抽头变换器触头系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于抽头变换器的触头系统，该系统包括具有第一接触表面的固定触头和具有第二接触表面的可移动触头，可移动触头部能够从非接触位置移动到接触位置，并且反之亦然，移动的方向基本上平行于第一接触表面，并且由此施力器件布置成将触头朝向彼此推动。
[0002]本发明还涉及抽头变换器和变压器。
【背景技术】
[0003]抽头变换器通常结合变压器使用，以便改变其变压率。在具有抽头变换器的变压器中，变压器中的绕组中的一个具有连接于电路的固定量的圈数。另一个绕组具有一个固定连接点，而另一个连接点可在一定数量的固定触头中选择，以获得需要的电压。可选择的固定触头可沿着绕组的对应于其全部范围的70%至100%的一部分定位成彼此在彼此之后(after each other)。
[0004]一旦连接于变压器的负载变化，或者由于其它影响，可需要改变连接点。经常响应于感测的参数，自动地触发改变抽头点的需要。抽头改变包括多种策略，其包括例如经由弹簧加载式蓄能器开启和闭合开关，以及使精选器臂移动到新的固定触头。这些策略必须以一定的顺序和一定的时间关系执tx。
[0005]在抽头变换器中，因此存在与可移动触头协作的多个固定触头。连接点的改变策略包括将可移动触头移动成不与一个固定触头接触，以及接着将可移动触头移动成与另一固定触头接触。
[0006]当使可移动触头与固定触头接触时，存在当可移动触头接触固定触头的一个端部时的初始进入阶段。此后，可移动触头沿着固定触头移动短距离到其中建立完全接触的其静止位置。在进入阶段，存在磨损在固定触头的进入端上发生使得接触材料被烧穿的趋势。这可导致抽头变换器的损坏和功能故障的风险。当可移动触头离开固定触头以便移动到另一固定触头时，存在对应的问题。从而，磨损还将在固定触头的另一个端部处发生。
[0007]该问题通过GB2049288中公开的装置解决。在该装置中，可移动触头由布置成接触固定触头的接触辊组成。在接触辊的每个端部处，存在由绝缘材料制成且与接触辊同轴布置的横向辊。在固定触头处，存在布置在其每一侧上的凸轮表面，该凸轮表面在抽头改变时沿着可移动触头的移动方向延伸。通过作用在可移动触头上的横向指向的弹簧将可移动触头和固定触头朝向彼此推动。
[0008]当可移动触头将进入固定触头时，横向辊最初将在相应凸轮表面的升高部分上滚动，由此接触辊将位于固定触头的接触表面之上的短距离处。在一定行进距离之后，凸轮表面的形状允许降低辊组，使得接触辊与固定触头的接触表面接触。每个凸轮表面还具有在其另一个端部处的升高的部分，使得当可移动触头移动成不与固定触头接触时，接触辊的对应上升也将发生。
[0009]通过在进入位置和离开位置处通过凸轮表面的接触辊的上升，意图避免固定触头的端部处的磨损。
[0010]关于抽头变换器中可移动触头和固定触头之间的协作的类似布置在EP88296，US20090071806, JP62213106 和 JP5821706 中公开。
[0011]GB2049288的装置是复杂的，并且其构造可导致性能问题。由于可移动触头的接触表面是辊，故存在沿着线的接触。该构造从而需要减少数量的自由度。线接触还使得必要的是，弹簧力横向地指向，并且因此，凸轮表面需要在固定触头的接触表面的每一侧上。在每一侧上具有凸轮表面导致系统的超定性(over-determinat1n)，其可引起问题。此外，装置将对可移动部的倾斜敏感，由此磨损问题可加重。
[0012]在EP88296的装置中，可移动触头部具有轮的外周，作为接触固定触头的接触表面。固定触头部具有倾斜表面，轮在到达接触表面之前在该倾斜表面上滚动。然而，这与磨损问题毫无关系，并且不解决该问题，因为电接触在固定触头部上的圆形接触表面的非常前的边缘处开始，并且因此产生材料的烧穿。不利的是，可移动触头部的接触表面是轮外周，因为这意味着接触将沿着线发生而不是区域接触。线接触将可能使烧穿问题恶化，特别是因为线接触最初将是非常短的，即点。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于减少抽头变换器的固定触头和可移动触头上的磨损，并且同时避免在该方面关于先前已知尝试的缺陷。
[0014]该目的根据本发明实现，其中如本申请的引言中详述的抽头变换器的触头系统包括权利要求1的特征部分中详述的特定特征。因此，所述触头部中的一个包括轮器件，该轮器件与其接触表面分离并且能够相对于其接触表面旋转，并且布置成在从非电接触位置移动到电接触位置的进入阶段期间抵靠另一触头部的邻接表面滚动，该滚动接触是在进入阶段期间在触头部之间的唯一且单一的接触。
