專利名稱:電解質(zhì)循環(huán)液體電阻變阻器的制作方法
本發(fā)明一般地說涉及液體電阻變阻器，通常簡稱之為液體變阻器，這種類型的變阻器的作用是使任一種設(shè)備接通電源時受到控制。更準確地說是有控制地起動任何一種電動機。
如人們所了解的那樣，這類液體電阻變阻器整個包括一個槽，它裝有電解質(zhì)，或更通俗地說裝有一種導電液體，以及至少兩個電極，這兩個電極彼此有一定距離，與上述電解質(zhì)配合使用。從其電極的分接方法來看，現(xiàn)今為大家所熟悉的液體電阻變阻器全部可以列入兩大類別中的一種或另一種。
首先有這樣一種變阻器，在這種變阻器中存在于電解槽中的電極全都屬同一性質(zhì)，在實踐中全都與控制裝置連接。
如果用一個電動機，在電解槽中該電動機每相(位)或極有一個電極。
因此，通過電極在電解質(zhì)中的浸沒高度來控制要釋放的電流，上述的浸沒高度可在兩個確定的液面之間進行調(diào)整。
如果液面低，只有相對縮小了的那部分電極被浸沒，結(jié)果是這些電極在電極嵌入的電路中引入一個相當高的電阻;相反，如果液面高，電極幾乎全部浸沒，在這種電路中僅引入一個幾乎為零的電阻。
換句話說，在這種可變液面的液體電阻變阻器中，電阻的調(diào)整更多地取決于(按電極浸沒程度)電極而不是電解質(zhì)。
這樣一些可變液面的液體電阻變阻器在1978年9月13日提出的法國專利申請書中作了描述(申請?zhí)朜o.7826267而公布號為No.2·436·484)，這與1982年8月23日提出的法國專利申請書中的描述一樣(這一申請?zhí)枮镹o.8214174而公布號為No.2·532·101)。
這種變阻器已經(jīng)產(chǎn)生并且還能產(chǎn)生令人滿意的效果。
但是這樣的一些變阻器還存在著下面提到的不足之處。
實際上，如果起動電動機，這些可變液面液體電阻變阻器只適合于滑環(huán)電動機，也就是說只適合于轉(zhuǎn)子起電動機，它們的電極將其電阻串聯(lián)到這些電動機轉(zhuǎn)子線圈的電阻上，實際上，這些電動機在起動時，可以相當容易地控制其扭矩，只要它們本身適合這一扭矩。
但是反過來，可變液面液體電阻變阻器不太適合于(鼠)籠式電動機，但就是說不太適合定子起動電動機。
這類電動機的好處是可以按照其定子線圈的星形或三角形接線法在兩個電壓下起動，而細線作成的這些線圈是相當經(jīng)濟的。
如果它們的接線法按三角形，而情況又必須是系統(tǒng)考慮的時候，為了起動電動機，很難將可變液面液體電阻變阻器與它配用。
事實上，如果采用單一電解質(zhì)槽，它就必然導致有關(guān)各相(位)之間短路，而為了避免這樣的短路，就要采用費用大的方法，使這些相位的每一個用一個不同的電解質(zhì)槽，這些槽的彼此絕緣以及裝在每一個槽里的電解質(zhì)的冷卻等，這些相當復雜的問題幾乎是很難克服的。
第二大類液體電阻變阻器是這樣一類變阻器，在這類變阻器中放在電解槽內(nèi)的電極都是不同性質(zhì)的，這些電極中的一個或者至少它們中的一個用來接供電電源，而另一個或者至少它們中的另一個則用來接到接通電源的裝置上。
實踐中，在這些變阻器內(nèi)，電解質(zhì)液面保持固定不變，在溫度增加時，這種電解質(zhì)的電阻減小，因此，必須注意調(diào)節(jié)釋放電流。
開始時，這個溫度是相當?shù)偷?，比如環(huán)境溫度，因而電極間的電阻相當大;隨后這個溫度逐步增大，電極間的電阻，又逐漸減小。
同樣，在這種類型的恒定液面液體電阻變阻器中電阻的調(diào)整完全歸因于電解質(zhì)。不同于可變液面液體電阻變阻器，在這變阻器中電阻調(diào)整主要依靠電極。
這樣一種恒定液面液體電阻變阻器在1976年10月6日的法國專利No.1·549·390中作了描述。
盡管本專利能滿足要求，至少是滿足某些應用方面的要求，但它還存在下面提到的一些不足之處。
首先，如同前面所述那樣，為了避免任何短路，必須對每相設(shè)置一個電解槽，其不足之處是上面明確指出的復雜性絕緣和冷卻困難等。
尤其是，經(jīng)過幾次連續(xù)起動以后就逐漸出現(xiàn)電解質(zhì)溫度逐步上升，其結(jié)果是一方面，沒有任何一次這樣的起動是在同樣的條件下進行的，因為每次起動都是在不同溫度下實現(xiàn)的，而另一方面，如果這樣一些連續(xù)起動都很靠近，則有發(fā)生最后的最大強度起動的危險，不再有任何電流限制，因而與所要研究的正相反，這可能導致整個有關(guān)設(shè)備處于危險狀況。
本發(fā)明一般說來是以這樣一種液體電阻變阻器為目標，這種變阻器排除了上面簡要描述的那些不足之處，另外還能產(chǎn)生其它一些優(yōu)點。
更確切說，本發(fā)明以這樣一類液體電阻變阻器為目標，這種式樣的變阻器一方面包括一個裝有電解質(zhì)的槽，而另一方面又包括至少兩個彼此按一定距離安放的電極，這兩個電極都用來連接，一個接到供電電源，另一個接到接通電源的裝置上，此液體電阻變阻器的特征在于所說的兩個電極在它們之間限定一個可供電解質(zhì)循環(huán)的容積，其特征在于它們(電極)與推動裝置結(jié)合使用，推動裝置可用來控制它們之間電解質(zhì)流(量)的有效循環(huán)。
所以，按照本發(fā)明，并不同于現(xiàn)今所熟悉的液體電阻變阻器，在那些變阻器中或許電極之間的電解質(zhì)液面只在彼此相當接近的兩個值中變化，這是對于可變液面液體電阻變阻器來說的;或許是停滯在一個固定值上，這是對于恒定液面液體電阻變阻器來說的。按照本發(fā)明，就要在這樣的電極間進行系統(tǒng)的電解質(zhì)循環(huán)。
由此出現(xiàn)很多優(yōu)點。
