[發明專利]基于分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器

無效

• 申請號: 201310219278.3
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103309382A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 滕敏亮;滕騰;滕軍;張文超;王耀華;林建豪;余浩;范桂芳;蔡景國;金珍海;雷建峰
• 申請（專利權）人: 浙江騰騰電氣有限公司
• 主分類號: G05F1/12
• 分類號: G05F1/12
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 吳繼道

技術領域

?本發明屬于穩壓器領域，具體涉及一種基于分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器。?

背景技術

碳刷接觸式自耦型交流穩壓器的原理圖如圖1所示，輸入U_I接至0-220V（或0-110V）兩端，輸出接至0-滑動觸頭K之間，調節碳刷滑動觸頭K的位置就可以調節輸出電壓。穩壓原理為：當輸入電壓不穩定，偏離（高于或低于）額定值220V（有的地區使用110V）時，由測控系統自動調節滑動觸頭的位置，保持輸出電壓U_O穩定在額定電壓220V附近（在國標允許的范圍內）。但是，目前市場上類似的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器設計的整個線包繞組從0～h的線徑是等粗細的。這樣會浪費很多銅線，增加產品成本。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種基于分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器；該基于分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器可減少銅線消耗，降低產品成本。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種基于分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器，包括繞組和環形鐵芯，所述繞組分為多個區段，每個區段的橫截面面積各不相同；繞組繞置在環形鐵芯上，繞組與環形鐵芯之間設置有與各區段對應且厚度不同的絕緣墊片，所述繞組的外邊緣與環形鐵芯的中心線距離相等。

進一步的，所述碳刷接觸式自耦型交流穩壓器還包括一碳刷滑塊和一旋轉接觸裝置，旋轉接觸裝置與碳刷滑塊相連，用于驅動碳刷滑塊運動；碳刷滑塊用于作為繞組的中間抽頭與公共零線形成輸出電壓端口。

進一步的，所述碳刷接觸式自耦型交流穩壓器還包括直流電動機、電機驅動電路、主控電路和按鍵輸入電路；按鍵輸入電路與主控電路相連，主控電路與電機驅動電路相連，電機驅動電路與直流電動機，直流電動機與旋轉接觸裝置相連。

進一步的，所述單片機還與一顯示器相連。

采用分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器的好處如下：

如果暫不考慮穩壓器的損失，則有：

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亦即有：

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可見，在傳輸的功率P₂一定的情況下：當碳刷觸頭上滑時，U_O增大，I₂減??；當碳刷觸頭下滑時，U_O減小時，I₂增大?？梢娞妓⑽恢貌煌敵鲭娏鞔笮∫膊煌?，因此最好不要采用等線徑的繞組。各個分段繞組的截面（線徑）的選擇既要考慮該段繞組的承受電壓和額定電流，還要考慮實際負載時的過載，綜合各種因素折中考慮選取線徑。因此本發明采用基于分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器可以節約銅材，降低成本。

附圖說明

圖1為碳刷接觸式自耦型交流穩壓器的原理圖；

圖2環形鐵芯示意圖；

圖3為分段變截面繞組結構展開成條形示意圖；

圖4為碳刷接觸式自耦型交流穩壓器的結構框圖；

圖5為碳刷接觸式自耦型交流穩壓器的控制電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明。

如圖2、3所示，本發明提供了一種基于分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器，包括繞組1和環形鐵芯2，所述繞組1（導線）分為多個區段，每個區段的橫截面面積各不相同；繞組1繞置在環形鐵芯2上，繞組1與環形鐵芯2之間設置有與各區段對應且厚度不同的絕緣墊片3，所述繞組1的外邊緣與環形鐵芯2的中心線距離相等。

理論上整個繞組導線應該使用線徑漸變的導線，在鐵芯上繞制成線包，其線徑變化是均勻漸變的，但是很難實現，因此本發明中采用了分段變截面（變線徑）的結構。

如圖2-5所示，采用單片機的基于分段變截面繞組的碳刷接觸式自耦型交流穩壓器包括碳刷滑塊5、旋轉接觸裝置4、直流電動機、電機驅動電路、主控電路和測量電路；旋轉接觸裝置4與碳刷滑塊5相連，用于驅動碳刷滑塊5運動；碳刷滑塊5用于作為繞組1的中間抽頭與公共零線N形成輸出電壓端口U_O。測量電路與主控電路相連，用來測量穩壓器輸入電壓U_I和輸出電壓U_O。主控電路與電機驅動電路相連，電機驅動電路與直流電動機，直流電動機與旋轉接觸裝置相連，其中主控電路包括一單片機及其外圍電路。