专利名称：变压器中部调压用的有载调压开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变压器的有载调压开关。
背景技术：
现有的变压器的有载调压开关，在开关进行电路转换调压时，会产生电弧，因此开关要浸在灭弧介质(如油)中，而且电弧会污染灭弧介质，所以要经常的过滤或更换油，费时费工，维护费用高。
如果不浸在油介质中，就需要采用多个真空开关，其缺点是价格高，体积大，结构复杂。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种变压器中部调压用的有载调压开关，不需要采用多个真空开关，切换电路调节电压时不产生电弧，可以在空气中使用，也可在油中使用，不需要经常过滤油，省时省工，维护费用低、体积小、结构简单。
本实用新型的目的是这样实现的一种变压器中部调压用的有载调压开关，包括动触头和若干个定触头，其特征在于动触头的两侧分别装有辅助触头F1、F2，动触头M、辅助触头F1、F2装在一个可动的绝缘架上，该绝缘架由一驱动机构带动做步进式移动，辅助触头F1、F2分别经过换向选通电路A1、A2与动触头M电气连接，变压器调压侧的线圈由两段组成，该两段线圈的相邻端有若干个抽头，所述每个定触头分别与一个抽头连接，该两个线圈段抽头上连接的各个定触头依序交叉排列，相邻的两个定触头分别与不同的线圈段连接，相邻的两个定触头之间有一定的空隙，该空隙小于动触头M的有效宽度，该空隙大于每个辅助触头的有效宽度，每个辅助触头与动触头M的有效间距小于定触头的有效宽度；在每一步移动结束后，动触头M与相邻的两个定触头接触，辅助触头处于定触头之间的空隙位置，在每一步移动过程中，动触头M离开某一定触头前，有一个辅助触头与该定触头接触。
本实用新型有以下积极有益效果
本实用新型的有载调压开关，它可改变变压器线圈的有效匝数，从而改变变压器的一、二次匝数比，实现电压调节，在开关进行电路转换时，动触头移动的同时由于利用了辅助触头进行配合，并通过晶闸管构成的换向选通电路适时换向，保证了动触头在离开每个定触头时，电路上仍然保持连通，实现了切换时不产生电弧，能进行有载调压，不需要采用多个真空开关，切换电路调节电压时不产生电弧，可在空气中使用，也可以在油中使用，不需要经常过滤油，省时省工，维护费用低、体积小、结构简单。
图1是本实用新型一实施例的原理示意图；表示正常工作时，动触头的一个稳态；图2是图1中动触头在调压过程开始后，移动即将离开上一个定触头时的一个暂态；图3是图2中动触头移动后趋向下一个定触头的暂态；图4是图3中动触头移动后刚到达下一个定触头时的暂态；图5是图4中动触头移动后同时与两个定触头接触的稳态，调压过程完成；图6是图1中动触头、辅助触头与换向选通电路的电路原理图；图7是位置开关的通/断位置示意图；图8是本实用新型另一实施例的原理示意图。
具体实施方式
请参照图1，中部调压的电力变压器，其线圈安排可表示如图，调压侧的线圈由两段组成，各段靠近中部的部分线圈可以增减，称调压段，两调压段的线圈各有若干个抽头，该两个线圈段抽头上连接的各个定触头依序交叉排列，相邻的两个定触头分别与不同的线圈段连接，在本实施例中，两段线圈的各有三个抽头，这些抽头可按奇偶数排序分成两组奇数组抽头1，3，5与同一段线圈连接，偶数组抽头2，4，6与另一段线圈连接。调压开关的定触头数目和线圈抽头的总数相等，定触头装在一固定的绝缘架上，排列成一直线，定触头依次编号1，2，3，4，5，6用导线把定触头与有相同编号的线圈抽头相连接。
各个定触头布置方式是按编号顺序连续排列，从而确保了相邻的两个定触头分别与不同的线圈段连接。
在动触头M的两侧各装一辅助触头F1、F2。动触头M和辅助触头F1、F2装在一可动的绝缘架上，该可动绝缘架由一驱动机构带动做步进式移动，从而带动这三个触头做同步运动，在本实施例中，定触头为直线排列，可动的绝缘架相应的作直线运动，从而在调节电压过程中，动触头M能与定触头依次接触连通电路。
相邻的两个定触头间隔一定距离，该距离小于动触头M的有效直线宽度且大于每个辅助触头的直线有效宽度，动触头M在每个调压过程结束处于稳态时，能同时与两相邻的定触头相接。从而将调压侧的两段线圈电气连通，形成电流通路。