首先，出人意外的是，對于全部有關(guān)相位，有可能使用同一電解槽，而在這些相(位)間不發(fā)生短路，盡管同一種導電液體與所有這些相有關(guān)。
其理由也許能從這樣的事實中去找從一個相(位)到另一個相(位)電滲透仍然很大。
不管怎樣，按照本發(fā)明制作的電解質(zhì)循環(huán)液體電阻變阻器既適于起動(鼠)籠式電動機，即定子起動電動機;也適于起動滑環(huán)電動機，即轉(zhuǎn)子起動電動機，一點也不復雜。
此外，由于電解質(zhì)處于循環(huán)狀態(tài)，所采用的電解質(zhì)實際上只要在每次起動時進行適當加熱，因此能以持續(xù)重復的方式進行大量的連續(xù)起動，而不會出現(xiàn)保證起動條件的明顯偏差。
而且，如有必要的話，還可能在不太復雜的情況下保證電解質(zhì)有步驟的冷卻。
事實上，只須利用這種電解質(zhì)循環(huán)所采用的推動裝置，比如把此電解質(zhì)送到上述推動裝置出口處的熱交換器中，便可冷卻它(電解質(zhì))。
另外，按照本發(fā)明的電解質(zhì)循環(huán)可以得到相當高的電流密度。
其根據(jù)是出現(xiàn)在電極表面，并且作為絕緣體，阻止電流通過的微小氣泡，不是停滯不動，而是隨著它們的形成，被電解質(zhì)機械地傳動，這就不斷地有步驟地恢復(再生)這種電解質(zhì)與上述電極間交換的自然能力。
只要電解質(zhì)循環(huán)速度足夠快，在這方面，不需要區(qū)別臨界速度。
作為說明，要指出的是采用本發(fā)明的電解質(zhì)循環(huán)液體電阻變阻器，在不特別復雜情況下，就能得到大于每平方厘米幾安培的電流密度，而對于，比如在恒定液面液體電阻變阻器中，每個電極至多用每平方厘米十分之一安培的電流密度工作。
在實踐中，可能有的總電流與電極間的距離成反比，這一距離可能是很小的，而它(電流)與電極浸沒面積和電極間電解質(zhì)的電導率成正比。
然而，根據(jù)本發(fā)明的進展情況，同一相(位)的電極之間所形成的循環(huán)容積本身就比較有利地構(gòu)成了電解質(zhì)的隔板裝置，這就在強行給電解質(zhì)規(guī)定了一個之字形曲折路徑的同時導致了在相當小的容積下有相當大的交換面。
由前邊的情況就可得出這樣的結(jié)果按照本發(fā)明的電解質(zhì)循環(huán)液體電阻變阻器可以具有相對小的容積，和/或變阻器能使用導電性差的液體，甚至普通的水就可滿足。
當然，對于同一相(位)的電極間的電流控制，有可能對電解質(zhì)循環(huán)所采用的推動裝置的流量產(chǎn)生影響。
但是，按照本發(fā)明的進展情況也可能對與前面相對的流量有影響。
事實上，根據(jù)本發(fā)明的這一進展情況，同一相(位)的兩個電極之間所形成的循環(huán)容積本身就形成了電解質(zhì)的存貯容積，并且排出裝置與上述的存貯容積結(jié)合使用，可控制其放泄。
因而，控制電極間電流，只須根據(jù)排出裝置有時按推動裝置的流量調(diào)到所需的流量。
每一相(位)的電極如此形成的貯存容積還有其它一些優(yōu)點。
通常，在起動以后，活動接點將電極進行相互電連接，使電極停止工作，并且避免電解質(zhì)的無效加熱，這時，將這些電極之間足夠量的電解質(zhì)保持間隙，它可以避免任何電流峰值。
此外，如采用接點繼電器，它還可以暫時緩和一下可能的瞬間截止接點控制裝置電源造成的后果。
最后，尤其是它可以通過其逐漸放泄，根據(jù)需要來逐漸止動被控制的裝置。
因此，按照本發(fā)明突出的優(yōu)點是，本發(fā)明的電解質(zhì)循環(huán)液體電阻變阻器不同于現(xiàn)今為大家所熟悉的其它液體電阻變阻器，有可能以可控制的方式，不僅保證電動機速度升高或加速而且還能根據(jù)需要使電動機減速。
這樣一種可能性，如應用到逐漸停止泵工作方面，就能避免不適時的發(fā)生水力沖擊，和/或應用于逐漸停止壓縮機工作方面，就可以在壓縮機停止工作的時候避免通常發(fā)生磨損和各種擾動的任何電流沖擊。
最后，按照另一個特點，本發(fā)明的電解質(zhì)循環(huán)液體電阻變阻器的電極能夠在任何應急干預之前很方便地與電解質(zhì)保持距離。
如果提及，在現(xiàn)今已知的液體電阻變阻器中，在靜置狀態(tài)，電極最好是部分地浸沒。
當然，在那些恒定液體電阻變阻器的情況中，那些電極經(jīng)常是整個浸沒在電解質(zhì)中。
而可變液面液體電阻變阻器的情況也是一樣，接通電解質(zhì)與電極之間的接點可避免起動電流不適時的沖擊。
使用本發(fā)明的電解質(zhì)循環(huán)液體電阻變阻器，在起動時看不到類似的任何電流沖擊。
因此，這類變阻器的電極一開始就能有效地和電解質(zhì)保持距離。
由此得出結(jié)論本發(fā)明的電解質(zhì)循環(huán)液體電阻變阻器通過截止電流能節(jié)省線路與采用的供電電源之間的線路接觸器。
由于在實踐中線路接觸器通常比較昂貴并且其價格作為不可忽略的一部分影響到整個設(shè)備成本，故這一優(yōu)點尤其值得注意。
本發(fā)明的一些特點和優(yōu)點還可從下面緊跟著的描述中看出，作為例子，引用一些示意附圖，在這些圖中有圖1是本發(fā)明液體電阻變阻器的直觀透視圖，帶有局部剖切詳圖，幾乎完全去掉了底座和外殼部分;
圖2是沿圖1上所標Ⅱ-Ⅱ線的大比例局部橫截面直觀圖;
圖3以更大的比例重新繪出了圖2上用插框Ⅲ標記出的圖2的細節(jié)部分;
圖4是以不同的比例按圖1上Ⅳ-Ⅳ線繪出的本發(fā)明的液體電阻變阻器另一局部截面直觀圖;
圖5是沿圖1上箭頭V繪出的部分端視圖帶有局部剖切;
圖6A，6B，6C，6D是橫截面直觀圖，這些圖按圖2的橫截面類型描繪了本發(fā)明的液體電阻變阻器工作狀態(tài)的各種不同相(位);
