專利名稱：無勵磁分接開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在可調(diào)式變壓器的不同繞組抽頭之間進行無功切換的無勵磁分接開關(guān)(Umstel Ier)。
背景技術(shù)：
不同于在負載下不中斷地進行切換的有載分接開關(guān)，在用于切換的無勵磁分接開關(guān)中，相應(yīng)的可調(diào)式變壓器必須在切換開始之前完全被關(guān)斷并在切換完全結(jié)束之后才能再次被接通。這樣的無勵磁分接開關(guān)例如根據(jù)本申請人的公司印刷品“無勵磁分接開關(guān)DEETAP_ U、使用說明書BA278/06”(11年9月印刷)已知。這種已知的無勵磁分接開關(guān)根據(jù)旋轉(zhuǎn)式無勵磁分接開關(guān)的原理工作。該無勵磁分接開關(guān)包括絕緣材料支架，在該絕緣材料支架上在多個水平平面中分別環(huán)狀地設(shè)置固定觸點。在該絕緣材料支架內(nèi)部設(shè)有一個可轉(zhuǎn)動的絕緣切換軸，該絕緣切換軸在每個水平平面中帶有至少一個切換觸點，對應(yīng)的固定觸點通過該切換觸點可根據(jù)相應(yīng)的基本電路、例如作為星形接點抽頭無勵磁分接開關(guān)、單中心無勵磁分接開關(guān)、雙中心無勵磁分接開關(guān)、串聯(lián)-并聯(lián)無勵磁分接開關(guān)、星形-三角無勵磁分接開關(guān)以不同方式而接通。該無勵磁分接開關(guān)在此設(shè)置在可調(diào)式變壓器的變壓器油箱中的側(cè)壁附近。如上所述，該無勵磁分接開關(guān)從一個工作位置到另一個工作位置的調(diào)節(jié)(也就是在連接的可調(diào)式變壓器的不同繞組抽頭之間的切換)在可調(diào)式變壓器關(guān)斷時(即在無電流和無電壓的狀態(tài)下)通過絕緣切換軸的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。絕緣切換軸的轉(zhuǎn)動通常借助步進傳動機構(gòu)、尤其是馬氏傳動機構(gòu)來實現(xiàn)，電動馬達驅(qū)動裝置或機械手動驅(qū)動裝置作用到該傳動機構(gòu)上。帶有加裝的上面的傳動級和位于該傳動級下面的用于驅(qū)動絕緣切換軸的馬氏傳動機構(gòu)的無勵磁分接開關(guān)頭部構(gòu)成該已知無勵磁分接開關(guān)的上端蓋。一個從相應(yīng)的馬達驅(qū)動裝置或手動驅(qū)動裝置出來的軸連接到上面的傳動級上的外側(cè)軸聯(lián)接裝置上；該軸的旋轉(zhuǎn)運動在上面的傳動級中通過蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)傳輸?shù)酱怪敝С性跓o勵磁分接開關(guān)頭部中的驅(qū)動軸上，該驅(qū)動軸在其下端上又具有馬氏曲柄。該馬氏曲柄嵌入馬氏輪中，該馬氏輪在上端固定地設(shè)置在絕緣切換軸上。然而這種所描述的數(shù)十年來在現(xiàn)有技術(shù)中常見的結(jié)構(gòu)對于變壓器制造商而言很占空間，因為該結(jié)構(gòu)在變壓器油箱內(nèi)占據(jù)相對大的安裝空間并因此限制變壓器制造商在空間緊湊的變壓器油箱內(nèi)設(shè)計實際變壓器時的自由度。最后還因為無勵磁分接開關(guān)必須與變壓器油箱內(nèi)的各個變壓器繞組以及變壓器殼體壁間隔開一定的介電距離。在此，除無勵磁分接開關(guān)本身外，從變壓器調(diào)整繞組的相應(yīng)繞組抽頭到所述無勵磁分接開關(guān)相應(yīng)連接觸點的各個介電絕緣的銅導(dǎo)線的安裝在變壓器油箱內(nèi)也需要很大的空間。通過引線座固定在變壓器有源部件上的導(dǎo)線引導(dǎo)裝置不僅在其安裝中很費時，而且由于其所需的導(dǎo)電特性而由銅制成并因此非常昂貴。

