CN111326332B - 一种可分区使用的自耦调压器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气设备领域，具体为一种可分区使用的自耦调压器，包括调压器壳体、指针、刻度盘、碳刷及支架、环形铁芯、接线面板、中心转轴，所述刻度盘嵌设在调压器壳体的上部，还包括：分段线圈、切换开关。通过控制器将不同的分段线圈的引出点作为电源的引入点，进而实现分段线圈的输出范围的调整。本发明具有结构简单、自动控制、有效延长调压器使用寿命的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备领域，具体为一种可分区使用的自耦调压器。
背景技术
调压器和变压器的功能相似，都是进行电压转换的设备，其与变压器不同的是调压器的二次端具有电压输出连续可调的功能。
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。
申请号为201310191322.4的一种基于分段变截面绕组的碳刷接触式自耦型交流调压器，就是为了解决线圈磨损的问题。其解决方法为采用不同横截面的线缆绕设在线圈的不同位置，其存在的问题的就是电缆线芯的粗细不同会造成电流不均而发热的现象。
申请号为200620114970.5的一种改良式环形调压器，采用双绕组的形式设计的一种调压器，大的电压范围设定为一个内部绕组，小范围的调整电压设计为一个外部绕组用于和碳刷接触。其解决的问题就是依据选用的电压输出范围来弹性制作外部线圈绕组，节省了成本。
上述两个专利仍然解决不了局部线圈的过度磨损导致其使用寿命减少的问题。因此设计一种能够防止线圈过度磨损延长使用时间的调压器成为一种迫切的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供了某区段输出电压范围可以变换的一种可分区使用的自耦调压器。
本发明要解决的技术问题的技术方案是：一种可分区使用的自耦调压器，包括调压器壳体、碳刷及支架、环形铁芯、接线面板、中心转轴，其特征在于：还包括：
至少两组分段线圈：首尾相邻绕设在环形铁芯上；所述分段线圈包括绕向相同的调整线圈和联络线圈；
与分段线圈数量相同的切换继电器：设于接线面板上，所述切换继电器设有两组常开常闭触点；
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；
所述切换开关、切换继电器和联络线圈成组对应设置，所述切换继电器的两个常闭触点与联络线圈的两个引出点电气连接，所述切换继电器的两个常开接点分别和电源的零火线连接，与上述联络线圈相邻的两个调整线圈引出点与上述切换继电器的两个公共触点电气连接，所有的所述切换继电器和与之对应的联络线圈、调整线圈、电源的零火线的接线顺序相同；所述联络线圈的宽度大于碳刷的宽度。
更好的，还包括刻度盘，所述刻度盘与调压器壳体的上部可拆卸连接。所述调压器壳体上部对应联络线圈的位置设有定位凹槽，所述切换开关设于定位凹槽内部，所述刻度盘对应定位凹槽的位置设有定位凸起，其中一个所述定位凸起与刻度盘的无码区对应，且设有触发模块用以触发切换开关；所述刻度盘下部设有限位桩，限位桩与无码区对应；位于中心转轴圆周方向上的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；所述中心转轴上设有限位挡针，限位挡针的长度大于限位桩距离中心转轴轴心的距离，限位挡针的长度大于限位桩距离刻度盘的距离；
或者，
所述碳刷及支架上部设有限位挡针，限位挡针与限位桩处于同一圆周上，所述限位挡针的长度大于限位桩的上端距离刻度盘的长度。
更好的，还包括限位装置和限位挡针，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或者刻度盘的一端；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或者刻度盘的一端，且设有与限位套管同轴的滑孔；
推杆：插接在滑轨的滑孔内部，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；
所述限位挡针设于中心转轴上，且与碳刷及支架上下重合，限位套管水平设置时，限位挡针的长度大于推杆弹出时限位桩距离中心转轴轴心的距离；限位套管竖直设置时，限位挡针距离限位套管顶端的长度小于推杆弹出时限位桩的下端距离限位套管顶端的长度；所述切换开关设于接线面板上，所述接线面板上还设有液晶显示器和控制器，所述控制器采集调压器的输出电压并在液晶显示器上显示。