圖7是一個直觀透視圖，它部分地采用圖1的透視圖，此圖示出一種實施結(jié)構(gòu)形式;
圖8是局部橫截面直觀圖，屬于圖2的截面圖類型，它示出了另一結(jié)構(gòu)形式;
圖9是屬圖6上的那種截面圖類型，它示出另一實施結(jié)構(gòu)形式;
圖10、11是直觀透視圖，它們描繪的是本發(fā)明的液體電阻變阻器中所采用的電極構(gòu)造的兩種形式;
圖12是一直觀透視圖，它描繪了此變阻器中采用的接點控制裝置的一種結(jié)構(gòu)形式;
圖13是一種與圖2相類似的橫剖面直觀圖，此圖是本發(fā)明的液體電阻變阻器中采用的電極構(gòu)造的另一種形式;
圖14是相應的接點控制裝置構(gòu)造的另一形式透視示意圖;
圖15是帶有局部剖切的電極構(gòu)造的另一種形式透視示意圖。
如同圖1所描繪的那樣，全部問題在于通過一供電電源10，實際上是電力網(wǎng)，來保證電動機11的接通(圖中12表示定子，13表示轉(zhuǎn)子)，更具體地講是保證這一電動機11的起動。
例如，電動機11是一種(鼠)籠式電動機，也就是定子起動電動機。
不管怎么樣，三相位或A、B、C極都在考慮之列。
在電源10與電動機11之間置入一個液體電阻變阻器16，它帶有接線柱(端子)14A，14B，14C用于連接上述的電源10，還帶有接線端子15A、15B、15C用來連接上述的馬達11。
正如大家所熟悉的，一方面此液體電阻變阻器16包括一個槽17，槽里裝有電解質(zhì)18，在圖1上以點劃線示意表示了它(槽)的外形輪廓，還帶有槽內(nèi)裝的電解質(zhì)液面標示N，另一方面對于每一組A、B、C，有兩個電極19、20彼此離開一定距離安裝，它們的連接是，一個電極(指19)與接線柱(端子)14A、14B、14C相連;另一電極(指20)與相應的接線端子15A、15B、15C相連，并且這兩個電極都用來連接，第一個(電極19)與電源10連接，而第二個(指電極20)與電動機11連接。
按照本發(fā)明，電極19、20都安在電解質(zhì)槽17之上，開始沒有與裝在槽17中的電解質(zhì)18接觸。
例如，它們(電極)由形成底座的上部結(jié)構(gòu)21支撐著，此上部結(jié)構(gòu)21又由槽17支持著。
這個上部結(jié)構(gòu)21的制備是屬于有關(guān)的專門技術(shù)人員的事，它本身不是本發(fā)明的部分，在此將不作詳細描述。
只須指出這樣一點就夠了這種上部結(jié)構(gòu)21在那些圖上只是以點劃線局部地示意表示出來，比如它(指上部結(jié)構(gòu))還包括一種縱向隔板22及橫向隔板23的柵格。
按照本發(fā)明，每個相A、B、C的兩個電極19、20在它們之間形成電解質(zhì)18循環(huán)容積24并且如同后邊將要更加詳細地描述那樣，電極接推動裝置，這些推動裝置可以使它們(電極)之間的電解質(zhì)流有效循環(huán)受到控制。
在實際中，從一個相A、B、C到另一個相，在它們之間電極1920是一樣的。
因而在此只參照圖2、3描述A相電極19、20。
按所介紹的結(jié)構(gòu)形式，電極19、20兩個全都是環(huán)形的，并且它們一個對另一個顯然是同軸安裝的。
這些電極中的一個，在這種情況下是電極20，下面簡稱為輸入電極，包括一個中心管形件25，這個部件兩端都是打開的，作為電解質(zhì)18流的進口，而另一個，電極19，下面簡稱為輸出電極，它至少包括一個未穿通的管形件27，它被以游隙方式插入輸入電極20的中心管形件25上。
在實際上，電極19、20是垂直安裝的，輸出電極19的未穿通管形件27在輸入電極20的中心管形件25的上端29的那一邊有它的底28。
按所描述的結(jié)構(gòu)形式，輸出電極19依次包括兩個未穿通的管形件呈環(huán)狀，換句話說在前面提到的未穿通管形件之外還有一個未穿通管形件30，安裝在管形件27周圍，呈環(huán)狀，并且管形件30同管形件27共同有一個底28，輸入電極20與這些未穿通的管形件27、30成交替狀，它本身又在其中心管形件25的周圍裝有一個未穿通管形件31。
輸入電極20如此包括的未穿通管形件31的底部32按軸向打一個孔33，這個底所圍繞的中心管形件25利用底通孔穿透底部32，同時中心管形件25與底部32相連，比如用焊接法連接。
中心管形件25主要部分凸出在未通管形件31的底部32之上，因而也是朝高處凸出。
僅僅其下端34向下凸出，這一下端對整體來說，如下面所示，成了一個接頭。
按所描述的結(jié)構(gòu)形式，輸入電極20的未穿通管形件31的圓柱形側(cè)壁36延伸到該電極的中心管形件25，顯然與之在一個水平面上。
為了總體支承，把圓柱形側(cè)壁36比如通過焊接連接到兩個支撐臂37上，這兩個支撐臂彼此平行安裝，它們本身例如又通過焊接與側(cè)板38連在一起，為了把組件固定在上部結(jié)構(gòu)21的縱向隔板22上，側(cè)板38帶有幾個凸出狀螺栓40，其中的一個，如圖2所示形成對應的接線端子15A。
當然，這樣構(gòu)成的輸入電極20各種元件都是金屬的。
對于組合在一起的輸出電極19也是一樣。
如上面所指出的那樣，輸出電極19的未穿通管形件27、30共有底28。
例如，管形件27制作簡單，用一段管比如用焊接法鑲裝在底28上。
不管怎么樣，按所描述的結(jié)構(gòu)形式，這段管構(gòu)成的圓柱形側(cè)壁42深深地插入由輸入電極20的中心管形件25確定的環(huán)形容積中，而此與電極20的未穿通管形件31的圓柱形側(cè)壁36與這個管形件25顯然是等距離的。
在實際中，未穿通的管形件27的活動片43，也就是說管形件27的圓柱形側(cè)壁42的片，此片與側(cè)壁42是對置的，未穿通的管形件通過側(cè)壁與組合的底28連在一起，此片與輸入電極20的管形件31的底32有一定距離。
