[实用新型]一种低熔点金属液体变阻器

说明书

技术领域

本发明涉及一种变阻器，特别涉及一种利用低熔点金属的导电性制成的液体变阻器，可应用于交流电动机的软启动。

背景技术

交流电动机由于其具有结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉的特点，而广泛作为电力拖动生产机械的动力，在各种行业有大量的应用。电动机在恒压下直接起动，其起动电流约为额定电流的6-12 倍，其转速要在很短时间内从零升至额定转速，会在起动过程中产生冲击，很容易使电力拖动对象的传动机构等造成严重磨损甚至损坏。特别是高压电动机在起动瞬间大电流的冲击下，将引起电网电压降低，影响到电网内其它设备的正常运行。

液体变阻器是目前应用最广泛的交流电动机软启动的方法。液体变阻器以化学盐溶液（如碳酸钠或氯化钠的水溶液）为导电介质，将液体电阻串入电动机的转子回路，通过伺服电动机改变极板间距，从而改变液体电阻的大小，达到无级连续调整电动机起动转矩和启动电流的目的。液体变阻器具有结构简单、无级变电阻的特点，但液体变阻器使用的是碳酸钠或氯化钠的水溶液，一方面由于盐溶液具有较强的腐蚀性, 常出现行程开关外壳锈蚀和导电接点接触不良等故障；另一方面，盐溶液在高温下易沸腾蒸发，因此需增加盐溶液的量来增加热容量，造成设备体积庞大；且盐溶液在常温下易挥发，需要不断补充，增加操作复杂性。

为此，本发明提出一种低熔点金属液体变阻器，以低熔点金属为工作介质，利用其导电性使电阻无级变化，实现交流电动机的软启动。其典型优点如下：（1）导电性好。低熔点金属具有远高于化学盐溶液的导电性，因此低熔点金属用量少，系统体积小重量轻；（2）耐高温。低熔点金属沸点高达2000oC，性质稳定，不易挥发，系统更加安全可靠；（3）热导率高。低熔点金属具有远高于水的热导率，因而能将电阻发热量及时散发；（4）无毒，物化性质稳定。低熔点金属不易挥发，不需定时补充液体，且低熔点金属不易锈蚀电极，运行更加稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低熔点金属液体变阻器，该变阻器以低熔点金属为工作介质，利用其导电性使电阻无级变化，实现交流电动机的软启动。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的低熔点金属液体变阻器，如图1所示，其组成如下：

一壳体1； 

一静电极板2，所述静电极板2固定于所述壳体1中；

一动电极板3，所述动电极板3与所述静电极板2相对布置；

一低熔点金属4，所述低熔点金属4填充于所述壳体1中；

一丝杆5，所述丝杆5与所述动电极板3相连。

所述壳体1材质可为金属，塑料或陶瓷；所述金属为不锈钢或铜；所述塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚碳酸酯；所述陶瓷为氧化铝陶瓷。

所述静电极板2及所述动电极板3材质为金属、导电陶瓷或石墨。

所述低熔点金属3为熔点在50oC以下的镓、镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金，或铋基合金。

所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金。

所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。

所述丝杆5与所述动电极板3相连，以驱动所述动电极板3在壳体中上下运动，进而改变所述静电极板2与所述动电极板3间的距离。

在实际运行中，本发明提供的低熔点金属液体变阻器，电动机起动时将低熔点金属液体变阻器以最大的电阻值串接在转子回路中，保证电动机以较小的起动电流和较大的力矩开始起动，随着电极的移动，两个电极间的距离连续变小，可以在电极间得到连续变化的电阻值。当两个电极间的距离为零时，低熔点金属液体变阻器对外的电阻值就等于零，启动过程结束，电动机运行在固有特性曲线上。

本发明的低熔点金属液体变阻器，其优点在于：

（1）导电性好。低熔点金属具有远高于化学盐溶液的导电性，因此低熔点金属用量少，系统体积小重量轻。

（2）耐高温。低熔点金属沸点高达2000oC，性质稳定，不易挥发，系统更加安全可靠。

（3）热导率高。低熔点金属具有远高于水的热导率，因而能将电阻发热量及时散发。

（4）无毒，物化性质稳定。低熔点金属不易挥发，因而不需定时补充液体，且低熔点金属不易锈蚀电极，运行更加稳定。

本发明可广泛应用于各种高压大功率电动机的软启动应用领域。

附图说明

图1为实施例1中电动机开始启动时低熔点金属液体变阻器的结构示意图；

图2为实施例1中电动机启动结束时低熔点金属液体变阻器的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例进一步描述本发明。

实施例1