最新研發(fā)的無勵磁分接開關(guān)主要包括多個環(huán)狀地圍繞縱向中軸線設(shè)置的接觸桿(其同時構(gòu)成固定觸點)和一個可轉(zhuǎn)動支承的中心切換軸，在該切換軸上固定有一個接觸裝置，該接觸裝置構(gòu)成活動的接觸系統(tǒng)。這種無勵磁分接開關(guān)例如在本申請人的未在先公開的DE102010020040.9中描述。可圍繞中心切換軸轉(zhuǎn)動支承的活動的接觸裝置用于兩個優(yōu)選相鄰的彼此固定的接觸桿的電氣接通，以便由此使與無勵磁分接開關(guān)作用連接的可調(diào)式變壓器產(chǎn)生限定的變壓比。環(huán)狀設(shè)置的接觸桿和可旋轉(zhuǎn)運動的中心切換軸的保持在兩側(cè)借助平面的構(gòu)造成板狀的固定元件來實現(xiàn)。電導(dǎo)線在此直接連接到接觸桿的端面上、即連接到無勵磁分接開關(guān)的上側(cè)和下側(cè)上，并沿?zé)o勵磁分接開關(guān)的中軸線在可調(diào)式變壓器內(nèi)部被引導(dǎo)。DE102010020040.9的這種新型無勵磁分接開關(guān)在此能夠特別節(jié)省空間地直接定位在有源部件上、即直接鄰接變壓器的各個分接繞組、直接定位在其扼上。因此無勵磁分接開關(guān)的相應(yīng)連接觸點和可調(diào)式變壓器調(diào)整繞組的各個繞組抽頭之間的連接導(dǎo)線可縮短到最小程度。這尤其是省略復(fù)雜且昂貴的導(dǎo)線引導(dǎo)裝置連同引線座。但由于目前技術(shù)上必需的軸向?qū)Ь€引導(dǎo)裝置和在各個導(dǎo)線之間所需的以及距變壓器分接繞組抽頭所需的介電距離，不能再使用現(xiàn)有技術(shù)已知的數(shù)十年來被證明有效的馬氏傳動機構(gòu)，這是因為由于軸向?qū)Ь€引導(dǎo)裝置而導(dǎo)致緊鄰無勵磁分接開關(guān)頭部不再有馬氏傳動機構(gòu)所需的安裝空間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于可調(diào)式變壓器的無勵磁分接開關(guān)，其具有步進傳動機構(gòu)，該步進傳動結(jié)構(gòu)維持在各個導(dǎo)線之間所需的以及距變壓器分接繞組抽頭所需的介電距離并還可低成本地制造。同時該傳動機構(gòu)應(yīng)僅由少量零部件構(gòu)成并且可簡單且可靠地操作。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征的用于可調(diào)式變壓器的無勵磁分接開關(guān)來解決。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的特別有利的擴展方案。本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，提供一種用于無勵磁分接開關(guān)的步進切換傳動機構(gòu)，其中所有主要部件同軸地圍繞共同的縱向中軸線設(shè)置并且各個部件僅具有小的徑向尺寸。根據(jù)本發(fā)明的步進切換傳動機構(gòu)為此包括:輸出軸和沿共同的縱向中軸線設(shè)置的驅(qū)動軸，在該驅(qū)動軸和輸出軸的相互面對的端面上分別在側(cè)向周界上設(shè)置多個同步銷；形鎖合地圍繞驅(qū)動軸設(shè)置的可軸向移動的第一筒體，該第一筒體在其外周面上具有兩個凹槽曲線輪廓；同樣可軸向移動的第二筒體，該第二筒體與第一筒體借助嵌入第二凹槽曲線輪廓中的銷作用連接；和在第二筒體內(nèi)構(gòu)造為聯(lián)接裝置的第三筒體，該第三筒體的內(nèi)齒部永久地嵌入輸出軸的同步銷中并還借助第二筒體沿軸向被強制引導(dǎo)。通過使用根據(jù)本發(fā)明為無勵磁分接開關(guān)應(yīng)用研發(fā)的步進切換傳動機構(gòu)代替由現(xiàn)有技術(shù)已知的馬氏傳動機構(gòu)，可將實際的無勵磁分接開關(guān)直接定位在可調(diào)式變壓器的有源部件上。這是因為所提出的步進切換傳動機構(gòu)可節(jié)省空間地相對于軸向固定在接觸桿上的導(dǎo)線安裝在中心、即在縱向中軸線的延長部中。