按所描述的結(jié)構(gòu)形式，這種活動片43，按照一種比如三角形的開縫，象所表示的那樣，作成鋸齒形(即使邊緣成細齒狀)。
象前邊描述的那樣，輸出電極19的管形件27、30的底部28與中心管形件25和輸入電極20未通管形件31的圓柱形側(cè)壁36有一定距離。
最好還是象所描述的那樣，在輸入電極20的中心管形件25的一邊并沿這個部件的軸線作成一個金屬尖頭45從底部28凸出來。
實際上這是一個相當粗大的尖頭，其底顯然成了輸出電極19未穿通管形件27的圓柱形側(cè)壁42的內(nèi)邊緣輪廓的補充部分，而且尖頭的端部同輸入電極20中心管形件25的上端29顯然在一個水平面上，在上述的底和上述的端點之間具有一朝外的凹形曲徑圓錐側(cè)壁。
與未穿通管形件27圓柱形側(cè)壁42不同，輸出電極19未穿通管形件30的圓柱形側(cè)壁44，按照所描述的結(jié)構(gòu)形式，只延伸到輸入電極20的管形件25和31的一部分高度上。
但是，它(圓柱形側(cè)壁44)與此輸入電極20未穿通管形件31的圓柱形側(cè)壁36有一橫向距離，這個距離顯然等于與它相連的未穿通管形件27的圓柱形側(cè)壁42和未穿通管形件31的圓柱形側(cè)壁36的距離，且等于圓柱形側(cè)壁42與輸入電極20的中心管形件25的距離。
通過一個懸臂47把如此構(gòu)成的輸出電極19嵌在側(cè)板48上，此懸臂比如又用焊接方法從底28的外面與其管形件27、30的底28連接在一起，而正象前面所提到的那樣，為了將組件固定在上部結(jié)構(gòu)21所涉及的縱向隔板22上側(cè)板48的邊緣有幾個突出來的螺栓49，其構(gòu)成對應于接線(端子)柱14A。
由以上所述，可以得出由于它們各自的管形件為相對的迭瓦狀排列，在電極19和電極20之間形成的循環(huán)容積24本身就構(gòu)成了電解質(zhì)18的隔板。在循環(huán)容積24中，電解質(zhì)18不得不環(huán)繞構(gòu)成電極19和20的至少若干管形件的一些活動片，一會兒朝著一個方向，一會兒又朝著另外一個方向交替地順著軸向作“之”字形運動。
根據(jù)前面的情況，同樣可以得出該循環(huán)容積24構(gòu)成電解質(zhì)18的存貯容積54。
更確切地說，由輸入電極20的未穿通管形件31和被該未穿通管形件31圍繞的中心管形件25之間的封閉區(qū)確定了這一存貯容積。
還有與該存貯容積54配用的能夠以控制的方法測定排放量的排放裝置。
按介紹的結(jié)構(gòu)形式，這些排放裝置包括一個閥門5，該閥位于存貯容積54的下部。存貯容積54下部的活閥56能與固定閥57的底座配用。固定閥57是由一螺紋58部分構(gòu)成的。螺紋端頭用螺釘固定在輸入電極20的未穿通管形件31的底32上。為此準備了攻絲孔59，見圖3。
活動閥56受到控制裝置的控制。首先這是一個回動彈性裝置，這里用的是一種螺旋彈簧-彈簧60，該彈簧依在焊在底32上的一支柱61上。此回動彈簧裝置向與之相連的固定閥57底座貼近的方向給活動閥56加力，使該活動閥56一直處于關(guān)閉狀態(tài)。
其次，該活動閥56實際上是被支柱61支起，明顯地安裝在與端頭58同軸的位置上。端頭58構(gòu)成固定閥57的底座。活動閥56使一小連桿63向下突出超過端頭58，見圖2。小連桿63在旋轉(zhuǎn)中支在一控制軸64上，見圖1。
控制軸的一端有小連桿65。在圖1和圖5中，一控制電磁鐵67的柱塞芯棒66可對小連桿65施加作用力。
這一電磁鐵67被墊片68支撐，如在圖5中所示，通過鎖眼69把墊片68垂直地安裝在一支撐側(cè)板70上，可以活動。支撐側(cè)板70本身被固定在上部結(jié)構(gòu)21的縱向檔板22上，圖中未標出其固定方法。
控制桿71可對電磁鐵67的方位進行控制?？刂茥U71與支撐它的墊片68相連。該墊片可按本專業(yè)技術(shù)人員知道的方式進行定位鎖閉。用戶可以得到這些墊片。在這里不再詳細介紹墊片定位鎖閉方法。
與上部結(jié)構(gòu)21的縱向檔板平行延伸的軸64，被安裝在該上部結(jié)構(gòu)的橫向檔板23中的軸頸上。軸64是A、B、C相共有的，因為該軸在這A、B、C相的某一位置上都帶有小連桿63。在A、B、C三個相中每一相有一個小連桿。
按這里介紹的結(jié)構(gòu)形式，在A、B、C相的電極19和電極20共有電解槽17。此外，這些電極還共有促使電解質(zhì)流18在其循環(huán)容積24中循環(huán)的推動裝置。
按這里介紹的結(jié)構(gòu)形式，這些推動裝置由帶有吸氣孔73的泵72構(gòu)成。泵72被浸在電解槽17中并在旋轉(zhuǎn)中受到電解槽外的一電動機74控制。
最好在A、B、C相的電極19和電極20與泵72中間安置一個配電盤75，如圖中設(shè)計的那樣。
在圖1所示的那種結(jié)構(gòu)形式中，該配電盤75的外形象兩端堵死的圓柱體，明顯地按水平向置于電解槽17中。
該圓柱體的內(nèi)部容積被檔板76分為兩室。擋板76明顯地沿著其水平徑面延伸。擋板的某些地方被鉆孔77，也就是說有兩個室低室78和高室79，低室78與泵72的出口83相通，接通方式是通過位于低室78下部的明顯的正中區(qū)的一端頭80和一軟管82完成的。
通過安裝在位于高室79上部某些部位的一些端頭84以及一些由絕緣材料制成的管接頭85，高室79與A、B、C相的輸入電極20的中心管形件25相連接，將一個這樣的管接頭85套裝在連接端頭之上，連接端頭是由中心管形件25的下端34為了進行連接而構(gòu)成的。位于端頭84右側(cè)的板76不帶穿孔77。
