專利名稱:安全調(diào)壓器的制作方法
該實用新型屬于一種改進(jìn)的接觸式安全調(diào)壓器。針對現(xiàn)實生產(chǎn)生活中，需要具有平滑可調(diào)的安全電壓，且有限流保護(hù)的電源，特意設(shè)計的一種小型設(shè)備。
現(xiàn)實的供電系統(tǒng)多采用交流380V或220V，電壓太高，不可調(diào)、不安全；而許多場合需要經(jīng)過變壓器隔離的安全電壓，且要求該電壓可以隨意調(diào)節(jié)、次級的經(jīng)常短路，需經(jīng)常更換保險絲，麻煩，且易出事故。若次級有限流保護(hù)，一發(fā)生短路立即切斷，則可避免燒變壓器或其它事故。如烙花工藝，烙花筆是一個插在木把上的不銹鋼絲，頭部墊云母片，再繞一節(jié)電爐絲。為在不同木質(zhì)或紙、絲材料上烙出深淺不同的圖案，烙花筆的溫度要經(jīng)常調(diào)節(jié)。其輸入電壓為5～25V平滑可調(diào)。這種筆安全實用，制作、修理方便，但電源是件麻煩事。目前的烙花工藝廠采用集中供給36V安全電壓，每個工人再在電源上并聯(lián)長電阻絲。選擇電壓用鱷魚夾在上面夾來夾去，浪費電能，選壓時燙手、費事。再者修理烙筆或烙花時間過長易發(fā)生短路，需經(jīng)常更換保險絲。又如現(xiàn)用的電熱毯，多采用220V市電直接加熱電阻絲的辦法產(chǎn)生熱量。盡管現(xiàn)在電阻絲制造質(zhì)量較高，但因線徑較細(xì)，容易折斷，長期使用易發(fā)生漏電。而有的廠家仍采用裸露的康銅絲外貼膠布的辦法來做電熱毯，若受潮濕產(chǎn)生漏電就更可怕。上述的電熱毯僅有一個電壓或加二極管降一半電壓，不能隨意調(diào)溫。如采用安全調(diào)壓器做電熱毯的電源，把220V市電變?yōu)?～36V可調(diào)的安全電壓通入電阻絲，則可使發(fā)熱電阻絲選得粗一些，使用不易折斷，受潮漏電也不可怕，而且可以隨意調(diào)整發(fā)熱溫度。再如電鍍工藝的小槽配比和電流選擇試驗，需要一個低壓可調(diào)電源加上整流器供直流電。電鍍時，鍍件和導(dǎo)電極的相碰往往造成短路。其它如家用的小型蓄電池充電器，低壓安全調(diào)光燈，實驗室用小容量的低壓可調(diào)電源，教學(xué)用具等，都提出了對這種小型電源設(shè)備的需求。
現(xiàn)有的安全變壓器多采用抽頭辦法來改變輸出電壓，調(diào)壓不平滑，選壓不方便，沒有限流保護(hù)?，F(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式自耦調(diào)壓器，初次級不隔離，使用不安全，也沒有限流保護(hù)。若用可控硅制造低壓電子調(diào)壓器，仍然要變壓器隔離，且要增加復(fù)雜的消除直流分量線路，抗干擾線路，短路保護(hù)線路等。本實用新型是利用電磁原理，采用機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的接觸式安全調(diào)壓器，簡單、實用、調(diào)壓平滑，不互相干擾，不怕次級短路，適合實際需要。
其設(shè)計原理如圖1380V或220V交流電源由W1輸入，W2W3、W4則產(chǎn)生交流安全電壓。W2是起始電壓線圈，因一般情況要求的最低電壓不是OV，而是3～5V，所以W3不必自0V起可調(diào)，而是和W2串聯(lián)后自3～5V起平滑可調(diào)。W4是備用的電壓線圈。安全電壓由A端通過常閉觸點C、W2、W3和碳刷D的接觸部分，自B端輸出。因D可沿W3的裸露部分，作直線接觸運動，輸出電壓是平滑可調(diào)的。漏磁分路L的一邊被W2纏繞，另一邊有空氣隙Lo。銜鐵E不閉合時L上通過W2產(chǎn)生的漏磁通。理論和實踐證明，由于空氣隙Lo的存在，該漏磁通和W2、W3上的電流I2成正比。當(dāng)I2在允許值時，由于銜鐵E下簧片的斥力及動桿和簡易脫扣器的摩擦力，E不會閉合，觸點C為通路。當(dāng)A、B短路I2超出允許電流值時，流過起始電壓線圈的I2將產(chǎn)生強的漏磁通，L上將有強的磁場力，該磁場力將使E克服簧片斥力及脫扣器的摩擦力，在拉緊彈簧的拉力下，使C斷開，避免燒壞次級繞組，也避免了初級保險絲熔斷而頻繁更換。當(dāng)短路故障排除后，安好簡易脫扣器的動觸點，使次級再次接通。
