Устройство регулирования напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) 01) А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Й ВАЛИМ ь.: ВИДЕТЕЛЬСТВ У. АВТОРСКО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследователький, проектно-конструкторский и технологический институт трансформаторастроения(56) 1. Патент США У 3466585,кл. Н 01 Р 21/02, 1969.2. Патент ГДР В 80261,кл. 21 сР 53/02, 1969.3. Авторское свидетельство СССРР 473384, кл. Н 01 Н 21/02, 1971. ш Н 01 Р 29/06; Н 01 Н 19/56(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее основание с контактной дорожкой, ротор, соединенный с токопроводящим роликом, подпружиненным к плоскости контактной дорож - ки по его образующей, о т л и ч а ю- . щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса за счет равномерного износа контактной пары, токопроводящий ролик имеет форму усеченного конуса и обращен меньшим основанием к оси вращения ротора,2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что отношение диаметров торцов токопроводящего ролика прямо пропорционально отношениюрасстояний середин указанных торцов до оси ротора.Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к устройствам регулирования напряжения с роликовым подвижным контактом, и может быть использовано в автотрансформаторах для регулирова" ния напряжения без разрыва цепи, имеющих тороидальный сердечник с контактной дорожкой из витков обмотки на его плоскости, а также в других регу О лирующих устройствах роторного типа, имеющих плоские неподвижные контакты, расположенные по дуге или окружности, и роликовый подвижйый контакт.Известен автотрансформатор для 15 регулирования напряжения без разрыва цепи, Автотрансформатор имеет замкнутый магнитопровод, на который равномерно виток к витку намотан изолированный провод, образующий обмотку. 20 С части обмотки изоляция удалена для образования контактной дорожки, по которой перемещается токосъемная щетка, имеющая форму прямоугольного параллелепипеда 1 1, г.Напряжение регулируется перемеще,нием токосъемной щетки по контактной дорожке. Для обеспечения непрерывного контакта щетки с контактной дорожкой и компенсации износа (истирания) щетки последняя может по мере износа перемещаться в направлении щеткодержателя под действием пружины, Чтобы давление щетки на контактную дорожку не зависело от износа щетки, длину ее пружины в сжатом виде делают в несколько (2-3) раз больше изнашиваемой части щетки. Это увеличивает габариты, а также материалоемкость автотрансформатора, Кроме того,необхо" 4 О. дима механическая обработка контактной дорожки с высоким классом точности и чистоты, что достигается только шлифовкой с последующим гальваническим покрытием, так как неровности 45 дорожки приводят не только к быстром износу щетки, но н к ее поломке из-за заедания в процессе перемещения.Известен трансформатор, у которого в качестве токосъемного элемента 50 установлен угольнографитовый ролик, насаженный на ось и свободно вращающийся на ней. При регулировании на" пряжения ролик перекатывается по контактной дорожке из одного положе ния в другое. Плоскость вращения ролика совпадает с направлением его перемещения по контактной дорожке,которая образована путем снятия изоляции с проводника обмотки в местахего контакта с контактным роликоми не требует дополнительной механической обработки по устранению неровностей на ней 2 1,В известном автотрансформатореролик имеет цилиндрическую форму йось его расположена параллельно плоскости контактной дорожки. В результате этого при перемещении роликаротором по плоскости дорожки на заданный угол торцовая часть ролика,обращенная к оси ротора, проходит подуге меньшую длину, а противоположная часть - большую, так как длинаокружности ролика на всех его участках одинакова, а внутренняя дугаконтактной дорожки меньше ее внешнейдуги. Это приводит к проскальзываниюодной стороны ролика относительноплоскости дорожки и неравномерномуизносу контактной пары, что сокращаетресурс устройства,Известен переключатель, содержащий основание с контактной дорожкойна плоскости, ротор и подпружиненныйк плоскости контактной дорожки токопроводящий цилиндрический ролик, соединенный с ротором и расположенныйпод углом к направлению его радиального перемещения. Расположение токопроводящего ролика под углом к направлению его радиального перемещенияобеспечивает самозачистку контактнойдорожки за счет совмещения каченияролика с его скольжением по всей ширине контактной дорожки, что такжечастично компенсирует неравномерностьсрабатывания контактной пары 31.Однако разность длин углового перемещения участком токопроводящегоролика сохраняется и при таком исполнении, и участки контактной дорожкии ролика, обращенные к оси ротора,срабатываются больше, чем противоположные участки,что сокращает ресурспереключающего устройства.Цель изобретения - разработка устройства регулирования напряжения с увеличенным ресурсом за счет равномерного износа контактной пары.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве регулирования напряжения, содержащем основание с контактной дорожкой, ротор, соединенный с токопроводящим роликом, подпружиненным к плоскости контактной доз 11059рожки по его образующей, токопроводящий ролик имеет форму усеченногокорпуса и обращен меньшим основаниемк оси вращения ротора.Отношение диаметров торцов токопроводящего ролика прямо пропорционально отношению расстояний серединуказанных торцов до оси ротора.На фиг,1 показан автотрансформатор с устройством регулирования напряжения, вид сверху; на фиг.2 -то же, сечение, вид сбоку.Автотрансформатор с устройствомрегулирования напряжения содержиттороидальный сердечник 1 с обмоткой2, намотанной на сечение сердечникапо его длинеНа участке обмотки, расположенном на торцовой плоскости сердечника, посредством удаления с поверхности обмоточного провода изоляциивыполнена по дуге контактная дорожка3. Сердечник 1 и обмотка 2, являясьэлементами автотрансформатора, одновременно являются основанием и контактной дорожкой устройства регулирования,По оси сердечника 1 установленротор 4, соединенный с поводком 5токопроводящего, например, медно-гра-фитового ролика 6 через пружину 7,подпружинивающую ролик б к плоскостиконтактной дорожки 3.Токопроводящий ролик 6 имеет формуусеченного конуса (конический ролик),35обращенного меньшим основанием к оси8 ротора 4, а ось 9 вращения роликарасположена под углом (с) к плоскости контактной дорожки 3, соответствующим углу наклона образующей конуса ролика 6, и ролик 6 прижат к плоскости контактной дорожки по всей егодлине,Длина ролика принимается равнойили несколько меньше ширины контакт 45ной дорожки, а отношение диаметровторцов токопроводящего ролика прямопропорционально отношению расстоянийуказанных торцов до оси ротора. Притаких соотношениях размеров линейныедлины окружностей противоположных50торцов ролика равны линейным длинамдуг, покрываемых ими за один оборот,что обеспечивает наилучшие условияравномерности срабатывания контактной пары.55 48По отношению к направлению перемещения токопроводящий ролик расположен, как и в прототипе, под некотоорым углом(8-25 ), что не является обязательным для предложенной конструкции, но обеспечивает самоочистку контактной дорожки, исключая ее периодическую чистку с отключением автотрансформатора.Устройство работает следующим образом.Концы 10 и 11 обмотки автотрансформатора подключены к источнику переменного тока (не показан), а концы 12 и 13 - к нагрузке 14. При этом конец 12 соединен непосредственно с нагрузкой, а конец 13 - через токопроводящий ролик 6.Регулирование напряжения осуществляется посредством поворота ротора 4 на оси 8 и соответствующего этому повороту углового перемещения токо- проводящего ролика 6 по контактной дорожке 3, чем изменяется количество витков обмотки, соединенных с нагрузкой а, следовательно, и напряжение, подаваемое на нагрузку. При угловом перемещении токопроводящий ролик 6 прокатывается по контактной дорожке с одинаковым сопротивлением трения по всей ее ширине,так как за счет конической формы ролика противоположные его торцы заодин оборот покрывают разное рас-стояние, соответствующее длине внутренней и наружной дуг контактной дорожки, что и обеспечивает равномерныйизнос контактной пары,Некоторое проскальзывание роликаза счет его расположения под угломк направлению перемещения обеспечивает зачистку контактной дорожки,но не нарушает равномерности износаконтактной пары, так как расположение оси вращения токопроводящего ролика под углом к .плоскости контактнойдорожки обеспечивает одинаковое прижатие к ней ролика по всей длине.Использование изобретения повьппаетресурс устройства на 8-107., что,учитывая крупносерийность производства автотрансформаторов для регулирования напряжения без разрыва цепи,позволяет получить экономию в народном хозяйстве 80-100 тыс.руб. в год.1105948 Тираж 683Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5