在圖7所顯示的結(jié)構(gòu)形式中，構(gòu)成配電盤75的圓柱體是空的，它的輸入管接頭80僅僅簡單地安裝在其一底部的中心部位，而它的輸出管接頭84環(huán)布于軸的周圍，在這些管接頭的另外一軸上。
最后，在A、B、C每一相的電極19和電極20都與一活動接點86相連。活動接點86能使電極19和電極20之間通電，從而使之停止工作。
在介紹的結(jié)構(gòu)形式中，讓人清楚地看到一個活動接點的是在圖4中，液變阻器16所有的每一活動接點86根據(jù)本發(fā)明被裝在一控制桿87上，并可在該桿上的兩個凸緣88和89中間滑動。該活動接點可與固定接點91和92配用。固定接點91被相關(guān)的A、B、C相的輸出電極19的支架47所支撐，而固定接點92被相應的輸入電極20的一支撐臂37所支撐。
更確切地說，在這種結(jié)構(gòu)形式中，控制桿87是一螺桿。在該桿上，給A、B、C每相安裝一帶有相關(guān)活動接頭86的滑動凹槽90，而擰在凹槽上的兩個螺母形成凸緣88和89。
當然，這兩個螺母中的每一個都可裝上一防松螺母，以便將其定位鎖閉。通過彈性支撐裝置-在這里是支撐在構(gòu)成控制桿87的凸緣89的螺母上的一螺旋彈簧93。
每一活動接點86都永久性地被引向控制桿87的另一凸緣88，也就是說引向控制桿87上離固定接點91和92最近的凸緣。
這點很容易理解，構(gòu)成凸緣88的螺母起到限制活動接點86運動的作用，而構(gòu)成凸緣89的螺母可以調(diào)節(jié)彈簧93的壓力。
控制桿87與上部結(jié)構(gòu)縱向擋板22平行，縱向伸展，同時利用嵌入橫向擋板23上的凹槽95，穿過上部結(jié)構(gòu)的橫向擋板23?？刂茥U87為A、B、C三相所共有?？刂茥U87根據(jù)上面所述的方式從這個部位到那個部位都帶有接點86，其中每一接點用于A、B、C三個相的一個相。
正如在圖1中看到的，控制桿87借助曲桿97受到往復控制裝置96的控制，從而使整個往復控制裝置96對其軸橫向延伸。換言之，此往復控制裝置實際上是安裝在上部結(jié)構(gòu)21的外部，與上部機構(gòu)21的端頭橫擋板23中的一個擋板平行伸延，同時此往復控制裝置96受到該橫向擋板23的支撐。因此，此往復控制裝置在定位時受阻很小。
此往復控制裝置96帶有一受電弓架98或鉸接的平行四邊形架。受電弓架98或鉸接的平行四邊形架頂點-頂點100是固定的。而其相對應的頂點-頂點101是由一半圓槽構(gòu)成。曲桿97通過其彎頭與該半圓槽鉸接。
該曲桿97通過其一支臂與活動接點86的控制桿87接觸，而通過其另一支臂，曲桿97與一固定叉形接頭102鉸接。在受電弓架98的頂點100和101之間有拉緊彈簧103。該彈簧永久性地使曲桿97鉸接的頂點101接近固定頂點100，但是受電弓架98的其它頂點104和105每一個都受到一控制電磁鐵106和107的控制。控制電磁鐵106和107能夠讓兩個頂點一個向另一個同步接近，而與上述的彈簧103作用方向相反。
根據(jù)本發(fā)明，液阻變阻器在不工作時，處于靜置狀態(tài)，這時A、B、C每一相的電極19和20都與電解槽17中的電解質(zhì)18保持一定的距離，如圖6A中對A、B、C相中的一相所表示的那樣。同時控制電極19和20之間所形成存貯容積54的閥55處于關(guān)閉狀態(tài)。
另外，控制受電弓架98的電磁鐵106和107這時都被消除激勵，彈簧103使受電弓架保持在縮回位置。為此，這時本身處在倒退位置的控制桿87利用曲桿97，通過它的相應凸緣88、使每一活動接點86與固定接點91、92保持一定距離。
為了起動電動機11，先起動電動機74，見圖6B。結(jié)果是通過配電盤75，泵72把一電解質(zhì)流18送向循環(huán)容積27。該循環(huán)容積也是在電極19和20之間形成的。
正如上面所介紹，電解質(zhì)流在因重力作用重新落入電解槽17以前，把循環(huán)容積24按圖6B中的F箭頭指的方向沿“之”字形路徑排走。
當然電解質(zhì)18是逐漸浸入循環(huán)容積24的，這就保證電動機11逐漸起動，起動是在對泵72流量進行控制的情況下進行的，有時是用控制閥55的開口大小來控制排出流量的方法進行的。
正如人們以后要看到的，電解質(zhì)流18通過輸入電極20的中心管形件25進入，輸入電極20和輸出電極19之間電流的最初通路是靠尖形導電咀45形成的這就大大地減少上述電極19和20的有關(guān)部分的消耗。
如果電動機11的起動結(jié)束，電動機74停止工作，見圖6C。
如果，象圖中所表示的那樣，閥55處于關(guān)閉狀態(tài)，A、B、C每相電極19和20之間形成的存貯容積54被電解液18暫時浸入。
通過電磁鐵106、107的激勵，受電弓架進入展開狀態(tài)，于是活動接點86緊貼與之相連的固定接點91、92，從而使電極停止工作。
電磁鐵106、107的相應消耗實際上相當小，因為受弓架展開的位置與平衡位置相近。
不管怎樣，由于存貯容積54中所含的電解質(zhì)18的容量，活動接點86的關(guān)閉絲毫不會引起電流沖擊。
正象圖6D所表示的，通過開啟閥55排空存貯容積54。
因此很容易理解，當電動機11停止工作時，排出工作開始，從而保證電動機有控制地減速。
在任何情況下，通過調(diào)節(jié)支撐電磁鐵87的墊片68的高度，可將相應的排流量調(diào)到任一所要求之值，閥55在操縱過程中依附于電磁鐵87。
經(jīng)過這樣排出以后，輸出電極19的管形件27上的圓柱側(cè)壁42的齒形片43通過其齒逐漸地中斷電極19和20之間的電流流通。兩電極之間的大量電流就是通過該齒形片43而流通的。電極19和20之間的電流中斷可避免產(chǎn)生引弧現(xiàn)象。
