CN2243654Y

CN2243654Y - 自耦变压器碳刷磨损感测装置

Info

Publication number: CN2243654Y
Application number: CN 95244315
Authority: CN
Inventors: 蔡进辉; 吴悦全
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1996-12-25
Anticipated expiration: 2005-06-30

Abstract

本实用新型涉及一种自耦变压器碳刷磨损感测装置，尤指一种可有效地测知碳刷磨损是否已达必须更换的程度，且在测知碳刷不堪使用之际，可送出讯号以自动切断相关回路的动作，其感测方式是在自耦变压器的碳刷基座与承载此基座的活动臂之间设置一感测探针，在碳刷磨损而渐次使基座下降至触及该感测探针时，即由感测探针送出一侦测讯号至控制回路，以指示碳刷不良，令自耦变压器更符使用安全性及实用性。

Description

自耦变压器碳刷磨损感测装置

本实用新型涉及一种自耦变压器碳刷磨损感测装置，尤指一种可使用在交流稳压器的内部自耦变压器的碳刷磨损感应装置，以在感知碳刷磨损至不堪使用时，通过一探针送出侦测讯号，以供自动切断相关作业的讯号，达到确保使用安全性及防止电源欠相等相关问题，属电学类电力的发电、变电或配电技术领域。

现今无论是单相或是三相交流稳压器，是以自耦变压器配合稳压控制电路及自耦变压器活动臂控制马达所组成(上述仅以单相电源为例，其他电源亦类似)，输入电源由自耦变压器的初级送入，而在自耦变压器的活动臂位置送出所需的输出电压值，而在该输出电源位置亦回授一输出电压讯号至一稳压控制电路，以侦测输出电压的变化，若输出电压值高于或低于设定的稳压值时，即送出电力至一活动臂控制马达，通过控制马达的正向或逆向转动，以连动自耦变压器的活动臂在线圈上进行升降，以使输出电压上升或下降，送出稳定电压值，达到交流稳压的效果。

这种自耦变压器的构造是，在一外环位置绕设有多数线圈的本体顶部设置有一活动臂，此活动臂的中央转轴是受控于前述活动臂控制马达而呈相应偏转，而活动臂的外端是套接有铜基座，铜基座的上端依序套接有压掣弹簧及压掣片，而铜基座的下端则有与外环线圈接触的碳刷，由于自耦变压器的活动臂随着输入电压的变动及输出负载的大小而频繁地在变压器的线圈部位进行上下滑动，因此，使碳刷产生磨损，而在碳刷长度经磨损而渐次缩短时，使得碳刷与线圈间无法获得良好的接触性，而导致接触不良、造成火花现象及欠相等不良现象，形成输出电压漂浮、不稳定，甚至可能烧毁与之连接的电气设备，因此，在前述传统自耦变压器来有任何感测碳刷是否过度磨损的设计下，便需通过人工方式不断检视碳刷是否需更换，且可能因疏忽而未能及时更换时，造成相当的危险性，故其实用性确有加以改良的必要。

本实用新型的主要目的在于：提供一种自耦变压器碳刷磨损感测装置，其主要是在自耦变压器的活动臂的碳刷相关位置设有一探针，以在碳刷磨损的特定长度后，通过碳刷相关构造触及探针而送出一侦测讯号，以此讯号即可做为自动切断电源及可自动提示使用需更换碳刷的控制讯号，故提供一种可检知自耦变压器碳刷过度磨损与否的构造。

本实用新型的技术方案是，在自耦变压器的活动臂一端对应于基座的升降活动行程位置上设置有一探针，该探针向外连接一可衔接控制回路或侦测电路的导线，可在碳刷磨损而长度渐次缩短至最小长度时，基座下移而使基座上方凸环的底面触及该探针，通过导线送出一可进行后续控制处理的感测讯号，该探针是结合在一探针座上，探针座装在活动臂上对应于基座的升降活动行程位置上。

本实用新型的优点是可以即时检测出变压器探刷与线圈不良接触状态的感测装置，并进而可提供自动切断电源、自动提醒使用者需更换碳刷或其他相关控制作用，其确可使自耦变压器更符实用性的需要，且上述感测碳刷磨损程度的感测装置亦可运用于其他设置有碳刷的构造上，亦属本实用新型可使用的范围。

以下结合附图进一步说明本实用新型的具体结构特征及实施例。

附图简要说明：

图1是常见的交流稳压器的电路示意图。

图2是常见的自耦变压器结构的外观示意图。

图3是自耦变压器的局部构造分解图。

图4是本实用新型的剖面示意图。

图5是本实用新型的动作剖面示意图。

图6是本实用新型一侦测电路实施例图。

如图1所示，以自耦变压器10配合稳压控制电路板20及自耦变压器活动臂控制马达30所组成(上述仅以单相电源为例，其他电源亦类似)，输入电源I/P由自耦变压器10的初级送入，而在自耦变压器10的活动臂11位置送出所需的输出O/P电压值，而在该输出电源O/P位置亦回授一输出电压讯号至一稳压控制电路板20，以侦测输出电压的变化，若输出电压值高于或低于设定的稳压值时，即送出电力至一活动臂控制马达30上，通过控制马达30的正向或逆向转动，以连动自耦变压器10的活动臂11在线圈上进行升降，以使输出O/P电压上升或下降，如此经该稳压控制电路板20及活动臂控制马达30的不断回授监控，送出稳定电压值，达到交流稳压的效果。