更好的，还包括限位装置和限位挡针，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或者刻度盘的一端；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或者刻度盘的一端，且设有与限位套管同轴的滑孔；
推杆：插接在滑轨的滑孔内部，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；
所述限位挡针设于碳刷及支架上部，所述限位挡针与推杆弹出时的限位桩处于同一圆周上，限位套管水平设置时，限位挡针的距离中心转轴的距离大于推杆弹出时限位桩距离中心转轴轴心的距离；限位套管竖直设置时，限位挡针距离限位套管顶端的长度小于推杆弹出时限位桩的下端距离限位套管顶端的长度；所述切换开关设于接线面板上，所述接线面板上还设有液晶显示器和控制器，所述控制器采集调压器的输出电压并在液晶显示器上显示。
更好的，所述限位桩的两端设有接近开关。
更好的，还设有驱动电机及驱动电路，所述驱动电机设于刻度盘或者调压器壳体上，驱动电机驱动中心转轴转动，驱动电机通过驱动电路与控制器电气连接；所述接线面板设有按键，所述按键与控制器电气连接。
一种可分区使用的自耦调压器，调整常用使用区域的方法为：
步骤1、解除刻度盘和调压器壳体的连接；
步骤2、转动把手，使刻度盘发生转动；开始转动后，定位凹槽与定位凸起脱离，当定位凹槽再次与定位凸起卡接时，定位凸起触发切换开关动作，刻度盘的无码区切换至新的位置；切换至新的位置后，切换开关动作，同时与切换开关对应的切换继电器动作，此时无码区对应的联络线圈独立出调整区域，与无码区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；其他调整线圈和联络线圈组成完整的调整区域，并且每个分段线圈的输出电压的范围发生变化；
步骤3、重新固定刻度盘和调压器壳体的连接。
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，所述限位挡针转动至限位桩两端时，触发接近开关，控制器与接近开关电气连接，控制器接收到接近开关的信号后停止驱动电机转动，同时断开切换继电器，停止输出电压。
更好的，步进式电压输出的控制方法：设定增大按键和减小按键，增大按键按下后，制器控制驱动电机向最大刻度转动，进而输出电压增大；减小按键按下后，控制器控制驱动电机向零刻度转动，进而输出电压减小。
本发明的有益效果为：
结构简单、自动控制、通过切换分段线圈输出电压的范围有效延长自耦调压器使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种实施例的主体结构示意图
图2是本发明一种实施例的刻度盘的示意图
图3是本发明一种实施例的分段线圈的电气控制示意图
图4是本发明另一种实施例的示意图
图5是本发明一种实施例的限位装置的示意图
图6是本发明一种实施例的限位装置控制电路的示意图
图7是本发明一种实施例的电气连接示意图
图8是本发明一种实施例的线圈组成及电路结构示意图
图中：
1、限位桩；2、限位挡针；4、分段线圈；5、切换开关；54、第四切换开关；53、第三切换开关；52、第二切换开关；51、第一切换开关；59、控制器；55、驱动电路；56、驱动电机；38、推杆；36、电磁铁；41、调整线圈；95、环形铁芯；94、碳刷及支架；92、指针；96、接线面板；30、永磁铁；37、滑轨；35、限位套管；97、中心转轴；42、联络线圈；98、无码区；93、刻度盘；90、调压器壳体；KL、切换继电器；422、第二联络引出点；421、第一联络引出点；411、第一引出点；412、第二引出点；KL4、第四切换继电器；KL3、第三切换继电器；KL2、第二切换继电器；KL1、第一切换继电器；931、定位凸起；901、定位凹槽；
具体实施方式
为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。
该发明为一种可分区使用的自耦调压器，在传统的调压器的基础上对其线圈绕组做出了改进，并配合设置了适用本发明中线圈绕组的辅助机构。
实施例一
如图1所示，传统的调压器主要是由以下几部分构成，包括调压器壳体90、刻度盘93、指针、碳刷及支架94、环形铁芯95、接线面板96、中心转轴97，环形铁芯95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达到调节电压的功能。