在圖8中所表示的另外一種結(jié)構(gòu)形式中，為了同一目的設(shè)計了一環(huán)形槽110，該槽豎立在輸入電極20的管形件31的底部32上。環(huán)形槽110為絕緣質(zhì)，有兩個同軸擋板111和112，為環(huán)形的。每一擋板都插在電極19和20的兩個靠近的管形件之間，也就是說，第一擋板在輸入電極20的中心管形件25與輸出電極19的未穿通管形件27的圓柱側(cè)壁42之間，而第二檔板在圓柱側(cè)壁42和輸入電極20的未穿通管形件31的圓柱側(cè)壁36之間。
當排空電極19和20之間所形成的存貯容積54后，這一環(huán)形槽110起到突然增大電阻的作用，使從一電極到另一電極的電流突然消失而兩電極之間沒有產(chǎn)生引弧的危險。
如此進行工作的環(huán)形槽110絲毫不影響加壓作用，如上面所述，在電極19和20之間的電流在輸入電極20的中心管形件25的相反端頭上產(chǎn)生。
在圖9表示的另外一種結(jié)構(gòu)形式中，輸入電極20除中心管形件25外，還有在該中心管形件周圍形成連續(xù)環(huán)圈的兩個未穿通管形件31和31，而且輸出電極19有與前面的未穿通管形件交錯的形成環(huán)圈的3個未穿通管形件27、27′、30，這就使電極19和20之間形成的隔板長度得以增大。
當然，兩個電極之間的一個電極和/或另一電極上的管形件的數(shù)目實際上是任意的。
電極19和20，或至少其中之一至少有一部分可以用金屬絲或管縱向裝配而成，這樣，由于金屬絲或管的橫截面呈圓形而有利于增加它們的交換面。圖10中對這種可能性作了介紹。同樣，電極19和20還可用這種金屬絲或管纏繞制成。這種制作法在圖11中予以介紹。
在上述兩種情況中，如果使用管子的話，則將更有利于冷卻劑的循環(huán)。
用另外一種方法，電極19和20，或其中之一至少部分地可用延性金屬制成，但顯然不得用于其外部包層。
將兩種功能結(jié)合使用，可收到良好效果一方面增大了交換面，這樣在電流相等的情況下可以使兩個電極分開，從而增大電壓，使引弧的臨界電壓的界限后移;另外一方面，又使電解液有兩條循環(huán)通路，一條是前面所說的在兩個電極之間的通路，另外一條穿過電極壁，這有利于該電解質(zhì)釋放氣體，也就是說帶走電解質(zhì)和上述電極接觸時產(chǎn)生的微小氣泡。
根據(jù)另外一種方法，電極19和20，或至少其中之一可用澆鑄或模壓的方法制成。
另外還可在兩電極之間，按它們的整個高度安裝兩個絕緣質(zhì)板而形成屏幕。兩個絕緣質(zhì)板一個是固定的，另一個是活動的，可以調(diào)整位置。兩個板上都有可供疊加的開口。當這些開口處于偏移狀態(tài)時就產(chǎn)生絕緣作用，而在其處于相對位置時，就會導電。這樣就可撇開電解槽而有益地調(diào)節(jié)電極之間的交換量。另外，最好活動接點86是可拆卸的。比如，它們的控制桿可以為了方便拆卸而制成分段的，其中每一段都可支撐在一框形架上，隨時可以拆卸。
框形架可以代替構(gòu)成該控制桿的相應凸緣的螺母，而把控制桿上的兩個相鄰的分段連在一起。于是這種活動接點就可沿框架邊緣嵌入該框架中。
圖12介紹了這種可行的制作方法。在圖12中人們看到115表示框形架，該架把控制桿87的871和872兩分段連在一起，而本身構(gòu)成該控制桿的凸緣88和89。
活動接點86靠側(cè)銷116和框形架115的邊連在一起。如果將活動接點86拆下，只需使之旋轉(zhuǎn)，然后向上或向下拔出。
按圖13表示的另外一種結(jié)構(gòu)方式，每一相的輸出電極19只不過是一簡單的桿，最好該桿的尾端象圖中所示的那樣有一個尖端45，而相接的輸入電極20只是一個簡單的管子，環(huán)繞在該桿周圍，但與該桿有一段距離。
輸出電極19直接由一位于上部結(jié)構(gòu)21上的載物臺120所支撐，在上層結(jié)構(gòu)的上部。
輸出電極19懸掛在載物臺120上，而相接的接線柱14A只是其穿過載物臺的延長段，但上面有螺紋。
輸入電極20本身也由載物臺120所支撐，因該輸入電極20是通過一支桿37與桿121相連的。桿121就象構(gòu)成輸出電極19的桿一樣并與該輸出電極19處于平行位置。桿121也懇掛在該載物臺120上，而且該桿延長的螺紋段穿過載物臺而形成相應的接線柱15B。
在輸入電極20周圍，載物臺120的下表面有一突出的管形延長段122。該延長段在其內(nèi)部，在輸出電極19周圍與構(gòu)成輸出電極19管腳的環(huán)123形成一環(huán)形圓面124，圍繞著輸入電極20的相應部分。
按此制作方法，上部結(jié)構(gòu)121在上述管形延長段122周圍有一條引導通道125。該通道用絕緣質(zhì)制成，上述管形延長段122嵌入該通道內(nèi)，而且它與電極19和20同軸，并伸入下面的槽17中的電解質(zhì)18內(nèi)。
這條引導通道的側(cè)邊有一凸耳126，可讓支撐輸入電極20的支臂37通過，并安裝相應桿121。
在凸耳126右側(cè)，管形延長段122最好，如圖中所示至少要穿過一個通風管127。
輸出電極19的尖形導電咀45明顯地與輸入電極20的相應部分在同一水平面。而且在輸入電極20相應部分套上一絕緣質(zhì)的套筒85，以便它與上面介紹過的類型的推動裝置相連接。
按這種制作方法，如圖14所示，除了電極19、20和A、BC每相的接線柱14、15外，載物臺120同樣還載著活動接點8
以及相應的固定接點91、92。
這些固定接點91、92是直接與相關(guān)的接線柱14、15相連的。固定接點91、92每個都由一角撐架128上的一翼所支撐。角撐架的另一翼貼在載物臺上，被構(gòu)成相應接線柱14、15的延長螺紋段穿過，而且根據(jù)前面介紹過的一類控制桿配置，活動接點86受到控制桿87的控制。
