改进的自耦变压器碳刷机构制造技术

一种改进的自耦变压器碳刷机构，其是包括一由线圈组绕设于铁芯上的变压器及一与所述线圈组接触并与输出电源电连接的碳刷，通过移动碳刷改变所接触线圈组内的线而输出不同的电压值，铁芯所环绕的中心连设一向外延伸的碳刷活动臂，其特征在于：　　　　设一用以控制碳刷停止位置的定位装置，以使碳刷仅接触线圈组内的一条线。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种改进的自耦变压器碳刷机构，特别涉及一种结合一定位装置于碳刷活动臂，用以控制碳刷停止在一条在线，不会有跨线的状况发生的一种改进的自耦变压器碳刷机构。
技术介绍
目前世界各地所生产的调整交流电压的自耦变压器，皆利用一铜线组缠绕于一铁芯上，通过绕设不同的线圈数而可产生不同的调整，并且在每一条线都存在不同的电压值，将所需的电压由特定线圈连接出来，并加以电连接至输出端，以得到所需的电压值。现可粗略分成两种市面流通使用的型态，第一种是多重选择开关式(ROTARY SWITCH)，请参见图1所示，其是将特定的输出电压从线圈组C的线圈C1、C2、C3中连接至定位上，当要调整电压时，使用者即经由转动旋钮带动连接至其它的接触点，进行电连接，但其缺点在于转接的过程中，接点并无与任何的线圈进行接触，故无法导电，进而造成没有瞬间电流通过的停电状态，且受限于接点的数量，而无法进行微调的动作。第二种是滑动自耦变压器，请参考图2所示，其是将线圈组与碳刷接触的平面经由压平、研磨及电镀等方法，使碳刷得以增加有效接触面积，并且，于碳刷上方设有一弹簧，通过所述弹力将碳刷迫紧于线圈上以降低接触阻抗。碳刷在停止或移动时，都保持接触到一条以上的线圈，也就是所谓的跨线，通过此方式可避免多重选择开关的瞬间断电问题，但其所产生的缺点在于碳刷所接触的两线圈，会有持续的电流通过碳刷导通，造成碳刷的温度持续上升而造成表面氧化及损坏。若需使用大容量的自耦变压器时，目前大都采用多个滑动自耦变压器并联的方式，相当不便又耗材。另请再参阅图8所示，其中R1与R2分别为碳刷与线圈的接触阻抗，而R3为碳刷的内阻抗；根据公式，热量等于电流平方乘以阻抗(H＝I2*R)，若降低R3阻抗时(例如提高碳刷材质内的含铜量)，则由负载电流所产生的热量应会下降，但是由于R3下降导致流经碳刷的电流I1增加，所以反而会使的碳刷本体产生更多的热量，进而造成接触面温度上升加速表面氧化，反而增加了接触阻抗，降低效率，且若持续发生此状况，最后会因为各阻抗的提高，而产生更高的热量而烧毁碳刷。故如何改善上述在转接过程中的断电问题或是过热所导致碳刷烧坏等问题，如何改良这些缺点，并达到节省物资及具有较高度的功能，实为现今所探讨的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种改进的自耦变压器碳刷机构，可有效解决前述调整电压时所产生的断电及过热的问题，其是利用一定位装置于碳刷停止调整电压时，碳刷仅接触线圈组中的一线圈，不会跨线，而在旋转移动时，碳刷亦保持接触一条以上的线圈，故不会产生断电或是因跨线所产生的高温问题了，当然，先前碳刷会被烧坏的问题，也就迎刃而解了；另外，碳刷可利用极低阻抗的材质或是复合性的材质(例如碳刷中央放置极阻抗的第一材质，并再于外圈包覆一阻抗稍高的第二材质)，来节省成本。当然值得一提的，所需的碳刷大小较以往小的多，且不会发生高温烧坏的问题，故有效地降低材料的成本。或于同一碳刷活动臂上装设一合金接点与一碳刷，其中合金接点与线的接触面的宽度小于各线间的间隙，用以确保调节电压时，不会因跨线的问题产生瞬间大电流而造成瞬间短路的情事，并且可确保极低的接触阻抗，使热损耗降至极低。另外，碳刷的接触面宽度是大于线间的间隙，使得在调整电压时，仍可保持导通状态，以避免瞬间断电的情况发生。另外，进一步地设一用来辅助碳刷精准对位用的定位装置，其是包括一以上设于铁芯内侧的环板上的凹槽，及一嵌设于碳刷活动臂下方的弧状弹片内的钢珠，通过将钢珠卡入于凹槽内，而达到定位的效果；亦可增设一自动控制单元及一动力单元，利用一位置传感器将碳刷的位置回传至自动单元，经由运算之后，调整碳刷的位置，增加对位的精准度。