如图2所示，本发明中将现有技术中一个单独缠绕在环形铁芯95上的线圈设置成多组分段线圈4首尾相邻绕设在环形铁芯95上，为了保证电压的连续性和所有线圈的绕线方向相同。其中至少两组分段线圈4，分段线圈4包括绕向相同的调整线圈41和联络线圈42。如图2所示本实施例中分段线圈4设有四组。所有的分段线圈4绕向相同、匝数相同并且均匀紧密的分布在环形铁芯95上面。
传统的调压器中为了防止碳刷滑动到端点时造成短路在调压器上设置了缺口，如图8所所示，刻度盘93设有一端无码区98，环形铁芯95对应该无码区的位置没有线圈绕组，同时设有凸起用以防止碳刷越限。本实施例中，联络线圈42的作用就是防止碳刷移动至端点时发生短路。联络线圈42作用就是连接调整线圈41和断开调整线圈41，断开调整线圈41时，联络线圈42独立，不作为调压器的调压的一部分，因此不带电，并且该联络线圈42位于无码区98对应的区域，与其两端的相邻的调整线圈41的引线端作为调整电压输出的起点和终点即零刻度和最大刻度。调整线圈41作为分段线圈4的主要组成部分实现电压的调整。每一段调整线圈41具有一定的输出范围，通过将无码区98设置在不同的联络线圈42对应的位置内，可以实现每一段调整线圈41输出范围的变换。进而可以实现切换常用输出范围的电压在不同的区段输出。进而可以实现调压器实用寿命的延长。
本发明中以顺时针方向为基准，调整线圈41和联络线圈42相互间隔且首尾端紧密连接，在顺时针方向上，调整线圈41的两个引出点分别为第一、二调整引出点411、412，联络线圈42的两个引出点分别为第一、二联络引出点421、422。
为了实现不同分段线圈4输出范围的切换，设置了切换继电器KL。切换继电器KL设于接线面板96上或者设置在接线面板96的电路板上。切换继电器设有两组常开常闭触点。切换继电器的数量与分段线圈4的数量相同，同时与分段线圈4一一对应。
为了实现对切换继电器KL的控制，每一个切换继电器KL对应设置一个切换开关5。切换开关与切换继电器KL的线圈绕组串联后并接在电源的零火线上。串联连接的切换开关6和切换继电器对应同一个联络线圈42。如图8所示，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，其中，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。为了保持调压器稳定可靠的运行，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。为了避免碳刷在移动到端部，即移动到零刻度和最大刻度时，导致短路，联络线圈42的宽度大于碳刷的宽度，因此在滑动至端点时不会出现短路的情况。
如图3所示，以四组分段线圈4为例。相应的，切换继电器KL设有四个，分别为第一切换继电器KL1、第二切换继电器KL2、第三切换继电器KL3、第四切换继电器KL4，切换开关设有四个，分别为第一切换开关51、第二切换开关52、第三切换开关53、第四切换开关54，其中，第一切换继电器KL1和第一切换开关51对应同一个联络线圈42，其余切换继电器和切换开关5按照序号依次对应。第一切换继电器KL1的线圈绕组和第一切换开关51穿里串联之后并接在电源的零火线上。切换继电器设有两组常开常闭触点。联络线圈42的两个引出点第一、二联络引出点421、422分别和切换继电器KL的两个常闭触点连接。在顺时针方向上，与联络线圈42连接的两个调整线圈41的引出点分别为第二引出点412和第一引出点411，第一、二引出点411、412分别与切换继电器的两个公共触点电气连接。四组分段线圈4的引出点与四个切换继电器常闭触点和公共触点的连接顺序相同。如图8所示，此时在整个环形铁芯95的组成了一个完整线圈绕组。
如果刻度盘93为喷码的表盘，则在分段线圈4的输出范围发生改变时需要调整刻度盘93的位置。在调压器壳体90的上部与刻度盘93可拆卸式连接。现有技术中，调压器壳体90上部的内周上设有凹口，刻度盘93嵌设在凹口内部。
调压器壳体90的凹口边缘上部对应联络线圈42的位置设有定位凹槽901，切换开关5设于定位凹槽901内部。刻度盘93对应定位凹槽901的位置设有定位凸起931。其中一个定位凸起931与刻度盘93的无码区98对应，且设有触发模块用以触发切换开关5。因此在设有该触发模块的凸起对应的联络线圈42是脱离调压范围的线圈，即该联络线圈42不带电，与其相邻的两个调整线圈41的端部分别为零刻度点和最大刻度点。
切换开关5可以为接近开关或者行程开关。接近开关的种类很多，电感式、涡流式，采用涡流式的接近开关时，触发模块为金属铁块。若为行程开关则触发模块可以设置为凸块。凸块可以触发行程开关，没有凸块的定位凸起931则不触发行程开关。为了保证安全可靠，采用接触式行程开关，如型号为LX19的行程开关。
为了防止误操作，刻度盘93下部设有限位桩1，限位桩1与无码区98对应；位于中心转轴97圆周方向上的限位桩1的两端与同侧的联络线圈42的端部的连线过中心转轴的轴心线。同时在中心转轴97或者碳刷及支架94上设置限位挡针2，限位挡针2与碳刷及支架上下重合，用以限定碳刷的滑动范围。
中心转轴97上设有限位挡针2时，限位挡针2的长度大于限位桩1距离中心转轴97轴心的距离，限位挡针2的下端高于限位桩1的下端。
碳刷及支架94上部设有限位挡针2时，限位挡针2与限位桩1处于同一圆周上。限位挡针2的上端高于限位桩1的下端。
此时，调整分段线圈4输出范围的方法为：
步骤1、解除刻度盘93和调压器壳体90的连接，实际应用过程中，刻度盘93和调压器壳体90往往采用螺丝固定，因此在调整的时候，将螺丝拆除即可。
步骤2、抬起刻度盘93，并使刻度盘93发生转动。
开始转动后，定位凹槽901与定位凸起931脱离，当定位凹槽901再次与定位凸起931卡接时，刻度盘93的无码区98由原先对应的定位标识切换至新的定位标识。
切换至新的位置后，无码区98对应的切换开关触发相应的切换继电器动作。此时，带电的切换继电器将无码区对应的联络线圈42脱离，并将与该联络线圈42相邻的两个调整线圈41的引出点与电源的零火线接通。
此时，每个分段线圈4的输出电压发生变化。如果常用的输出范围是110～150V，则新的分段线圈4输出的电压为110～150V，因此可以减少上一输出电压为110～150V的线圈的磨损，提高调压器的使用寿命。
步骤3、重新固定刻度盘93和调压器壳体90的连接。
实施例二
基于实施例一的结构，刻度盘93作为调压器壳体90的上部的盖板，接线面板设于调压器壳体上或者是刻度盘上。接线面板或者刻度盘上设有按键、液晶显示器和控制器，因此刻度盘上可以不设置指针和刻度。控制器采集调压器的输出电压并在液晶显示器上显示，同时控制器通过按键的输入对调压器的工作状态进行调整。如图7所示，通过设置电压互感器YT和电流互感器LH可以实现电压电流的采集，在电气计量领域通过微机继电保装置进行采集电压电流的技术已经非常的成熟，在此不再赘述。除此之外，还包括限位装置和限位挡针2。
限位装置包括：限位套管35、电磁铁36、滑轨37、推杆38以及限位桩1。
限位套管35为管状，限位套管35与联络线圈42的位置对应设置，即限位套管35设置在联络线圈两端与圆心围成的扇形区域内。限位套管35可与刻度盘93的下面固定连接，也可以与调压器壳体90的侧壁固定连接。安装固定时，限位套管35的轴心可刻度盘表面后者调压器壳体侧壁垂直。
电磁铁36设于限位套管35内部靠近调压器壳体90或者刻度盘93的一端；电磁铁36的铁芯的长度方向与限位套管35的轴线方向重合。如图6所示，电磁铁36的线圈绕组与所在限位套管35位置的联络线圈42相对应的切换继电器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或者刻度盘93的一端，且设有与限位套管35同轴的滑孔。
推杆38插接在滑轨37的滑孔内部。推杆38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。外折边用以防止推杆38滑脱出滑孔。永磁体与电磁铁36配合，在电磁铁36带电时，电磁铁与永磁铁相对的面产生斥力，将推杆38推出。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的轴心线。限位桩1为长条形，或者为弧形，并且限位桩1的中部和推杆38的下端固定连接。
当限位挡针2设于中心转轴97上时：如果限位套管35设于调压器壳体90的侧壁上，即限位套管35水平设置。此时，限位挡针2的长度大于推杆38弹出时限位桩1距离中心转轴97轴心的距离；如果限位套管35设于刻度盘93上或者调压器壳体90的上部面板的下部时，即限位套管35竖直设置时，限位挡针2距离限位套管35顶端的长度小于推杆38弹出时限位桩1的下端距离限位套管35顶端的长度。