控制桿87的一端掛在一個小連桿130上，它有一個轉(zhuǎn)角傳動裝置131。該轉(zhuǎn)角傳動裝置131可在與電極19、20處于平行位置的一軸周圍旋轉(zhuǎn)。在該轉(zhuǎn)角傳動裝置上掛著一控制電磁鐵的柱塞芯棒132，圖中未予示出。柱塞芯棒的軸處于控制桿軸87的橫向位置。
因此按這一制作方法，所有接點及其控制裝置所組成的組件不是安裝在側(cè)面，與電極在同一室，而是安裝在上部結(jié)構(gòu)21的上部，在支撐電極的載物臺上方。這樣就易于裝配組件，同時便于組件與電解質(zhì)18絕緣。
此外，控制活動接點只需一個電磁鐵，做到這一點，轉(zhuǎn)角傳動裝置131，適當?shù)匕惭b其旋轉(zhuǎn)軸和小連桿130以及鉸接在它上面的柱塞芯棒的掛點，因此，在粘附時，也就是說當與這些活動接點相連的彈簧受到最大應力時在柱塞芯棒上的抗力最小，甚至等于零。這就可以減小所用控制電磁鐵的體積以及由于偶然降低電壓所引起的臨界截止電壓。
在工作時，正如圖13的箭頭所示，電解質(zhì)18只朝一個方向運動，實際上是朝上升的方向，在兩個電極中間，流入兩個電極所限定的循環(huán)容積24中，然后，因重力作用而重新降落到下面的槽中。這時導向通道125及時封閉。
正如人們所理解的那樣，導向通道125，由于浸到下面的槽的電解質(zhì)中，就相應地增大了通電零件之間的電滲透。
另外，電解質(zhì)18的脫水情況得到改善，只有支臂對電解質(zhì)的通路進行干擾，一個或若干通氣管127可避免氣體聚集在載物臺120的管形延長段中。
實際上這種制作方法尤其適用于小功率的設(shè)備，它們要求的是輕便靈巧。
當然本發(fā)明完全不限于上面所說的環(huán)形或圓柱形電極。本發(fā)明還可適用于簡單的、相互平行的極板。圖15對這種可能性作了簡單說明。圖中雙箭f表示兩個平行的金屬極板，一塊構(gòu)成輸入電極20，另一塊構(gòu)成輸出電極19。兩塊相互平行地安裝在兩個絕緣質(zhì)制的側(cè)板134中間。兩塊板都是活動的。在這種情況下，如箭頭F所示，通過這兩塊極板和側(cè)板134限定了一個容積，電解質(zhì)被噴到這兩塊板中間，因此，除了(或者取代)利用電解質(zhì)的導電性進行可能的調(diào)節(jié)外，可通過調(diào)整兩個板之間的距離對電流進行調(diào)節(jié)。
在后部設(shè)一個位置可調(diào)的導流板，可將電解質(zhì)充入電極和側(cè)板134間限定的容積，用的是阻止電解質(zhì)排出的辦法。
另外，本發(fā)明不局限在上述的和圖中所表示的制作方法，還包括一切其它的不同的制作方法，其中有用閥控制裝置控制同一相電極間所形成存貯容積以及使用某些裝置對這些控制裝置進行調(diào)節(jié)，如果設(shè)計這種存貯容積的話。把電極排列成行不是絕對必要的。比如可把電極排成三角形。此外，為了電解質(zhì)的循環(huán)，除了用一簡單的泵外，還可用其它的推動裝置與/或有關(guān)每一相逐個推動的裝置。還有，如上所述，如果使用一些套筒接通這種推動裝置和由同一相電極限定的循環(huán)容積，務(wù)必要求這種套筒用絕緣材料制成，然而這些套筒并不是必不可少的。實際上，只要將一股電解質(zhì)流正好對著可以通過的中心管形件軸噴入就可浸入此循環(huán)容積。正是由于此原因，在圖9中沒有繪出這樣的套筒。在這種情況下，在電極和與之相配的推動裝置間就有一真正的切口，因為套筒工作時，該套筒本身構(gòu)成電極和推動裝置的絕緣切口，特別有利于防止空氣進入套筒所運送的電解質(zhì)流中。可以假設(shè)這一電解質(zhì)流可從上方或下方進入兩個電極之間的循環(huán)容積之中，而且電解質(zhì)流在進入循環(huán)容積時其方向不必是垂直的，例如，電極不必要垂直放置，盡管這個方向更有利于通過重力作用簡單地排空電極之間可能會形成的存貯容積。
另外，進行工作的接點除了如圖中所示安裝在與電極同一室外，還可安裝在該室之外。這樣可使接點更易于觸及，而且可以使之防潮。
最后，為了產(chǎn)生一種防暴燃變阻器，電極不能放置在周圍空氣之中，而安置在一種中性氣體或一種不可混溶于水的電介質(zhì)液體之中，如硅酮。這時封閉電極的腔室采用密封型的。當然，如果用液體，如果備有存貯容積的話，它會在不起作用的周期內(nèi)浸入電極之間形成的存貯容積。在如因重力作用重新回到存貯容積之前，該液體就會被起作用的電解質(zhì)臨時排走。
權(quán)利要求
1.液阻變阻器，該類變阻器一方面包括盛有電解液(18)的槽(17)，另一方面至少有兩個中間保持一定距離的電極(19、20)，其中一電極與電源(10)相接，另一個與接通電源的設(shè)備(11)相接，該變阻器的特點是上述電極(19、20)之間形成了一電解質(zhì)(18)的循環(huán)容積(24)。與電極配用的有能控制電極之間電解質(zhì)流(18)有效循環(huán)的推動裝置(72)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1，液阻變阻器的特點是兩電極(19、20)之間形成的循環(huán)容積(24)本身構(gòu)成電解質(zhì)(18)的檔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1，液阻變阻器的特點是兩個電極(19、20)之間形成的循環(huán)容積(24)本身構(gòu)成電解質(zhì)(18)的存貯容積(54)，而且該存貯容積(54)與能夠控制排放的排放裝置配用。