[0015]由于如下事实:在进入阶段期间不存在电接触，故在该阶段期间，第一接触表面的边缘部分的磨损问题被消除或至少减少。在进入阶段之后当第二接触表面定位成充分远离该边缘部分时，电接触将首次发生。减少的磨损增加了触头系统的使用寿命。在轮器件和邻接表面之间的滚动接触也确保这些构件的机械磨损最小化。特别有利的是滚动接触布置为单一的。这通过避免系统的超定性而简化了构造，该超定性否则将需要特定的措施来应付。
[0016]根据优选实施例，轮器件布置成在从电接触位置移动到非电接触位置的离开阶段期间，也在另一触头部上对应地滚动。
[0017]从而，当可移动触头离开固定触头时，磨损问题也被消除或减少。
[0018]根据又一优选实施例，可移动触头部相对于枢转轴线枢转地布置，并且施力器件布置成沿枢转方向作用。
[0019]由于与转换器(translator)作用力相比较，减少了用于引导可移动触头部进入电接触的要求，故可移动触头部的枢转布置简化了将可移动触头部朝向固定触头部推动。
[0020]根据又一个优选实施例，轮器件在其布置用于所述滚动接触的部分处具有穿过其轴线(through its axis)的平面中的圆形轮廓。
[0021]由于圆形轮廓，故轮器件和邻接表面之间的滚动接触将基本上为点接触。点接触导致与关于导致线接触的圆柱形轮的情况相比的更精确且更可靠的协作。
[0022]根据又一优选实施例，第二接触表面关于可移动触头部是静止的。
[0023]这提供了接触表面之间的明显且可预知的协作。
[0024]根据又一优选实施例，固定触头部包括所述轮器件。
[0025]这是本发明的非常重要的实施例，因为轮器件和邻接表面之间的协作的精确度可在轮器件位于固定触头部上时更容易优化。
[0026]根据可选的又一优选实施例，当轮器件位于所述固定触头部上时，轮器件包括位于固定触头部的一个端部处的第一轮和位于固定触头部的另一个端部处的第二轮，由此端部关于可移动触头部的移动方向被限定，并且该第一和第二轮沿所述移动方向对齐。
[0027]当轮器件位于固定触头部上时，每个端部处的轮的布置适合地适用于在离开时也减少磨损。
[0028]根据可选的又一优选实施例，当轮器件位于固定触头部上时，第一接触表面位于轮器件的上滚动点之下的水平处。
[0029]该布置以有利的方式有助于实现，电接触不发生，直到在进入阶段期间轮器件离开邻接表面。离开阶段也涉及对应的情况。
[0030]根据又一优选实施例，第一接触表面位于固定触头部的离隙表面之上的水平处，该离隙表面是定位成沿所述移动方向与第一轮对齐的部分。
[0031]从而实现的是，可移动触头部上的邻接表面在建立电接触时不接触固定触头部，使得电接触不被干扰或影响。
[0032]根据可选的又一优选实施例，可移动触头包括所述轮器件。
[0033]由于减少数量的轮从而是足够的，故将轮器件布置在可移动触头部上可在一些应用中为更有利的。对于进入阶段和离开阶段两者仅需要一个单一轮，并且由于抽头变换器中的固定触头的数量远大于可移动触头的数量，故必须装备有轮的接触部的数量为较低的。
[0034]根据又一优选实施例，第一接触表面位于轮器件的滚动点之下的水平处。
[0035]根据又一优选实施例，第一接触表面位于固定触头部的离隙表面之上的水平处，该离隙表面是定位成沿所述移动方向与所述邻接表面对齐的部分。
[0036]以上接下来的两个实施例具有与涉及其中轮器件位于固定触头部上的可选方案的对应实施例的优点类似的优点。
[0037]在其中第一接触表面的水平被关于协作构件详述的以上实施例中使用的用语“在...之上”和“在...之下”将理解为涉及，从固定触头部朝向可移动触头部的方向作为向上的方向。这可在上下文中为明显的，但是为了清楚起见，关于对应权利要求的解释来强调。
[0038]用语“与...对齐”可涉及线性对齐或沿着圆线对齐。
[0039]本发明的抽头变换器设有根据本发明的触头系统，并且本发明的变压器设有根据本发明的抽头变换器。
[0040]本发明的上述优选实施例在从属权利要求中详述。将理解，又一优选实施例当然可由以上优选实施例的任何可能的组合以及由以下实例的描述中提到的这些实施例和特征的任何可能的组合构成。
[0041]将通过其实例的以下详细描述并参照附图进一步说明本发明。
【附图说明】
[0042]图1是根据本发明的第一实例的触头部的透视图。
[0043]图2是图1的触头部的侧视图，其中可移