Автотрансформатор

Автотрансформатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АВТОТРАНСФОРМАТОР, содержащий магнитопровод с обмоткой, имеющей контактную дорожку и токосъемньй ролик, установленный на ог:и, поводок, соединенный с приводом, отличающийся тем, что, с целью повьшения нагрузочной способности и снижения материалоемкости автотрансформатора, ось выполнена из материала с высокой электрои теплопроводностью, преимущественно из меди, и жестко соединена с роликом, поводок выполнен в виде пружинящей скобы с охлаждающими полками с окном и углублением, в котором расположена ось с возможностью вращения .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2991388/24-07 (22) 08.10.80 (46) 23.04.84..Бюл. Ф 15 (72) Л.И. Виктюк, В.Н. Красильников и Г.С. Курбатов (71) Всесоюзный научно.-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт трансформаторостроения (53) 621.314.223(088.8) (56) 1. Патент США N 3,466,585, кл. 336-148, j966.

2. Патент ГДР Ф 80261, кл. 21 д,. 53/02, 1971 (51> Н 01 F 31/02; Н 02 Р 29/06 (54)(57) АВТОТРАНСФОРИАТОР, содержащий магнитопровод с обмоткой, имею: щей контактную дорожку и токосъемный ролик, установленный на о и, поводок, соединенный с приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочкой способности и снижения материалоемкости автотрансформатора, oc:ü выполнена из материала с высокой электрои теплопроводностью, преимущественно из меди, и жестко соединена с роликом, поводок выполнен в виде пру-. жинящей скобы с охлаждающими полками с окном и углублением, в котором расположена ось с возможностью вращения.

1088078

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционным устройствам для регулирования напряжения.

Известен автотрансформатор для регулирования напряжения без разрыва цепи, содержащий замкнутый магнитопровод, на который равномерно виток к витку намотан изолированный провоД, образующий обмотку. С части 1О обмотки изоляция удалена для образо- . вания контактной дорожки, по которой перемещается токосъеиная щетка. Щетка имеет форму прямоугольного параллелепипеда (1) . 15

Размер (толщина) щетки в направлении ее перемещения по контактной дорожке выбирается из условия исключения замыкания щеткой более двух смежных проводников, т.е. ее 20 толщина практически .должна быть менее двух диаметров проводов обмотки.

Однако если щетка выбрана большей толщины, то существует вероятность перемыкания более двух провод- 25 ников, что вызывает большой циркулирующий ток в короткозамкнутом кон-, туре и, как следствие, недопустимый ! нагрев замкнутых витков.

В автотрансформаторах относитель- ЗО но небольшой мощности (на токи 2-8 А с напряжением 250 В), обмотки кото:рых выполняются проводом 0,4 — 1,0 мм, щетка должна быть по толщине менее

2 мм что снижает надежность автоt

35 трансформатора по причине недостаточной ее механической прочности, так как с целью ограничения циркулирующего тока в короткозамкнутом контуре щетка изготавливается из малопрочО ных электроугольных или электрографитовых материалов с большим контактным сопротивлением, Другим недостатком щеточного кон" такта является необходимость .механи- 45 ческой обработки контактной дорожки с высоким классом точности и чистоты,что достигается только шлифовкой с последующим гальваническим покрытиемр так как неровности дорожки приводят не только к быстрому износу щетки, но и ее поломке из-за заедания в процессе перемещения.

Наиболее близким по.технической сущности к изобретению является авто-i5 трансформатор, содержащий магнитопровод с обмоткой, имеющей контактную дорожку и токосъемный ролик, установленный на оси поводок, соединенный с приводом f2) .

В указанном автотрансформаторе ролик имеет форму цилиндра, который при регулировании напряжения перекатывается по контактной дорожке из одного положения в другое. Такая конструкция нечувствительна к неровностям на контактной порожке и весьма иэносоустойчива.

Непостатком известного автотрансФорматора с токосъемным роликом является повышенный нагрев в зоне перемещения ролика из-за того, что трудно осуществить надежный тепловой контакт вращающегося ролика с теплоотводящего!радиатора.

В процессе работы ролики нагреваются до температур, превышающих температуру обмотки на 20 С и более.

О

Хотя такие температуры для матерка" ла роликов допустимы, однако часть тепла передается находящимся с ними в электрическом и тепловом контакте виткам обмотки, класс нагревостойкости которых ниже. В результате теплообмена температура витков обмотки, контактирующих с роликом, значительно выше средней температуры всей обмотки, что в конечном итоге определяет ресурс всего изделия.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и снижение материалоемкости автотрансформатора путем снижения нагрева ролика и находящихся с ним в контакте витков обмотки.

Эта цель достигается тем, что в автотрансформаторе, содержащем магнитопровод с обмоткой, имеющей контактную дорожку, токосъемный ролйк, установленный на оси, и поводок, сое; диненный с приводом, ось выполнена из материала с высокой электрои теплопроводностью, преимущественно из меди и жестко соединена с роликом, поводок выполнен в виде пружинящей скобы с охлаждающими полками с окном и углублением, в котором расположейа ось с возможностью вращения, а в окне размещен токосъемный ролик.

На фиг. 1 изображен автотрансформатор, общий вид; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3— вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема устройства, 1088078

Автотрансформатор состоит из тороидального сердечника 1, на который намотана обмотка 2, Провода обмот- .ки 2 на площадке 3 (на фиг. 3 ограничена пунктирной линией) частично эачищены от изоляции, образуя контактную дорожку. По контактной дорожке 3 перемещается токосъемный ролик 4. Ролик соединен неподвижно с осью 5 и вместе с нею вращается в 10 углублении поводка 6. Последний имеет охлаждающие полки 7. Поводок служит одновременно для отвода тепла, и в качестве пружины, обеспечивающей прижатие ролика к контактной 15 дорожке с требуемым усилием. Поводок закреплен на рукоятке 8, свободно вращающейся на неподвижной оси 9.

Возможно также изготовление поводка.из двух деталей — радиатора и пру-20 жинящей скобы.

Концы обмоток 10 и 11 подсоединяются к сети переменного тока, а концы 12 и 13 - к нагрузке. Концы

9-11 соединены непосредственно с 25 обмоткой, конец 13 — через цепочку контактный ролик — поводок. Перемещение контактного ролика по контактной дорожке приводит к изменению количества витков со вторичной сторо ны и, следовательно, к изменению напряжения. Неподвижное (без зазора) соединение ролика с собственной осью обеспечивает надежный электрический и тепловой контакт между ними. Такое соединение снижает потери энергии на участке цепи ролик-ось и повышает эффективность передачи тепла с ролика на ось. Удлиненная металлическая ось 5 имеет эффективный электрический и тепловой контакт с металлическим поводком 6. Увеличенная поверхность поводка способствует рассеиванию тепла, образующегося в ролиice, Снижение нагрева ролика приводит к снижению нагрева контактирующих с ним. витков и способствует увеличению нагрузочной способности и снижению материалоемкости автотрансформатора.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает снижение нагрева короткозамкнутого витка на 6-7Х что увеличивает ресурс автотрансформатора примерно в 1,5 раза. о

Ожижаемый экономический эффект при объеме выпуска 320 тыс. штук в год— более 100 тыс. руб.

1088078

Составитель Н ° Никифорова

Редактор П. Коссей Техред Л.Микеш Корректор А. Зимокосов

Заказ 2683/50 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4