当限位挡针2设于碳刷及支架94上部：限位挡针2与推杆38弹出时的限位桩1处于同一圆周上。如果限位套管35设于调压器壳体90的侧壁上，即限位套管35水平设置。此时，限位挡针2的距离中心转轴97的长度大于推杆38弹出时限位桩1距离中心转轴97轴心的距离；如果限位套管35设于刻度盘93上或者调压器壳体90的上部面板的下部时，即限位套管35竖直设置时，限位挡针2距离限位套管35顶端的长度小于推杆38弹出时限位桩1的下端距离限位套管35顶端的长度。
更好的，为了实现自动调整，还设有驱动电机56及驱动电路55。驱动电机56设于刻度盘93或者调压器壳体90上，驱动电机56驱动中心转轴97转动。驱动电机56的转轴可以通过齿轮或者皮带传动的方式与中心转轴97联动。驱动电机56通过驱动电路55与控制器59电气连接。可以采用步进电机或者伺服电机进行驱动，以增加调整的精度。为了便于调整，刻度盘93或者接线面板96设有按键，按键与控制器59电气连接。
更好的，为了检测碳刷的位置，以标定起始位置，在限位桩1的两端设有接近开关。在通过切换开关5进线分段线圈4的输出范围调整之后，进行调压输出的线圈绕组的零刻度和最大刻度发生改变。如果是通过驱动电机56自动调整，则在检测到限位桩1两侧的接近开关时既可以标识出出零刻度和最大刻度，为下一步电压的调整提供依据。
进一步的，为了实现自动控制，切换开关5为继电器后者开关管。切换开关5和控制器电气连接。控制器59可以采用plc模块，也可以采用以单片机为微处理器的控制模块。切换开关5为继电器时，器线圈绕组和控制器电气连接，切换开关5为开关管时，其基极或者控制极和控制器59电气连接，以实现自动控制。切换开关5为继电器时，其常开触点和切换继电器的线圈绕组串联；切换开关5为开关管时，切换开关5的与切换继电器的线圈绕组串联。
如图7和8所示，分段线圈4设有四组。相应的，切换继电器设有四个，分别为第一切换继电器KL1、第二切换继电器KL2、第三切换继电器KL3、第四切换继电器KL4，切换开关5设有四个，分别为第一切换开关51、第二切换开关52、第三切换开关53、第四切换开关54，相应的限位装置设有四个，即设有四个电磁铁36，分别为第一电磁铁361、第二电磁铁362、第三电磁铁363、第四电磁铁364、其中，第一切换继电器KL1、第一切换开关51和第一电磁铁361对应同一个联络线圈42，其他的切换继电器、切换开关、电磁铁按照序号依次对应，即共有四组控制模块，每一组包括分段线圈、切换开关、电磁铁和切换开关。以继电器作为切换开关为例，第一、二、三、四切换开关的线圈绕组和控制器59电气连接。第一切换开关51的常开触点和第一切换继电器KL1的线圈绕组串联后与电源模块50电气连接。电源模块50的输入端和电源的零火线电气连接。第一电磁铁361和第一切换继电器KL1的线圈绕组并联。其余三组切换继电器和切换开关、电磁铁接线方式与第一组的接线方式相同。其中切换继电器与分段线圈4的连线方式和实施例一的连接方式相同。
此时，调整分段线圈4输出范围的方法为：
通过按键选择，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，未带电的切换继电器起到连接分段线圈4的功能，带电的切换继电器起到将连接后的分段线圈4与电源连接的功能；
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42对应的限位装置的推杆弹出，实现限定碳刷转动位置。
本发明通过将电源从线圈绕组的不同位置引入电源，进而实现线圈上调压范围的改变。
A、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。可以设定使用的时间，当使用时间到达设定的使用时间后启动切换。
B、控制器控制对应的切换开关5闭合，切换开关5闭合之后，与切换开关对应的切换继电器KL带电，带电的切换继电器起到将连接后的分段线圈4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4的功能，具体的：
与切换开关5对应的联络线圈42脱离调整区域，与切换开关5对应的联络线圈42相邻的两个调整线圈41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41和联络线圈42组成完整的调整区域。
同时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42对应的限位装置的推杆弹出，实现限定碳刷转动位置。