下面結(jié)合附圖借助實施例詳細說明本發(fā)明。附圖如下:圖1為具有根據(jù)本發(fā)明的步進切換傳動機構(gòu)的無勵磁分接開關(guān)；圖2為根據(jù)本發(fā)明的步進切換傳動機構(gòu)的側(cè)剖面圖。
具體實施例方式圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明的步進切換傳動機構(gòu)2的無勵磁分接開關(guān)I。該無勵磁分接開關(guān)I主要包括兩個基本上彼此水平間隔開的固定元件3.1和3.2，在各固定元件之間設(shè)置多個沿縱向方向延伸的、圍繞共同的縱向中軸線設(shè)置的且構(gòu)造成管狀的導(dǎo)電接觸桿4。每個所述優(yōu)選空心的接觸桿4在此構(gòu)成一個固定觸點并通過其相應(yīng)的電連接導(dǎo)線5與在該圖示中未示出的可調(diào)式變壓器的對應(yīng)繞組抽頭連接。另外，在固定元件3.1和3.2之間在多個接觸桿4之間的內(nèi)部中央設(shè)置一個中心切換軸6，在該切換軸上固定有多個相同的接觸裝置7，各接觸裝置構(gòu)成活動的接觸系統(tǒng)。借助中心切換軸6可轉(zhuǎn)動地支承的多個活動的接觸裝置7用于兩個優(yōu)選相鄰的彼此固定的接觸桿4之間的電氣接通，以便由此使與無勵磁分接開關(guān)I作用連接的可調(diào)式變壓器產(chǎn)生限定的變壓比。根據(jù)本發(fā)明的步進切換傳動機構(gòu)2設(shè)置在導(dǎo)電的連接導(dǎo)線5之間在切換軸6的軸向延長部中并與切換軸6經(jīng)由輸出軸8不可相對轉(zhuǎn)動地連接。步進切換傳動機構(gòu)2通過固定裝置30固定在上方的固定元件3.1上。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的步進切換傳動機構(gòu)2的側(cè)剖視圖的細節(jié)圖，該步進切換傳動機構(gòu)包括同軸地沿共同的縱向中軸線設(shè)置的驅(qū)動軸9和輸出軸8，該驅(qū)動軸和輸出軸分別構(gòu)造成實心軸，并且在該驅(qū)動軸和輸出軸的相互面對的端面上分別在側(cè)向周界上設(shè)置多個同步銷10、11，其中驅(qū)動軸9的同步銷10在朝向輸出軸8的端面上具有倒圓的半徑。第一筒體12形鎖合地、但沿縱向中軸線可移動地圍繞驅(qū)動軸9套裝，該第一筒體12在其外周面上具有兩個對稱的凹槽曲線輪廓13和14。第一筒體12借助貫穿銷15與驅(qū)動軸9不可相對轉(zhuǎn)動地固定，貫穿銷15嵌入設(shè)置在第一筒體12中的長孔16中，使得第一筒體12與驅(qū)動軸不可相對轉(zhuǎn)動地連接，但同時保持軸向可移動的。在包圍整個步進切換傳動機構(gòu)的殼體17的側(cè)壁中在第一筒體12的區(qū)域內(nèi)設(shè)置另外的銷18.1和18.2，該銷與第一凹槽曲線輪廓13對應(yīng)。在殼體17的相應(yīng)端面上設(shè)置開口 19.1和19.2，驅(qū)動軸9和輸出軸8都旋轉(zhuǎn)支承地容納在所述開口中。在驅(qū)動軸9轉(zhuǎn)動并因此第一筒體12轉(zhuǎn)動的情況下，銷18.1和