作為一個實例，介紹一臺150VA的樣機如圖2。主要結(jié)構(gòu)為繞在絕緣骨架上的初級線圈1和□型鐵心2可靠隔離、漏磁分路4固定在起始電壓線圈5的外邊，銜鐵6被磷銅簧片7支撐，下部帶有缺口的絕緣動桿8和銜鐵相連，拉緊彈簧3拉著端部為動觸點的絕緣桿9后部。在允許電流范圍內(nèi)銜鐵及動桿在簧片支撐下不移動，絕緣桿被動桿檔靠。當(dāng)次級短路，電流超過允許值時，起始電壓線圈的強漏磁通將使銜鐵吸合，動桿迅速前移，絕緣桿在彈簧的拉力下從動桿的缺口內(nèi)脫出，端部的動觸點和靜觸點10分離，次級斷開。次級輸出端A由軟導(dǎo)線和靜觸點相連，而起始電壓線圈的端部通過軟導(dǎo)線和動觸點相連?？烧{(diào)壓次級線圈14繞在骨架上和鐵心可靠隔離，帶有絕緣孔的鋼板支架11固定在線圈兩端，滑塊15可以沿銅質(zhì)導(dǎo)電桿12作直線運動，兩個絕緣導(dǎo)向桿13限制滑塊偏移?；瑝K內(nèi)部結(jié)構(gòu)如A－A剖視放大所示碳刷19連有軟導(dǎo)線17，軟導(dǎo)線上端焊有導(dǎo)電接觸片16，壓緊彈簧18可以使導(dǎo)電元件緊密接觸。由于碳刷和次級線圈裸露部分的接觸運動，B端又有軟導(dǎo)線和導(dǎo)電桿相連，次級輸出平滑可調(diào)的安全電壓。
該設(shè)計有以下優(yōu)點1、若□型鐵心的長寬比例得當(dāng)，可直接剪裁，充分利用硅鋼片，節(jié)省一套沖模。2、初次級分繞鐵心兩側(cè)，便于散熱及安全隔離，便于安裝調(diào)壓裝置和限流保護(hù)裝置。3、限流保護(hù)裝置相當(dāng)于過流保護(hù)繼電器和變壓器結(jié)合在一起，簡單可靠。4、全部材料和零件容易購得。
實施本專利應(yīng)注意以下措施1、滑塊上可加電壓指針，外殼上應(yīng)貼電壓標(biāo)尺，便于用戶選壓參考。2、鐵心四周可包薄鐵片，減少邊緣效應(yīng)的漏磁損失。裝置應(yīng)采用鐵質(zhì)外殼，減少初次級線圈的漏磁損失。3、漏磁分路應(yīng)加短路環(huán)以防振動噪音。4、簡易脫扣器的準(zhǔn)確動作，應(yīng)根據(jù)次級繞組允許的最大電流值來實驗確定動桿位移、簧片斥力、彈簧拉力、銜鐵形狀等。5、該基本結(jié)構(gòu)可根據(jù)實踐需要，設(shè)計成容量大小不同的系列產(chǎn)品。有的使用場合如安全電熱毯，短路情況較少，可不加限流保護(hù)裝置，僅保留調(diào)壓裝置。
本專利的實施和推廣，可以為社會提供一種理想安全的小型電源設(shè)備。可解決現(xiàn)用電熱毯的不安全、烙花工藝用電阻絲調(diào)壓的電能浪費?？晒S礦及家庭安裝安全調(diào)光燈?？晒┰囼炇易靼踩烧{(diào)電源，學(xué)校作教具。還可作小型電鍍電源，蓄電池充電器電源等等。
權(quán)利要求
1.一種接觸式調(diào)壓變壓器，特別是具有平滑可調(diào)的安全電壓，又有限流保護(hù)的小型電源設(shè)備，該設(shè)備有一個囗型鐵心，初次級線圈分繞在鐵心兩側(cè)，鐵心另兩側(cè)繞有起始電壓線圈和備用電壓線圈，其特征在于起始電壓線圈外面裝置有漏磁分路限流保護(hù)器，次級線圈外面裝置有滑塊式調(diào)壓器。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是漏磁分路限流保護(hù)器有漏磁分路、銜鐵、動桿、簡易脫扣器組成。一旦次級電流大于允許值，銜鐵立即動作，使動桿前移，脫扣器的動觸點自動桿缺口內(nèi)滑出，次級斷路。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是滑塊式調(diào)壓器，有導(dǎo)電滑桿、滑塊、碳刷組成，撥動滑塊，碳刷沿滑桿作直線運動，通過與次級線圈的接觸，使次級輸出平滑可調(diào)的安全電壓。
專利摘要
一種改進(jìn)的接觸式安全調(diào)壓器。該設(shè)計利用電磁原理，采用機械結(jié)構(gòu)，初、次級繞組分別繞在口型鐵心兩邊，次級安全電壓對220V或380V交流電可靠隔離。次級用導(dǎo)電滑桿、滑塊、碳刷等。通過和次級線圈的接觸直線運動，平滑調(diào)節(jié)電壓。避免了現(xiàn)用旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器的不安全和現(xiàn)用抽頭變壓器的調(diào)壓不平滑。限流保護(hù)裝置，利用次級起始電壓線圈的漏磁分路，當(dāng)次級電流超過允許值時，銜鐵立即前移，簡易脫扣器動作，使次級斷路。銜鐵閉合力和次級電流成正比。動作準(zhǔn)確可靠。
文檔編號H01F29/06GK87208902SQ87208902
公開日1988年9月7日 申請日期1987年6月6日
發(fā)明者王征 申請人:王征導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan