[實用新型]一種低熔點金屬強化短路連接的液體變阻器

有效

• 申請號: 201320333221.1
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN203300353U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 郭瑞;考笑梅
• 申請（專利權）人: 北京依米康科技發展有限公司
• 主分類號: H01C10/02
• 分類號: H01C10/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種液體變阻器，該裝置通過動定極板相對位置的變化來改變電阻值，并利用低熔點金屬優異的導電性來降低動定電極板接觸時的接觸電阻，達到省略傳統真空接觸器的目的。本發明可廣泛應用于自動控制領域。

背景技術

交流電動機由于其具有結構簡單、運行可靠、維護方便、價格低廉的特點，而廣泛作為電力拖動生產機械的動力，在各種行業有大量的應用。電動機在恒壓下直接起動，其起動電流約為額定電流的6-12?倍，其轉速要在很短時間內從零升至額定轉速，會在起動過程中產生沖擊，很容易使電力拖動對象的傳動機構等造成嚴重磨損甚至損壞。特別是高壓電動機在起動瞬間大電流的沖擊下，將引起電網電壓降低，影響到電網內其它設備的正常運行。

液體變阻器是目前應用最廣泛的交流電動機軟啟動的方法。液體變阻器以化學鹽溶液（如碳酸鈉或氯化鈉的水溶液）為導電介質，將液體電阻串入電動機的轉子回路，通過伺服電動機改變極板間距，從而改變液體電阻的大小，達到無級連續調整電動機起動轉矩和啟動電流的目的。然而，當前的液體變阻器使用的是碳酸鈉或氯化鈉的水溶液，在動電極板運動至和定電極板緊密貼合在一起時兩者間的接觸電阻仍然較高，仍然會產生大量的熱量，浪費能源，且帶來溶液蒸發穩定性問題。因此，液體變阻器一般需輔助合適的短路裝置，比如真空接觸器。在動電極板貼緊定電極板時，真空接觸器觸發，將兩電極完全短路，保證變阻器電阻為零，電機正常運行期間電損耗最小。但這一功能所需的接觸器一般價格昂貴，且故障率較高。

為了克服上述缺點，本發明提出一種低熔點金屬強化短路連接的液體變阻器。該裝置利用低熔點金屬優異的導電性來降低動/定電極板間的接觸電阻，達到強化短路連接而省略真空接觸器的目的。其典型優點如下：（1）低熔點金屬性質穩定無毒，可保證系統長期穩定運行；（2）低熔點金屬導電性能優異，可有效降低動定電極板接觸時的接觸電阻，短路效果顯著；（3）系統簡單可靠、成本低廉，整個系統無需真空環境，亦不含電磁系統，因而運行更加穩定可靠，且低熔點金屬模塊成本顯著低于真空接觸器。

發明內容

本發明涉及一種液體變阻器，該裝置通過動定極板相對位置的變化來改變電阻值，并利用低熔點金屬優異的導電性來降低動定電極板接觸時的接觸電阻，達到省略傳統真空接觸器的目的。本發明可廣泛應用于自動控制領域。

本發明的技術方案如下：

本發明提供的一種低熔點金屬強化短路連接的液體變阻器，如圖1所示，其組成如下：

外殼1，所述外殼1為整個裝置系統的支撐結構；

定電極板2，所述定電極板2固定于所述外殼1上；

動電極板3，所述動電極板3與所述定電極板2相對布置，兩者可相對運動；

絲桿4，所述絲桿4與所述動電極板3相連；

低熔點金屬5，所述低熔點金屬5盛于所述定電極板2上的液池中，用以降低所述定電極板2與所述動電極板3間的接觸電阻；

鹽溶液6，所述鹽溶液6盛于所述外殼1內，其作為變阻器的主體，同時在變阻器工作時吸收電流流經變阻器所釋放的大量熱量。

所述動電極板3通過絲桿4的帶動來實現與定電極板2的相對運動，進而改變變阻器電阻。

所述動電極板3運動至最底端時與定電極板2相連，動電極板3浸沒至定電極板2液池中的低熔點金屬5中，動/定極板間接觸電阻降至低于10^-2歐姆。

所述外殼1材質可為塑料或陶瓷，所述塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚碳酸酯，所述陶瓷為氧化鋁陶瓷。

所述定電極板2和動電極板3材質為不銹鋼、銅或鋁。

所述低熔點金屬5為熔點在30oC以下的低熔點金屬，主要包括鎵、銦、鎵基二元合金、鎵基多元合金、銦基合金、鉍基合金。

所述鎵基二元合金為鎵銦合金，鎵鉍合金和鎵錫合金。

所述鎵基多元合金為鎵銦錫合金和鎵銦錫鋅合金。

所述鹽溶液6為食鹽水溶液，質量分數為0.1%~28%。

工作時，在絲桿4的驅動下，動電極板3在殼體中從上向下運動，以逐漸減小定電極板2與動電極板3間的距離，進而改變變阻器的電阻，達到調節啟動電流，實現電動機軟啟動的目的。工作結束時，動電極板3浸沒至定電極板2液池中的低熔點金屬5中，動/定極板間接觸電阻降至幾乎為零，因此可省略傳統短路裝置，如真空接觸器。

本發明所述的低熔點金屬強化短路連接的液體變阻器具有如下優點：

（1）低熔點金屬性質穩定無毒，可保證系統長期穩定運行；