18.2在第一凹槽曲線輪廓13中的強制引導(dǎo)引起第一筒體12沿縱向中軸線的線性運動。在此構(gòu)造為聯(lián)接裝置的第二筒體20同時借助另外的銷26.1和26.2嵌入第一筒體12的第二凹槽曲線輪廓14中。由于兩個凹槽曲線輪廓13-14對稱，所以第二筒體20的速度和其軸向經(jīng)過的行程都是第一筒體12的兩倍。換言之:在驅(qū)動軸9旋轉(zhuǎn)運動的情況下，與第一筒體12相比第二筒體20完成雙倍行程。在第二筒體20中容納有構(gòu)造為聯(lián)接裝置的第三筒體21，通過在第三筒體21的朝向殼體17的蓋22的端面上設(shè)置凸緣23，該凸緣嵌入設(shè)置在第二筒體20上的凹槽24中，從而第三筒體在第二筒體中沿軸向被引導(dǎo)。當(dāng)?shù)诙搀w20軸向移動時，第三筒體21因此也沿軸向被強制引導(dǎo)。另外，在第三筒體21的內(nèi)周界面上設(shè)有與驅(qū)動軸8和輸出軸9的同步銷11精確配合地構(gòu)造的內(nèi)齒部25，該內(nèi)齒部在構(gòu)造為聯(lián)接裝置的第三筒體21軸向移動的情況下與驅(qū)動軸9的同步銷11和輸出軸8的同步銷10同時作用連接，由此驅(qū)動軸9和輸出軸8共同旋轉(zhuǎn)。為了使步進切換傳動機構(gòu)2繼續(xù)移動到止動點，例如借助未示出的馬達驅(qū)動裝置或手動驅(qū)動裝置經(jīng)由驅(qū)動軸9施加旋轉(zhuǎn)運動。在此經(jīng)由貫穿銷15同時使第一筒體12 —同旋轉(zhuǎn)。只要設(shè)置在殼體17上的銷18.1、18.2和固定在第二筒體20上的銷26.1和26.2經(jīng)過凹槽曲線輪廓13和14的直線段，則第一筒體12和第二筒體20就不進行平移運動。只有當(dāng)銷18.1,18.2,26.1和26.2到達對稱的凹槽曲線輪廓13和14的坡道時，第一筒體12才向驅(qū)動軸9的方向軸向加速，并且受第二凹槽曲線輪廓14控制的第二筒體20進行雙倍加速。由此第三筒體21的構(gòu)造為聯(lián)接裝置的內(nèi)齒部25與驅(qū)動軸9的同步銷10和11嵌接。由于同步銷10和11的倒圓半徑，存在限定的游隙，該游隙允許一定的轉(zhuǎn)動，因此步進切換傳動機構(gòu)2不會卡住。由于該功能，也確保步進切換傳動機構(gòu)2的強制運行，S卩，步進切換傳動機構(gòu)2或者說構(gòu)造為聯(lián)接裝置的第三筒體21始終不能自由旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)動。在該切換時刻已經(jīng)開始實際的切換步進。在第三筒體21的聯(lián)接狀態(tài)下，即第三筒體21的內(nèi)齒部25不僅嵌入驅(qū)動軸9的同步銷10中而且也嵌入輸出軸8的同步銷11中，銷18.1,18.2,26.1和26.2位于凹槽曲線輪廓13和14的止動平臺上并且不產(chǎn)生行程運動。在該時間段中，驅(qū)動軸9的驅(qū)動力矩經(jīng)由第三筒體21傳輸?shù)捷敵鲚S8上，并且執(zhí)行切換步進。在切換步進即將結(jié)束前，通過使第一筒體12和第二筒體20向輸出軸8的方向加速,從而通過銷26.1和
26.2引入第三筒體21的返回引導(dǎo)。由于該運動過程在兩個方向上是相同的，所以在此也存在強制運打。附圖標(biāo)記列表I無勵磁分接開關(guān)2步進切換傳動機構(gòu)3.1、3.2 固定元件4接觸桿5連接導(dǎo)線6切換軸7接觸裝置8輸出軸9驅(qū)動軸10、11 同步銷12第一筒體13第一凹槽曲線輪廓14第二凹槽曲線輪廓15貫穿銷16長孔17殼體18.1、18.2 銷19開口20第二筒 體21第三筒體22蓋23凸緣24凹槽25內(nèi)齒部
26.1、26.2 銷30固定裝置
權(quán)利要求
