[發明專利]高速旋轉式倒順開關

無效

• 申請號: 200710094029.0
• 申請日: 2007-08-22
• 公開（公告）號: CN101373676A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 陸錦忠
• 申請（專利權）人: 上海威久新能源科技有限公司
• 主分類號: H01H19/00
• 分類號: H01H19/00;H01H3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及一種開關，特別是涉及一種旋轉式倒順開關。

二、背景技術

作為一種電力、電子設備上應用的通斷開關，其規格、型號很多，其中適用于高壓、大電流、低頻通斷開關，可用機械式旋轉開關也很方便，而要在高頻工況下，實現換向轉換，則用電子器件及電子線路很易實現電流方向及頻率的變換。但要實現旋轉的同時能自動完成相位轉換(即倒順)功能又要同時滿足高溫、高壓、大電流、高速旋轉多種性能為一體的旋轉式倒順開關，至今尚未見到。

三、發明內容

本發明的目的是要提供一種能克服現有開關的缺陷，且能滿足高溫、高壓、大電流場合使用的高速旋轉式倒順開關。這種高速旋轉式倒順開關(以下簡稱開關)可以采用如下技術方案來實施：它是由殼體、電刷、旋轉體三部分組成，其中電刷安裝在電刷架上，電刷架安裝在殼體內。電刷是由主電刷和副電刷(即斷開電刷)二部分組成，安裝在同一刷殼內，主電刷為石墨電刷，副電刷為鎢合金電刷(即在電刷觸頭處用鎢合金材料制作)。旋轉體是由導電體、絕緣隔圈和轉子組成，轉子安裝在旋轉體的中心位置，以便通過電機等帶動使旋轉體旋轉，完成相位轉換及通斷功能。絕緣隔圈裝在轉子和導電體之間，以便進行電隔離，導電體的內壁與絕緣隔圈接觸，導電體的外表面上根據開關的位數N分割成6N個圓柱面，相鄰兩個圓柱面之間為防止火花竄位可設置絕緣隔離層或隔離圈，在每個圓柱面的外表面上根據開關特性要求分別制作導電層和絕緣層(亦稱導電體和絕緣體)。一位倒順開關應由六個圓柱面組成，與之相對應配有六只電刷，其中四個圓柱面構成正相，另四個圓柱面構成反相，在正相或反相的四個圓柱面中有二個圓柱面為常通，另二個圓柱面為間斷導通。在常通的圓柱面上360度均為導電層，在間斷導通的二個圓柱面上設置導電層的長度即旋轉角所對應的導電層上圓弧面的長度由開關導通的角度及旋轉體的直徑大小決定，在間斷導通的圓柱面上在導電層的尾部(按旋轉方向來看是在導電層的尾端)設有鎢合金。二個間斷導通的圓柱面上導電層的長度相同，但導電層的起始位置相互間隔180度。開關旋轉一周導通的次數根據開關的使用要求來定，每導通一次則必須在四個間斷導通的圓柱面上安裝四只電刷，即增加導通M次，相應增加4M只電刷。旋轉體的直徑隨電刷(主要是間斷導通的電刷)數量增加而發生變化，當導通次數增加到一定值時，電刷無法在圓柱面的圓周上安裝、則必須通過增加旋轉體的直徑來解決。

按照上述技術方案設計制作的高速旋轉式倒順開關與現有技術相比其優點在于：1、由于采取間斷導通的圓柱面上導電層的起始位置安排相互間隔180度，從而開關旋轉一周時可實現自動換向(即倒順)；2、由于電刷設計時采取主、副電刷合一的結構形式，這樣導通時主電刷先接通，斷開時副電刷后斷開，由于在副電刷及導電層的尾部均設有鎢合金，圓柱面上的絕緣層采用高壓陶瓷材料，因此高速旋轉式倒順開關，可用于高溫、高壓、大電流、高轉速的場合。3、在同一旋轉體上，只要增加圓柱面的個數即可改變開關位數，增加電刷個數就可改變導通次數，故適用場合比較廣；4、當接線時只接常通電刷及一只間斷導通電刷，就可當普通的旋轉式開關使用。

四、附圖說明

圖1、高速旋轉式倒順開關結構示意圖；

圖2、B-B剖視圖；

圖3、A-A剖視圖；

圖4、C-C剖視圖；

圖5、電刷與導電層接觸的局部放大圖；

圖6、高速旋轉式倒順開關工作波形圖；

圖7、高速旋轉式倒順開關使用狀態接線參考圖；

五、具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步闡述。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發明的高速旋轉式倒順開關是由殼體1、電刷及旋轉體三部分組成，其中電刷安裝在電刷架2上，電刷架2安裝在殼體1內，電刷是由主電刷3和副電刷9組成并安裝在同一刷殼內，主電刷3為石墨電刷，副電刷9的觸頭用鎢合金材料8制作，旋轉體是由導電體5、絕緣隔圈6和轉子7組成，轉子7安裝在旋轉體的中心位置，在轉子7和導電體5之間裝有絕緣隔圈6，在導電體的外表面上根據開關的位數分割成若干個圓柱面如圖1所示，在每個圓柱面的外表面上分別制作導電層5和絕緣層4(本實施例中圓柱面上的導電層和旋轉體中的導電體5兩只合一)。在導電層的尾部設有鎢合金10。圖1、圖7為一位倒順開關的使用狀態、接線示意及工作波形圖。