体42c做往复伸缩运动；

[0078] 一种碳刷本体伸缩阻尼可调节式自耦变压器的调节方法，包括以下步骤：

[0079] 步骤1，转动内螺纹管44：

[0080] 转动所述内螺纹管44带动所述空心圆管41、碳刷支架42、驱动摆臂45转动，所述碳刷本体42c在所述绕组3上滑过，进而调节所述自耦变压器的输出电压；

[0081] 步骤2，碳刷本体42c往复伸缩：

[0082] 所述驱动摆臂45往复的转动过程中往复经过所述棘爪15，所述棘爪15驱动所述棘轮45c做间歇的单向转动，带动所述转动芯轴45b、从动转盘45d、转动插头45e做间歇的单向转动，所述转动插头45e作用于所述径向滑槽45g进而带动所述活动摆臂45f、摆动插头45h做以空心圆管41为中心的间歇式的往复摆动：

[0083] 往复摆动的摆动插头45h作用于条形滑孔42d使得伸缩平板42b、碳刷本体42c往复伸缩运动，所述碳刷本体42c在转动过程中其与绕组3接触位置的径向长度不断变化，避免由于碳刷本体42c径向长度固定造成的长期磨损绕组3某一固定圆轨迹的现象，大大增加了有效磨损面积，降低磨损速率；

[0084] 步骤3，碳刷本体42c的伸缩阻尼的调节：

[0085] 步骤3.1，弹力作用式调节方法：

[0086] 转动所述上置螺栓44b使其旋转步进进而调节所述上置压簧44d的压缩量，进而调节所述调节压块44a对伸缩平板42b的压力，进而调节所述伸缩平板42b、碳刷本体42c伸缩时的摩擦阻尼；

[0087] 步骤3.2，压接接触式调节方法：

[0088] 当所述上置螺栓44b向下步进直至所述调节插杆44c压接在所述调节压块44a上时，继续旋紧所述上置螺栓44b使所述调节插杆44c持续压紧调节压块44a，进而使所述调节压块44a对伸缩平板42b的压力突增，调节所述伸缩平板42b、碳刷本体42c伸缩时的摩擦阻尼突增。

[0089] 进一步的，所述连接引线43c由金属材料制成。

[0090] 进一步的，所述连接引线43c由铜制或铝制材料制成。

[0091] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。