C、限位挡针2转动至限位桩1两端时，触发限位桩两端的接近开关。其中控制器与接近开关电气连接，控制器接收到接近开关的信号后停止驱动电机56转动，同时断开切换继电器，停止输出电压。
D、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，控制器控制驱动电机56向最大刻度转动，进而输出电压增大。
减小按键按下后，控制器控制驱动电机56向零刻度转动，进而输出电压减小。
驱动电机56可采用步进电机或者伺服电机，每按动一次按键驱动电机转动一定的角度，使输出电压发生一定范围的变化，如增加或者减小0.1伏。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种可分区使用的自耦调压器，包括调压器壳体(90)、碳刷及支架(94)、环形铁芯(95)、接线面板(96)、中心转轴(97)，其特征在于：还包括：
至少两组分段线圈(4)：首尾相邻绕设在环形铁芯(95)上；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)；
与分段线圈(4)数量相同的切换继电器(KL)：设于接线面板(96)上，所述切换继电器(KL)设有两组常开常闭触点；
切换开关(5)：所述切换开关(5)与切换继电器(KL)数量相同，所述切换开关(5)与切换继电器(KL)的线圈绕组串联后并接在电源两端；
所述切换开关(5)、切换继电器(KL)和联络线圈(42)成组对应设置，所述切换继电器(KL)的两个常闭触点与联络线圈(42)的两个引出点电气连接，所述切换继电器(KL)的两个常开接点分别和电源的零火线连接，与上述联络线圈(42)相邻的两个调整线圈(41)引出点与上述切换继电器的两个公共触点电气连接，所有的所述切换继电器(KL)和与之对应的联络线圈(42)、调整线圈(41)、电源的零火线的接线顺序相同；
所述联络线圈(42)的宽度大于碳刷的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种可分区使用的自耦调压器，包括刻度盘(93)，所述刻度盘(93)与调压器壳体(90)的上部可拆卸连接，其特征在于：
所述调压器壳体(90)上部对应联络线圈(42)的位置设有定位凹槽(901)，所述切换开关(5)设于定位凹槽(901)内部，所述刻度盘(93)对应定位凹槽(901)的位置设有定位凸起(931)，其中一个所述定位凸起(931)与刻度盘(93)的无码区(98)对应，且设有触发模块用以触发切换开关(5)；
所述刻度盘(93)下部设有限位桩(1)，限位桩(1)与无码区(98)对应；位于中心转轴圆周方向上的限位桩(1)的两端与同侧的联络线圈(42)的端部的连线过中心转轴的轴心线；
所述中心转轴(97)上设有限位挡针(2)，限位挡针(2)的长度大于限位桩(1)距离中心转轴(97)轴心的距离，限位挡针(2)的长度大于限位桩(1)距离刻度盘(93)的距离；
或者，
所述碳刷及支架(94)上部设有限位挡针(2)，限位挡针(2)与限位桩(1)处于同一圆周上，所述限位挡针(2)的长度大于限位桩(1)的上端距离刻度盘(93)的长度。
3.根据权利要求1所述的一种可分区使用的自耦调压器，其特征在于：
还包括限位装置和限位挡针(2)，
所述限位装置包括：
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)或者刻度盘(93)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)或者刻度盘(93)的一端，且设有与限位套管(35)同轴的滑孔；
推杆(38)：插接在滑轨(37)的滑孔内部，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；
所述限位挡针(2)设于中心转轴(97)上，且与碳刷及支架(94)上下重合，
限位套管(35)水平设置时，限位挡针(2)的长度大于推杆(38)弹出时限位桩(1)距离中心转轴(97)轴心的距离；限位套管(35)竖直设置时，限位挡针(2)距离限位套管(35)顶端的长度小于推杆(38)弹出时限位桩(1)的下端距离限位套管(35)顶端的长度；
所述切换开关(5)设于接线面板(96)上，所述接线面板(96)上还设有液晶显示器和控制器，所述控制器(59)采集调压器的输出电压并在液晶显示器上显示。
4.根据权利要求1所述的一种可分区使用的自耦调压器，其特征在于：
还包括限位装置和限位挡针(2)，
所述限位装置包括：