这种自耦变压器10的构造是如图2所示，即在一外环位置绕设有多数线圈100的本体顶部设置有一活动臂11，此活动臂11的中央转轴113是受控于前述活动臂控制马达而呈相应偏转，而活动臂11的外端是套接有如图3所示的铜基座40，铜基座40的上端依序套接有压掣弹簧60及压掣片70，而铜基座40的下端则结合有可与图2该自耦变压器10环部线圈100接触的块状碳刷50，另该压掣片70是以固定螺钉71锁固至活动臂11的螺孔112上，通过压掣弹簧60提供铜基座40一向下压力，以使位于铜基座40下方的碳刷50底面可确实接触图2的线圈100上表面，而在实际进行稳压作业时，自耦变压器10的活动臂11即随着输入电压的变动及输出负载的大小而频繁地在变压器的线圈100部位进行上下滑动，因此，使碳刷50产生磨损问题，而在碳刷长度经磨损而渐次缩短时，该图3的铜基座40即受上方压掣弹簧60的下压亦呈渐次下降，然而当碳刷50磨损至相当程度后，压掣弹簧60下压压力即随着铜基座40下降至最底部位置时，因铜基座40上方凸环43受到活动臂11的止挡而无法再行下移的缘故，使得碳刷50与线圈100间无法获得良好的接触性，而导致接触不良、造成火花现象及欠相等不良现象，形成输出电压漂浮、不稳定，甚至可能烧毁与之连接的电气设备，因此，在前述传统自耦变压器未有任何感测碳刷是否过度磨损的设计下，便需通过人工方式不断检视碳刷是否需更换，且可能因疏忽而未能及时更换时，造成相当的危险性，故其实用性确有加以改良的必要。

如图3所示，本实用新型与传统构造不同处是：在活动臂11的可供套合铜基座40的套接孔111的外缘部位设置有一探针座80，探针座80向内设有一金属探针81，向外侧延伸一可连接至碳刷侦测电路上的感测线82，且该金属探针81是位于该铜基座40的升降行程位置上，可在铜基座40下移至最底部时，利用铜基座40的顶部凸环43的底面压触探针81之际，即可通过探针81的感测线82送出一电位讯号至稳压器控制回路，而达到自动切断电源，据以自动感测出碳刷过度磨损问题及达到适当保护效果。

关于本实用新型的实际动作，可配合参看图4所示，在碳刷50呈正常情况或仅有些许磨损的情况下，衍接在碳刷50上方的铜基座40是呈上顶状态，并受到中央的压掣弹簧60的向下压力，使碳刷50可与自耦变压器10上表面的线圈100表面接触，线圈100的电力可经碳刷50、铜基座40及外接的电力导线45送出，而当碳刷50经频繁地在各个不同线圈100表面滑动而渐次产生磨损而长度不断缩短时，该铜基座40亦随之向下移动，当碳刷50缩短至如图5的型态时，该铜基座40的凸环43即下移而与探针81接触，于是，该铜基座40所送出的电力即可经该探针81送出一感测讯号(交流讯号)，而借以检出讯号以便于做自动断电及其他警报作用(此自动断电及警报的控制回路属一般简单的控制回路即可达成，且非本实用新型的标的，在此不予赘述)。

以下即举一电路实施例说明之，如图6所示，可在自耦变压器10的活动臂11碳刷感测深针81的感测线82输入一侦测电路90内，该感测线82在测知碳刷磨损而触及探针81送出一高电位讯号时，即经侦测电路90的降压电阻94及箝位作用的保护二极管95而送入至晶体管91，使晶体管91导通并使继电器92通电动作，如此，即可由继电器92的动作接点接通，使可供外接其他电路的输出接点96接通，达到启闭外接电路的作用，据此，即可达到驱动外界控制电路进行自动断电、警报或其他处理，而其内部变压器93则是提供晶体管91及继电器92所需电力，此外，该侦测电路90亦可为其他不同型式，例如，该控制回路或侦测电路可为串接在三极管集电极的一继电器，探针的感测导线与三极管的基极连接，均属本实用新型可应用的范围。

Claims

1.一种自耦变压器碳刷磨损感测装置，在自耦变压器的活动臂一端套合有可结合碳刷的基座、压掣弹簧及压掣片等构造，并配设有感测控制电路，其特征在于：

该活动臂对应于基座的升降活动行程位置上设置有一探针，探针向外连接一感测导线，该导线与控制回路或侦测电路连接。

2.根据权利要求1所述的自耦变压器碳刷磨损感测装置，其特征在于：该探针是结合在一探针座上，探针座装在活动臂对应于基座的升降活动行程位置上。

3.根据权利要求1所述的自耦变压器碳刷磨损感测装置，其特征在于：该控制同路或侦测电路可为串按在三极管集电极的一继电器，探针的感测导线与三极管的基极连接。