为了实现上述目的，本技术提供一种改进的自耦变压器碳刷机构，其是包括一由线圈组绕设于铁芯上的变压器及一与所述线圈组接触并与输出电源电连接的碳刷，通过移动碳刷改变所接触线圈组内的线而输出不同的电压值，铁芯所环绕的中心连设一向外延伸的碳刷活动臂，其特征在于设一用以控制碳刷停止位置的定位装置，以使碳刷仅接触线圈组内的一条线。碳刷活动臂下方连设有一弧状弹片。定位装置是包括一设于弧状弹片上的凸点；一以上的定位凹槽，设于变压器内侧环片并与上述的凸点相互对应卡合。定位装置是设有一用以提供碳刷活动臂移动的动力单元及一用以控制活动臂移动距离位置的控制单元。动力单元为一马达。进一步地设一用于感应量测碳刷活动臂位置的感测单元，且将量测的结果传递至控制单元。进一步设多个定位装置，使碳刷稳定地接触一条线。请参阅下方的交流电压调整装置比较表，由此表可清楚地比较出本专利技术具有传统调整装置的优点，并改进了瞬间断电及产生高热量的问题，实为一相当大的跨举。 由上所述得知本技术是改进了现有技术的缺点，为了对本技术能有进一步的了解，故揭露一较佳的实施方式如下。配合图式、图号，将本技术的构成内容及其所达成的功效详细说明如后。附图说明图1是代表现有的一种多重选择开关的电路结构图；图2是代表现有的一种碳刷接触线圈的状态图；图3是代表本实施例碳刷接触线圈的状态图；图4是代表本实施例的定位槽的位置图；图5是代表本实施例的定位状态图；图6及图7为本实施例的马达位置图；图8是代表现有滑动自耦变压器碳刷的电路图。附图标记说明10-线圈组；11-线；20-碳刷活动臂；21-碳刷；22-弹簧；23-弧形弹片；24-钢珠；30-环片；31-定位槽；40-马达；40′-马达；F-铁芯。具体实施方式请参见图3配合图4所示，其中本技术是包括一铁芯F，于其上绕设一线圈组10，而铁芯F所环绕的中心连设一向外延伸的碳刷活动臂20，并于碳刷活动臂20末端设一弹簧22，再于弹簧22末端连设一碳刷21，使得碳刷21与线圈组上的一条线11接触导通电流。通过移动碳刷21改变所接触线圈组10内的线而输出不同的电压值，其特征在于设一用以控制碳刷21停止位置的定位装置，以使碳刷21仅接触线圈组10内的一条线。碳刷活动臂20下方连设有一弧状弹片23。所述定位装置是包括一设于弧状弹片23上的凸点；一以上的定位凹槽31，设于变压器内侧环片30并与上述的凸点相互对应卡合。同时可以进一步设多个定位装置，使碳刷稳定地接触一条线。具体的说，请参照图4及图5所示，其是于环片30上，设有一以上的凹槽31，在碳刷活动臂20下方连设有一弧状弹片23，再于弧状弹片23上嵌设一钢珠24，使其凸出于弧形弹片23外，形成一凸点，使钢珠24得以卡入凹槽31内，以达到定位效果的定位装置，或是在弧状弹片23上设一凸点，使凸点可卡合于凹槽内，亦可达定位目的。当使用者转动碳刷时，即会随着环片30上的凹槽31，一格一格的转动，每一次的转动都会让碳刷21都仅与铁芯F上的一条线11接触。然后，请参考图6，定位装置是设有一用以提供碳刷活动臂移动的动力单元，所述动力单元为一马达40，于本体上方来带动碳刷活动臂20，亦可如图7所示，将马达40′设于本体下方连结驱动碳刷活动臂20，其中可运用步进马达(STEP MOTOR)的特性，连结使用，或是进一步地设有一控制单元(图未示)及一感测单元(图未示)，其中感测单元是量测碳刷的位置或是量测碳刷活动臂的旋转角度后，将其数据传送至控制单元，经由运算之后，发出讯号控制马达转动的角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进的自耦变压器碳刷机构，其是包括一由线圈组绕设于铁芯上的变压器及一与所述线圈组接触并与输出电源电连接的碳刷，通过移动碳刷改变所接触线圈组内的线而输出不同的电压值，铁芯所环绕的中心连设一向外延伸的碳刷活动臂，其特征在于设一用以控制碳刷停止位置的定位装置，以使碳刷仅接触线圈组内的一条线。2.如权利要求1所述的改进的自耦变压器碳刷机构，其特征在于碳刷活动臂下方连设有一弧状弹片。3.如权利要求1所述的改进的自耦变压器碳刷机构，其特征在于定位装置是包括一设于弧状弹片上的凸点；一以上的定位凹槽，设于变压器内侧环片并与上述的凸点相互对应卡合。4.如权利要求1所述的改进的自耦变...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国荣，
申请(专利权)人：黄国荣，
类型：实用新型
国别省市：