辅助触头F1与动触头M的直线有效间距小于定触头的直线有效宽度。辅助触头F2与动触头M的直线有效间距小于定触头的直线有效宽度。在每一步移动结束后，当动触头M静止，M接通两相邻定触头时，此两辅助触头F1及F2位于外侧定触头之间的空隙中，与任何定触头不接触。如图1所示，当动触头M静止，M接通两相邻定触头2和3时，辅助触头F1位于定触头1、2之间的空隙中，辅助触头F2位于定触头3、4之间的空隙中。在每一步移动过程中，动触头M离开某一定触头前，有一个辅助触头与该定触头接触。如图2所示，动触头M离开定触头2之前，辅助触头F1与该定触头2接触。
所述两个辅助触头中线间的距离是相邻两定触头中线间距离的两倍。
其目的是当动触头M的中线与某一定触头中线对齐时，两辅助触头F1及F2分别与该定触头两侧相邻的定触头的中线对齐。如图3所示，当动触头M的中线与定触头3中线对齐时，两辅助触头F1及F2分别与该定触头3两侧相邻的定触头2、4的中线对齐。
请参照图6，换向选通电路A1、A2为两个相同的电路，辅助触头F1通过换向选通电路A1与动触头M电气连接；同样，辅助触头F2通过选通电路A2与动触头M电气连接。
换向选通电路A1由变压器B1、晶闸管T1、T3、整流桥Q1、Q3、电阻r1、r3构成，变压器B1的原边线圈一端与辅助触头F2电气连接，另一端经过位置开关S1与动触头M电气连接，变压器B1有两个副边线圈b1、b3；副边线圈b1与整流桥Q1的输入端连接，整流桥Q1的正极输出端经过电阻r1与晶闸管T1的门极电气连接，整流桥Q1的负极输出端与晶闸管T1的阴极电气连接；副边线圈b3与整流桥Q3的输入端连接，整流桥Q3的正极输出端经过电阻r3与晶闸管T3的门极电气连接，整流桥Q3的负极输出端与晶闸管T3的阴极电气连接；晶闸管T1、T3反向并联后跨接在辅助触头F1和动触头M之间。
换向选通电路A2由变压器B2、晶闸管T2、T4、整流桥Q2、Q4、电阻r2、r4构成，变压器B2的原边线圈一端与辅助触头F1电气连接，另一端经过位置开关S2与动触头M电气连接，变压器B2有两个副边线圈b2、b4；副边线圈b2与整流桥Q2的输入端连接，整流桥Q2的正极输出端经过电阻r2与晶闸管T2的门极电气连接，整流桥Q2的负极输出端与晶闸管T2的阴极电气连接；副边线圈b4与整流桥Q4的输入端连接，整流桥Q4的正极输出端经过电阻r4与晶闸管T4的门极电气连接，整流桥Q4的负极输出端与晶闸管T4的阴极电气连接。
晶闸管T2、T4反向并联后跨接在辅助触头F2和动触头M之间。
位置开关S1和S2可以是机械装置，如凸缘装置，也可以采用其它光电或电磁元件或位置传感器实现，按照动触头M运动时所处的位置而决定其通/断。请参照图7，图7用图形表示出S1、S2的通断与动触头M的中线位置关系，当动触头M的中线处于黑线位置时，相应的位置开关S1或S2接通，当动触头M的中线未处于黑线位置时，相应的位置开关S1或S2断开，从而实现电路的换向选通。
下面以一个完整的调压过程来阐明本实用新型的工作原理请参照图1，在调压过程开始时，辅助触头F1、F2处于空隙中，不与任何定触头接触，位置开关S1、S2断开，动触头M同时与定触头2、3接触导通，电力变压器调压侧线圈的电流通路为L→2→M→3→N。
请参照图2，如要减少电力变压器调压侧的线圈圈数，可动绝缘架带着动触头M向右方移动，动触头M在脱离定触头2之前，辅助触头F1已与定触头2接触，辅助触头F2与定触头4接触。此时，位置开关S1接通。S2仍断开，因而换向选通电路A1导通，A2保持断开。
可动绝缘架继续向右运动，当动触头M离开定触头2时，电力变压器调压侧线圈中电流仍可通过辅助触头F1及换向选通电路A1、动触头M、定触头3保持通路，即L→2→F1→A1→M→3→N，所以动触头M和定触头2间不会产生电弧。
请参照图3，可动绝缘架继续向右运动，当动触头M的中点与定触头3的中点位置对齐时，此时位置开关S1、S2动作，S2先闭合，然后紧跟着S1打开。电力变压器调压侧线圈中的交流电流过零瞬间晶闸管T1，T3恢复断态，在辅助触头F1同动触头M之间出现电压，这个电压加在选通电路A2中的变压器B2的原边线圈上，使晶闸管T2、T4开通，此时电力变压器调压侧的电流通路切换到L→4→F2→A2→M→3→N。
请参照图4，可动绝缘架继续向右运动，动触头M开始接触到定触头4，把F2→A2旁路。然后位置开关S2打开。
请参照图5，可动绝缘架继续向右运动，动触头M处于定触头3同4的正前方，辅助触头F1、F2分别与定触头2、4脱离。电力变压器调压侧电流通路为L→4→M→3→N。可动绝缘架停止运动。调压过程完整的一步结束。