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)或者刻度盘(93)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)或者刻度盘(93)的一端，且设有与限位套管(35)同轴的滑孔；
推杆(38)：插接在滑轨(37)的滑孔内部，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；
所述限位挡针(2)设于碳刷及支架(94)上部，
所述限位挡针(2)与推杆(38)弹出时的限位桩(1)处于同一圆周上，限位套管(35)水平设置时，限位挡针(2)的距离中心转轴(97)的距离大于推杆(38)弹出时限位桩(1)距离中心转轴(97)轴心的距离；限位套管(35)竖直设置时，限位挡针(2)距离限位套管(35)顶端的长度小于推杆(38)弹出时限位桩(1)的下端距离限位套管(35)顶端的长度；
所述切换开关(5)设于接线面板(96)上，所述接线面板(96)上还设有液晶显示器和控制器，所述控制器(59)采集调压器的输出电压并在液晶显示器上显示。
5.根据权利要求3或4所述的一种可分区使用的自耦调压器，其特征在于：
所述限位桩(1)的两端设有接近开关。
6.根据权利要求5所述的一种可分区使用的自耦调压器，其特征在于：
还设有驱动电机(56)及驱动电路(55)，所述驱动电机(56)设于刻度盘(93)或者调压器壳体(90)上，驱动电机(56)驱动中心转轴(97)转动，驱动电机(56)通过驱动电路(55)与控制器电气连接；
所述接线面板(96)设有按键，所述按键与控制器(59)电气连接。
7.根据权利要求2所述的一种可分区使用的自耦调压器，其特征在于：
调整常用使用区域的方法为：
步骤1、解除刻度盘(93)和调压器壳体(90)的连接；
步骤2、转动把手，使刻度盘(93)发生转动；
开始转动后，定位凹槽(901)与定位凸起(931)脱离，当定位凹槽再次与定位凸起卡接时，定位凸起触发切换开关(5)动作，刻度盘(93)的无码区(98)切换至新的位置；
切换至新的位置后，切换开关(5)动作，同时与切换开关(5)对应的切换继电器(KL)动作，此时无码区(98)对应的联络线圈(42)独立出调整区域，与无码区(98)对应的联络线圈(42)相邻的两个调整线圈(41)的引出点为调压器线圈绕组的电源引入端点；其他调整线圈(41)和联络线圈(42)组成完整的调整区域，并且每个分段线圈(4)的输出电压的范围发生变化；
步骤3、重新固定刻度盘(93)和调压器壳体(90)的连接。
8.根据权利要求5所述的一种可分区使用的自耦调压器，其特征在于：
所述切换开关(5)为继电器，所述切换开关(5)的线圈绕组和控制器电气连接，所述切换开关(5)的常开触点和切换继电器(KL)的线圈绕组串联；
调整分段线圈(4)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(5)闭合，切换开关(5)闭合之后，与切换开关对应的切换继电器(KL)带电，带电的切换继电器起到将连接后的分段线圈(4)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(4)的功能，具体的：与切换开关(5)对应的联络线圈(42)脱离调整区域，与切换开关(5)对应的联络线圈(42)相邻的两个调整线圈(41)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(41)和联络线圈(42)组成完整的调整区域，
切换继电器的线圈绕组和电磁铁(36)的线圈绕组串联，与切换继电器连接的联络线圈(42)对应的限位装置的推杆(38)弹出，实现限定碳刷转动位置。
9.根据权利要求8所述的一种可分区使用的自耦调压器，其特征在于：
所述限位挡针(2)转动至限位桩(1)两端时，触发接近开关，控制器与接近开关电气连接，控制器接收到接近开关的信号后停止驱动电机(56)转动，同时断开切换继电器，停止输出电压。
10.根据权利要求8所述的一种可分区使用的自耦调压器，其特征在于：
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，控制器控制驱动电机(56)向最大刻度转动，进而输出电压增大
减小按键按下后，控制器控制驱动电机(56)向零刻度转动，进而输出电压减小。
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