1.一種用于可調(diào)式變壓器的無勵磁分接開關(guān)，包括: 多個彼此平行的、間隔開的且環(huán)狀地圍繞共同的縱向中軸線設(shè)置的接觸桿； 一個相對于接觸桿可轉(zhuǎn)動的且固定在切換軸上的用于接通接觸桿的接觸裝置； 至少兩個彼此水平間隔開的、容納所述多個接觸桿和切換軸的固定元件；和 一個與切換軸作用連接的步進切換傳動機構(gòu)， 其特征在于， 所述步進切換傳動機構(gòu)(2)包括輸出軸(8)和沿所述共同的縱向中軸線設(shè)置的驅(qū)動軸(9)，在該驅(qū)動軸和輸出軸的相互面對的端面上分別在側(cè)向周界上設(shè)置多個同步銷(10，11)， 形鎖合地圍繞驅(qū)動軸(9)可軸向移動地設(shè)置第一筒體(12)，該第一筒體在其外周面上具有兩個凹槽曲線輪廓(13，14)， 同樣可軸向移動地設(shè)置第二筒體(20)，該第二筒體與第一筒體(12)借助嵌入第二凹槽曲線輪廓(14)中的銷(26.1和26.2)作用連接，并且 在第二筒體(20)中設(shè)置構(gòu)造為聯(lián)接裝置的第三筒體(21),該第三筒體的內(nèi)齒部(25)永久地嵌入輸出軸(8)的同步銷(11)中并還借助第二筒體(20)沿軸向被強制引導(dǎo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無勵磁分接開關(guān)，其特征在于，在殼體(17)的側(cè)壁中設(shè)置嵌入第一凹槽曲線輪廓(13)中的銷(18.1、18.2)，由此在驅(qū)動軸(9)旋轉(zhuǎn)時，第一筒體(12)沿軸向被強制引導(dǎo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無勵磁分接開關(guān)，其特征在于，第一筒體(12)在其外周面中具有至少一個長孔(16)，與驅(qū)動軸(9)固定的貫穿銷(15)嵌入該長孔中，使得第一筒體(12)不可相對轉(zhuǎn)動地、但可軸向移動地與驅(qū)動軸(9)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的無勵磁分接開關(guān)，其特征在于，構(gòu)造為聯(lián)接裝置的第三筒體(21)在朝向輸出軸(9)的端面上具有環(huán)繞的凸緣，該凸緣嵌入在第二筒體(20)內(nèi)側(cè)上設(shè)置的凹槽(24)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的無勵磁分接開關(guān)，其特征在于，驅(qū)動軸(9)與馬達驅(qū)動裝置或手動驅(qū)動裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的無勵磁分接開關(guān)，其特征在于，步進切換傳動機構(gòu)(2 )借助固定裝置(30 )保持在兩個固定元件(3.1、3.2 )之一上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在可調(diào)式變壓器的不同繞組抽頭之間進行無功切換的無勵磁分接開關(guān)。本發(fā)明的基本構(gòu)思在于提供一種用于無勵磁分接開關(guān)的步進切換傳動機構(gòu)(2)，其中所有主要部件同軸地圍繞共同的縱向中軸線設(shè)置并且各個部件僅具有小的徑向尺寸。為此根據(jù)本發(fā)明，該步進切換傳動機構(gòu)(2)包括沿共同的縱向中軸線設(shè)置的驅(qū)動軸(9)和輸出軸(8)，在該驅(qū)動軸和輸出軸的相互面對的端面上分別在側(cè)向周界上設(shè)置多個同步銷(10、11)；形鎖合地圍繞驅(qū)動軸(9)設(shè)置的可軸向移動的第一筒體(12)，該第一筒體在其外周界表面上具有兩個凹槽曲線輪廓(13、14)；同樣可軸向移動的第二筒體(20)，該第二筒體與第一筒體(12)借助嵌入凹槽曲線輪廓(14)中的銷(26.1、26.2)作用連接；和構(gòu)造為聯(lián)接裝置的第三筒體(21)，該第三筒體通過第二筒體(20)沿軸向被強制引導(dǎo)。
文檔編號F16H27/04GK103155073SQ201180048936
公開日2013年6月12日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者F·霍彭塔勒爾 申請人:賴茵豪森機械制造公司