请参照图8，在本实施例中，定触头1、2、3、4、5、6沿圆周排列，动触头M和其两侧的辅助触头F1、F2装在一可转动的圆形或扇形的绝缘架上，这三个触头M、F1及F2是同步运动的，该可动绝缘架由一驱动机构带动做步进式旋转运动，在调节电压过程中，动触头M沿圆周移动时与定触头依次接触连通电路，相邻的两个定触头周向间隔一定距离，该周向有效间距小于动触头M的周向有效宽度且大于每个辅助触头的周向有效宽度，动触头M在每个调压过程结束处于稳态时，能同时与两相邻的定触头相接触，从而将调压侧的两段线圈电气连通，形成电流通路。辅助触头F1与动触头M的周向有效间距小于定触头的周向有效宽度。辅助触头F2与动触头M的周向有效间距小于定触头的周向有效宽度。当动触头M静止，M接通两相邻定触头时，此两辅助触头F1及F2位于外侧定触头之间的空隙中，与任何定触头不接触。本实施例的调压工作原理与上一实施例的调压工作原理相同。
权利要求1.一种变压器中部调压用的有载调压开关，包括动触头和若干个定触头，其特征在于动触头(M)的两侧分别装有辅助触头(F1)、(F2)，动触头(M)、辅助触头(F1)、(F2)装在一个可动的绝缘架上，该绝缘架由一驱动机构带动做步进式移动，辅助触头(F1)、(F2)分别经过换向选通电路(A1)、(A2)与动触头(M)电气连接，变压器调压侧的线圈由两段组成，该两段线圈的相邻端有若干个抽头，所述每个定触头分别与一个抽头连接，该两个线圈段抽头上连接的各个定触头依序交叉排列，相邻的两个定触头分别与不同的线圈段连接，相邻的两个定触头之间有一定的空隙，该空隙小于动触头(M)的有效宽度，该空隙大于每个辅助触头的有效宽度，每个辅助触头与动触头(M)的有效间距小于定触头的有效宽度；在每一步移动结束后，动触头(M)与相邻的两个定触头接触，辅助触头处于定触头之间的空隙位置，在每一步移动过程中，动触头(M)离开某一定触头前，有一个辅助触头与该定触头接触。
2.如权利要求1所述的变压器中部调压用的有载调压开关，其特征在于所述两个辅助触头中线间的距离是相邻两定触头中线间距离的两倍。
3.如权利要求1所述的变压器中部调压用的有载调压开关，其特征在于所述换向选通电路(A1)由变压器(B1)、晶闸管(T1)、(T3)、整流桥(Q1)、(Q3)、电阻(r1)、(r3)构成，变压器(B1)的原边线圈一端与辅助触头(F2)电气连接，另一端经过位置开关(S1)与动触头(M)电气连接，变压器(B1)有两个副边线圈(b1)、(b3)；副边线圈(b1)与整流桥(Q1)的输入端连接，整流桥(Q1)的正极输出端经过电阻(r1)与晶闸管(T1)的门极电气连接，整流桥(Q1)的负极输出端与晶闸管(T1)的阴极电气连接；副边线圈(b3)与整流桥(Q3)的输入端连接，整流桥(Q3)的正极输出端经过电阻(r3)与晶闸管(T3)的门极电气连接，整流桥(Q3)的负极输出端与晶闸管(T3)的阴极电气连接；晶闸管(T1)、(T3)反向并联后跨接在辅助触头(F1)和动触头(M)之间。
4.如权利要求1所述的变压器中部调压用的有载调压开关，其特征在于所述换向选通电路(A2)与换向选通电路(A1)的电路结构相同。
5.如权利要求1所述的变压器中部调压用的有载调压开关，其特征在于所述定触头沿直线布置，所述相邻的两个定触头的直线有效间距小于动触头的直线有效宽度且大于每个辅助触头的直线有效宽度，每个辅助触头与动触头之间的直线有效间距小于定触头的直线有效宽度。
6.如权利要求1所述的变压器中部调压用的有载调压开关，其特征在于所述定触头沿圆周布置，所述相邻的两个定触头的周向有效间距小于动触头的周向有效宽度且大于每个辅助触头的周向有效宽度，每个辅助触头与动触头之间的周向有效间距小于定触头的周向有效宽度。
专利摘要一种变压器中部调压用的有载调压开关，其动触头的两侧分别装有辅助触头，动触头和辅助触头装在一个可动的绝缘架上，该绝缘架由一驱动机构带动做步进式移动，辅助触头分别经过换向选通电路与动触头电气连接，变压器调压侧的线圈由两段组成，该两个线圈段的相邻端有若干个抽头，每个定触头分别与一个抽头连接，该两段线圈抽头上连接的各个定触头依序交叉排列，相邻的两个定触头分别与不同的线圈段连接，相邻的两个定触头之间有一定的空隙，该空隙小于动触头的有效宽度，每个辅助触头与动触头的有效间距小于定触头的有效宽度。本实用新型切换电路调节电压时不产生电弧，可以在空气中或油中使用，不需要经常过滤或更换油，省时省工，维护费用低、体积小、结构简单。
文档编号H01F29/00GK2692810SQ20042000330
公开日2005年4月13日 申请日期2004年2月3日 优先权日2004年2月3日
发明者骆平 申请人:骆平