Автотрансформатор

(21 (22 (46 (72Г 9918,13.0И льник и .С. Ку (71) Всес тельский и техноло маторостр (53) 621 (56) 1. П кл. 336 оварскийансфор 85,Пат1 г ия ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 88/24-07(54)(57) АВТОТРАНСФОРИАТОР, содержащий магнитопровод с обмоткой, имею. щей контактную дорожку и токосъемный ролик, установленный на ои, поводок, соединенный с приводом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения нагрузочкой способности и снижения материалоемкости автотрансформатора, ось выполнена из материала с высокой электро- и теплопроводностью, преимущественно из меди, и жестко соединена с роликом, поводок выполнен в виде пружинящей скобы с охлаждающими полками с окном и углублением, в котором расположена ось с возможностью вра1 1088078Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционнымустройствам для регулирования напряжения.Известен автотрансформатор длярегулирования напряжения без разрыва цепи, содержащий замкнутый магнитопровод, на который равномерновиток к витку намотан изолированныйпровоД, образующий обмотку. С части 1 Ообмотки изоляция удалена для образования контактной дорожки, по которойперемещается токосъеиная щетка, Щетка имеет форму прямоугольного параллелепипеда Я .15Размер (толщина) щетки в направлении ее перемещения по контактнойдорожке выбирается из условия исключения замыкания щеткой болеедвух смежных проводников, т.е, ее 20толщина практически .должна быть менее двух диаметров проводов обмотки.Однако если щетка выбрана большей толщины, то существует вероятность перемыкания более двух проводников, что вызывает большой циркулирующий ток в короткозамкнутом кон-,туре и, как следствие, недопустимыйнагрев замкнутых витков.В автотрансформаторах относитель- ЗОно небольшой мощности (на токи 2-8 Ас напряжением 250 В), обмотки которых выполняются проводом 0,4 - 1,0 мм,щетка должна быть по толщине менее2 мм, что снижает надежность авто 15трансформатора по причине недостаточной ее механической прочности, таккак с целью ограничения циркулирующего тока в короткозамкнутом контурещетка изготавливается из малопроч 0ных электроугольных или электрографитовых материалов с большим контактным сопротивлением,Другим недостатком щеточного кон"такта является необходимость .механи 45ческой обработки контактной дорожкис высоким классом точности и чистоты,.что достигается только шлифовкой споследующим гальваническим покрытиемр так как неровности дорожки приводят не только к быстрому износу50щетки, но и ее поломке из-за заедания в процессе перемещения. Наиболее близким по.технической сущности к изобретению является автотрансформатор, содержащий магнитопровод с обмоткой, имеющей контактную дорожку и токосъемный ролик, установленный на оси поводок, соединенный с приводом 121.В указанном автотрансформаторе ролик имеет форму цилиндра, который при регулировании напряжения перекатывается по контактной дорожке из одного положения в другое. Такая конструкция нечувствительна к неровностям на контактной порожке и весьма иэносоустойчива.Непостатком известного автотрансФорматора с токосъемным роликом является повышенный нагрев в зоне перемещения ролика из-за того, что трудно осуществить надежный тепловой контакт вращающегося ролика с теплоотводящегорадиатора.В процессе работы ролики нагреваются до температур, превышающих температуру обмотки на 20 С и более.о Хотя такие температуры для матерка" ла роликов допустимы, однако часть тепла передается находящимся с ними в электрическом и тепловом контакте виткам обмотки, класс нагревостойкости которых ниже. В результате теплообмена температура витков обмотки, контактирующих с роликом, значительно выше средней температуры всей обмотки, что в конечном итоге определяет ресурс всего изделия,Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и снижение материалоемкости автотрансформатора путем снижения нагрева ролика и находящихся с ним в контакте витков обмотки.Эта цель достигается тем, что в автотрансформаторе, содержащем магнитопровод с обмоткой, имеющей контактную дорожку, токосъемный ролик, установленный на оси, и поводок, сое; диненный с приводом, ось выполнена из материала с высокой электро- и теплопроводностью, преимущественно из меди и жестко соединена с роликом, поводок выполнен в виде пружинящей скобы с охлаждающими полками с окном и углублением, в котором расположейа ось с возможностью вращения, а в окне размещен токо- съемный ролик. На фиг. 1 изображен автотрансформатор, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - . вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема устройства,Автотрансформатор состоит из тороидального сердечника 1, на который намотана обмотка 2, Провода обмот-ки 2 на площадке 3 (на фиг. 3 ограничена пунктирной линией) частично эачищены от изоляции, образуя контактную дорожку. По контактной дорозке 3 перемещается токосъемный ролик 4. Ролик соединен неподвижно с осью 5 и вместе с нею вращается в 1 О углублении поводка 6. Последний имеет охлаждающие полки 7. Поводок служит одновременно для отвода тепла, и в качестве пружины, обеспечивающей прижатие ролика к контактной 15 дорожке с требуемым усилием. Поводок закреплен на рукоятке 8, свободно вращающейся на неподвижной оси 9. Возможно также изготовление поводка.из двух деталей - радиатора и пружинящей скобы.Концы обмоток 10 и 11 подсоединяются к сетипеременного тока, а концы 12 и 13 - к нагрузке. Концы 9-11 соединены непосредственно с 25 обмоткой, конец 13 - через цепочку контактный ролик - поводок. Перемещение контактного ролика по контактной дорожке приводит к изменению количества витков со вторичной сторо ны и, следовательно, к изменению напряжения. Неподвижное (без зазора) соединение ролика с собственной осью обеспечивает надежный электрический и тепловой контакт между ними, Такое соединение снижает потери энергии на участке цепи ролик-ось и повышает эффективность передачи тепла с ролика на ось. Удлиненная металлическая ось 5 имеет эффективный электрический и тепловой контакт с металлическим поводком 6. Увеличенная поверхность поводка способствует рассеиванию тепла, образующегося в роли 1 ке. Снижение нагрева ролика приводит к снижению нагрева контактирующих с ним. витков и способствует увеличению нагрузочной способности и снижению материалоемкости автотрансформатора.Предлагаемое техническое решение обеспечивает снижение нагрева короткозамкнутого витка на 6-7 Е, что увеличивает ресурс автотрансформатора примерно в 1,5 раза.оОжижаемый экономический эффект при объеме выпуска 320 тыс. штук в год - более 100 тыс. руб.1088078 Никифорова Заказ 2683/50 Тираж 683 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписиСР комитетаи открытийская наб. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Н.Редактор П. Коссей Техред Л.Микеш Корректор А. Зимокосов