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1，液阻變阻器的特點是兩個電極(19、20)大體上是環(huán)形的，而且每個電極用相互為同軸的方法安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4，液阻變阻器的特點是至少其中一個電極(20)，為了方便起見稱為輸入電極，有一個中心管形件(25)。管形件兩端開口以便電解質(zhì)流(18)進入。而其另外-電極(19)，簡稱輸出電極，至少有一個未穿通管形件(27)。該管形件套在輸入電極(20)的中心管形件(25)上，但中間有空隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5，液阻變阻器的特點是兩個電極(19、20)為垂直放置的，輸出電極(19)的未穿通管形件的底部(28)在輸入電極(20)的中心管形件(25)的最高端。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5和6的任一項，液阻變阻器的特點是在輸出電極(19)的未穿通管形件(27)的底部(28)有一個尖端(45)向輸入電極(20)的中心管形件(25)一側(cè)和該中心管形件的軸線一側(cè)突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求
5至7中的一項，液阻變阻器的特點是輸出電極(19)的未穿通管形件(27)的活動片(43)為鋸齒形。
9.根據(jù)權(quán)利要求
5至8的任何一項，液阻變阻器的特點是輸出電極(19)依次包括至少兩個形成環(huán)狀的未穿通管形件(27，27′30)和與之交錯的輸入電極(20)。該輸入電極本身在其中心管形件(25)周圍至少有一個未穿通管形件(31，31′)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
3和9，液阻變阻器的特點是兩個電極(19、20)之間形成的存貯容積(24)是由輸入電極(20)的一個或若干未穿通管形件(31，31′)確定的。
11.根據(jù)權(quán)利要求
3、10的任一項，液阻變阻器的特點是與存貯容積(24)配用的排除裝置有一閥(55)，該閥設(shè)置于存貯容積(24)的下部，而其活動閥(56)受到控制裝置的控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求
9，液阻變阻器的特點是在輸入電極(20)的未穿通管形件(31)的底(32)突出一個環(huán)形的槽(110)，該環(huán)形槽為絕緣質(zhì)。它至少有兩個同軸檔板(111、112)。擋板是環(huán)立的，每一擋板都插在輸入電極(20)和輸出電極(19)的兩個相近的管形件中。
13.根據(jù)權(quán)利要求
1，液阻變阻器的特點是一個簡化為一桿的電極，最好該桿的尾端為一個尖端(45)，而另一電極簡化為一環(huán)繞該桿的管子。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13，液阻變阻器的特點是電極(19、20)都由一導向通道(125)包圍。導向通道為絕緣質(zhì)，伸入到槽(17)的電解質(zhì)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求
1至14中的任何一項，液阻變阻器的特點是兩電極(19、20)連帶一活動接點(86)該活動接點能使兩個電極相互通電，使之不能工作。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15，液阻變阻器的特點是上述活動接點(86)裝在一控制桿(87)上，可以滑動?？刂茥U(87)本身可沿著軸往復活動，而且該活動接點通過彈性支撐裝置(93)永久地被引向控制桿(87)的凸緣(88)。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16，液阻變阻器的特點是活動接點(86)的控制桿(87)在往復過程中受到對其軸大體上橫向延伸的控制裝置的控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求
1至17的任一項，液阻變阻器的特點是處于工作狀態(tài)的兩個電極(19、20)的多個相(A、B、C)共有一個電解槽(17)。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18，液阻變阻器的特點是(A、B、C)各相同樣共有推動裝置(72)，此裝置可使電解質(zhì)流在兩個電極(19、20)之間循環(huán)，在兩個電極和該推動裝置(72)之間還有一配電盤(75)。
20.根據(jù)權(quán)利要求
1至19的任一項，液阻變阻器的特點是在開始工作之前的靜置狀態(tài)，電極(19、20)與電解質(zhì)(18)保持一定距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求
1至20的任一項，液阻變阻器的特點是在兩個電極(19、20)和與兩個電極關(guān)聯(lián)的推動裝置(72)中間有至少一個絕緣的切口。
專利摘要
本發(fā)明為一液阻變阻器，一方面有帶電解質(zhì)18的槽17，另一方面至少有兩個電極(19、20)。兩電極中一個與電源相通，另一個用來連接與該電源相通的設(shè)備。
文檔編號H01C10/00GK85106383SQ85106383
公開日1987年5月20日 申請日期1985年8月24日
發(fā)明者米歇爾·本薩多恩 申請人:米歇爾·本薩多恩導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan