一种自动切换式电动碳刷及其使用方法技术

一种自动切换式电动碳刷及其使用方法，包括中心转轴、转动驱动装置、转动臂、电动推杆、传电板以及控制器。转动驱动装置在控制器的控制下驱动中心转轴转动。电动推杆在检测到碳刷转动到位后弹出推杆以接触受电装置。本发明专利技术属于电气设备领域，具有减少摩擦以降低磨损的有益效果。

An automatic switching electric carbon brush and its application

【技术实现步骤摘要】
一种自动切换式电动碳刷及其使用方法
本专利技术涉及电气设备领域，具体为一种自动切换式电动碳刷及其使用方法及一种延长使用寿命的非接触式多线圈调压装置。
技术介绍
在电机领域或者调压器领域中，碳刷是经常用到的一个部件。尤其是在电机的构造中，碳刷极为重要。但是碳刷本身具有磨损，因此在使用一定的时间之后就需要更换新的碳刷。传统的调压器主要是由以下几部分构成，包括调压器壳体、旋钮、指针、刻度盘、碳刷及支架、环形铁芯、接线面板、中心转轴，环形铁芯上绕设有线圈绕组。线圈绕组的上表面设有磨光表面，磨光面用以实现与碳刷的接触进而达到调节电压的功能。指针、刻度盘用以实现电压值的指示。接线面板用以连接外部电源和内部的线圈绕组。在农村供配电系统中，由于长距离输电线路电压损耗严重，供电端往往达不到预定电压因此采用调压器进行稳压。在电气试验过程中，配电所内具有不同电压等级的设备，因此需要不同电压给设备供电，调压器就可以发挥重要的作用。在上述的应用过程中，虽然调压器的输出是从0到最大值，但是实际过程中应用到的电压输出值只是在某一个特定的小范围内。如经常在110～120伏之间滑动使用，则长期使用的情况下，经常使用的那一部分就会出现磨损严重，造成的后果就是设备被烧坏。即使其他部分是完好的也无法在使用了。因此设计一种减少碳刷和磨光面的磨损的一种碳刷及调压器装置成为一种迫切的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供了具有非接触式转动，到位接触的自动切换式电动碳刷。本专利技术要解决的技术问题的技术方案是：一种自动切换式电动碳刷，包括中心转轴，其特征在于：转动驱动装置：驱动中心转轴转动；转动臂：一端和中心转轴固定连接；电动推杆：设于转动臂的远离中心转轴的一端，电动推杆的推杆端部设有碳刷；传电板：环状且与中心转轴的轴心线重合，所述传电板下环面设有导电环，导电弹片：设于所述转动臂上部，所述电动推杆和碳刷通过导电弹片和导电环与外部电源连接；控制器：与转动驱动装置和电动推杆电气连接。更好的，所述导电弹片与碳刷并列设置于电动推杆的下部，所述传电板：设于导电弹片的下部，所述电动推杆动作后，碳刷与外部受电装置连接，导电弹片与电气连接，导电弹片与导电环连接。一种延长使用寿命的非接触式多线圈调压装置，其特征在于，应用一种自动切换式电动碳刷。更好的，还包括调压器壳体、环形铁芯、接线面板，其特征在于：首尾相邻绕设在环形铁芯上的至少两组分段线圈；与分断线圈数量相同的切换继电器和切换开关和限位装置；驱动碳刷在指定位置与分段线圈接触的电动碳刷支架；设于接线面板上的控制器、显示器和按键；所述分段线圈包括绕向相同的调整线圈和联络线圈；所述切换开关与切换继电器的线圈绕组串联后并接在电源两端；所述切换继电器包括两组常开常闭触点，相邻的联络线圈、调整线圈的引出点连接切换继电器的同一组触点；所述调整线圈的引出点和公共触点连接，联络线圈的引出点和常闭触点连接，切换继电器的两组触点的常开接点分别和电源的零火线连接；所述联络线圈的引出点、电源的零火线与切换继电器的触点的接线顺序相同。更好的，还包括设于调压器壳体内壁上的限位装置，所述限位装置与联络线圈的位置对应用以限定转动臂转动范围；所述限位装置包括：限位套管：与联络线圈的位置对应设置，并与调压器壳体的内壁固定连接；电磁铁：设于限位套管内部靠近调压器壳体的一端；电磁铁的线圈绕组与相应位置的对应的切换继电器的线圈绕组并联；滑轨：嵌设在限位套管远离调压器壳体的一端，且设有与限位套管同轴的滑孔；推杆：插接在滑孔内部，位于限位套管内部的一端的中心嵌设有永磁铁、外周设有外折边；位于限位套管外部的一端设有限位桩，限位桩的两端与同侧的联络线圈的端部的连线过中心转轴的轴心线；推杆弹出时限位桩进入转动臂的运动范围用以限定转动臂的转动范围；所述限位装置、电动推杆、切换开关和控制器电气连接。更好的，所述限位桩的两端设有接近开关。更好的，所述切换开关为继电器，所述切换开关的线圈绕组和控制器电气连接，所述切换开关的常开触点和切换继电器的线圈绕组串联；调整分段线圈输出范围的方法为：通过按键选择，结合液晶显示器设置调整的位置，或者控制器在检测到使用时间到达设定值时启动切换；控制器控制对应的切换开关闭合，切换开关闭合之后，与切换开关对应的切换继电器带电，带电的切换继电器起到将连接后的分段线圈与电源连接的功能；未带电的切换继电器起到连接分段线圈的功能，具体的：与切换开关对应的联络线圈脱离调整区域，与切换开关对应的联络线圈相邻的两个调整线圈的引出点为调压器线圈绕组的电源引入端点；其他的调整线圈和联络线圈组成完整的调整区域，切换继电器的线圈绕组和电磁铁的线圈绕组串联，与切换继电器连接的联络线圈对应的限位装置的推杆弹出，实现限定碳刷转动位置。更好的，调整分段线圈输出范围的方法：需要调整分段线圈的输出范围时，通过按键和显示器组成的人机交互界面进行设定。或者控制器根据使用时间自己启动切换，即在使用时间T之后进行切换，直至所有的分段线圈都作为零刻度起点为止；启动切换之后，控制器控制所选的分段线圈的联络线圈对应的切换开关动作，之后相应的切换继电器动作，限位装置动作，限位装置的推杆弹出，限位桩被推出并对转动臂进行限定；切换完成后，控制器控制转动驱动装置转动，在检测到限位桩一侧的接近开关之后，停止转动驱动装置，并记录位置；控制器控制转动驱动装置逆向转动，在检测到限位桩另一侧的接近开关时停止转动，并记录位置，上述两个位置为零刻度和最大刻度。更好的，使用时调整调压器输出电压的方法：方法一、设定式输出电压：通过按键和显示器组成的人机交互截面设定所需的电压值，然后启动输出电压。控制器接收到需要输出的电压后，根据起始位置计算出碳刷应在位置，并控制转动驱动装置转动，使碳刷转动到设定的位置。在碳刷到位之后，控制器控制电动推杆动作，之后碳刷与磨光面接触实现电压的输出；检测输出的电压是否为设定的电压，如果不是则控制转动驱动装置转动对碳刷的位置进行微调使输出电压与设定的电压一致；方法二、步进式电压输出：设定增大按键和减小按键，增大按键按下后，控制器控制转动驱动装置向最大刻度转动，进而输出电压增大减小按键按下后，控制器控制转动驱动装置向零刻度转动，进而输出电压减小。更好的，每按一次按键，增大或者减小一个电压值为0.1V。本专利技术的有益效果为：分段线圈可以调整输出范围，防止某一区域过度磨损；采用非接触式转动的方式，降低了碳刷与分段线圈磨光面之间的磨损。附图说明图1是本专利技术一种实施例的示意图图2是本专利技术一种实施例的示意图图3是本专利技术一种实施例的限位装置的示意图图4是本专利技术一种实施例的示意图图5是本专利技术一种实施例的电气控制电路图图6是本专利技术一种实施例分段线圈的电路连接示意图图中：1、限位桩；2、限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动切换式电动碳刷，包括中心转轴(97)，其特征在于：/n转动驱动装置(66)：驱动中心转轴(97)转动；/n转动臂(63)：一端和中心转轴(97)固定连接；/n电动推杆(69)：设于转动臂(63)的远离中心转轴(97)的一端，电动推杆(69)的推杆端部设有碳刷(65)；/n传电板(62)：环状且与中心转轴(97)的轴心线重合，所述传电板(62)下环面设有导电环(621)，/n导电弹片(631)：设于所述转动臂(63)上部，所述电动推杆(69)和碳刷(65)通过导电弹片(631)和导电环(621)与外部电源连接；/n控制器：与转动驱动装置(66)和电动推杆(69)电气连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动切换式电动碳刷，包括中心转轴(97)，其特征在于：
转动驱动装置(66)：驱动中心转轴(97)转动；
转动臂(63)：一端和中心转轴(97)固定连接；
电动推杆(69)：设于转动臂(63)的远离中心转轴(97)的一端，电动推杆(69)的推杆端部设有碳刷(65)；
传电板(62)：环状且与中心转轴(97)的轴心线重合，所述传电板(62)下环面设有导电环(621)，
导电弹片(631)：设于所述转动臂(63)上部，所述电动推杆(69)和碳刷(65)通过导电弹片(631)和导电环(621)与外部电源连接；
控制器：与转动驱动装置(66)和电动推杆(69)电气连接。


2.根据权利要求1所述的一种自动切换式电动碳刷，其特征在于：
所述导电弹片(631)与碳刷(65)并列设置于电动推杆(69)的下部，所述传电板(62)：设于导电弹片(631)的下部，所述电动推杆(69)动作后，碳刷(65)与外部受电装置连接，导电弹片(631)与电气连接，导电弹片(631)与导电环(621)连接。


3.一种延长使用寿命的非接触式多线圈调压装置，其特征在于，应用权利要求1所述的一种自动切换式电动碳刷。


4.根据权利要求3所述的一种延长使用寿命的非接触式多线圈调压装置，包括调压器壳体(90)、环形铁芯(95)、接线面板(96)，其特征在于：
首尾相邻绕设在环形铁芯(95)上的至少两组分段线圈(4)；与分断线圈(4)数量相同的切换继电器(KL)和切换开关和限位装置(3)；驱动碳刷在指定位置与分段线圈(4)接触的电动碳刷支架；设于接线面板(96)上的控制器、显示器和按键；所述分段线圈(4)包括绕向相同的调整线圈(41)和联络线圈(42)；
所述切换开关与切换继电器(KL)的线圈绕组串联后并接在电源两端；所述切换继电器(KL)包括两组常开常闭触点，相邻的联络线圈(42)、调整线圈(41)的引出点连接切换继电器的同一组触点；所述调整线圈(41)的引出点和公共触点连接，联络线圈(42)的引出点和常闭触点连接，切换继电器(KL)的两组触点的常开接点分别和电源的零火线连接；所述联络线圈(42)的引出点、电源的零火线与切换继电器(KL)的触点的接线顺序相同。


5.根据权利要求4所述的一种延长使用寿命的非接触式多线圈调压装置，其特征在于：
还包括设于调压器壳体(90)内壁上的限位装置(3)，所述限位装置(3)与联络线圈(42)的位置对应用以限定转动臂(63)转动范围；
所述限位装置(3)包括：
限位套管(35)：与联络线圈(42)的位置对应设置，并与调压器壳体(90)的内壁固定连接；
电磁铁(36)：设于限位套管(35)内部靠近调压器壳体(90)的一端；电磁铁(36)的线圈绕组与相应位置的对应的切换继电器(KL)的线圈绕组并联；
滑轨(37)：嵌设在限位套管(35)远离调压器壳体(90)的一端，且设有与限位套管(35)同轴的滑孔；
推杆(38)：插接在滑孔内部，位于限位套管(35)内部的一端的中心嵌设有永磁铁(30)、外周设有外折边；位于限位套管(35)外部的一端设有限位桩(1)，限位桩(1)的两端与同侧的联络线圈(42)的端部的连线过中心转轴(97)的轴心线；
推杆(38)弹出时限位桩(1)进入转动臂(63)的运动范围用以限定转动臂(63)的转动范围；
所述限位装置(3)、电动推...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光亮，
申请(专利权)人：淄博职业学院，
类型：发明
国别省市：山东;37