一種功率電阻器及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子電氣技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種采用純水或者其它冷卻液冷卻電 阻的功率電阻器及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 所有導(dǎo)體都具有一定的電阻率，根據(jù)導(dǎo)體的電阻率計(jì)算公式 ,可以計(jì)算出所需電阻值對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體長度和截面積，其中，P為導(dǎo)體的電阻率，天 為導(dǎo)體電阻，?為導(dǎo)體長度，及為導(dǎo)體長度方向的截面積。而在目前，大功率的電阻器按照 冷卻方式的不同可分為風(fēng)冷電阻和水冷電阻兩種。
[0003] 風(fēng)冷電阻一般采用風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷，由于冷卻風(fēng)機(jī)噪音大，導(dǎo)致現(xiàn)場噪聲污染嚴(yán)重， 且隨著電阻功率的增大，冷卻風(fēng)機(jī)功率也隨之加大，噪音也相應(yīng)增加，由此帶來更大的噪音 污染，十分不利于現(xiàn)場作業(yè)。
[0004] 而水冷電阻靠溶解在水中的電解質(zhì)離子導(dǎo)電，電解質(zhì)充滿于兩個(gè)平面極板之間構(gòu) 成電容狀導(dǎo)電體。雖然可以通過調(diào)節(jié)極板距離可以改變電阻但是，電阻調(diào)節(jié)的精度和靈敏 度都較低，阻值隨環(huán)境的變化經(jīng)常改變，用做三相負(fù)載時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)三相不平衡現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種功率電阻器及其應(yīng)用，能夠解決現(xiàn)有功率 電阻器噪音大、精度低、電阻調(diào)節(jié)復(fù)雜、可維護(hù)性差的技術(shù)問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種功率電阻器的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一 種功率電阻器，包括：內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)、外循環(huán)冷卻系統(tǒng)和熱交換器。所述內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng) 包括冷卻液循環(huán)箱、電阻箱、第一泵組，所述外循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括冷卻塔和第二泵組。所述 冷卻液循環(huán)箱分別通過所述電阻箱、第一泵組與所述熱交換器相連。所述熱交換器分別與 所述冷卻塔、第二泵組相連，所述冷卻塔與所述第二泵組相連。所述電阻箱包括采用中空管 狀結(jié)構(gòu)的電阻絲，所述冷卻液循環(huán)箱用于存儲(chǔ)冷卻液，所述電阻絲的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)通有冷卻 液。所述熱交換器將所述內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的熱量傳導(dǎo)至所述外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，所述冷卻塔 將外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的熱量發(fā)散至空氣中。所述第一泵組為所述內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻液循 環(huán)提供動(dòng)力，所述第二泵組為所述外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻液循環(huán)提供動(dòng)力。
[0007] 優(yōu)選的，所述電阻箱包括若干個(gè)相互并聯(lián)的電阻絲，所述冷卻液在所述電阻絲的 管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，帶走所述電阻絲的熱量。
[0008] 優(yōu)選的，所述電阻絲采用包括中空直管、蛇形管、螺旋形管在內(nèi)的任意一種管狀結(jié) 構(gòu)。
[0009] 優(yōu)選的，所述電阻絲采用包括圓管、方管、橢圓管、任意多邊形管在內(nèi)的任意一種 管狀結(jié)構(gòu)。
[0010] 優(yōu)選的，所述冷卻液采用純水或具有良好絕緣性能的液體作為冷媒。
[0011] 優(yōu)選的，所述電阻絲采用包括合金、不銹鋼、銅、鋁在內(nèi)的任意一種材料。
[0012] 優(yōu)選的，所述內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)還包括液位計(jì)和閥門，所述液位計(jì)通過所述閥門與 所述冷卻液循環(huán)箱相連。
[0013] 優(yōu)選的，所述冷卻液循環(huán)箱進(jìn)一步包括通氣孔和排液閥，所述通氣孔設(shè)置在所述 冷卻液循環(huán)箱的頂部，所述排液閥設(shè)置在所述冷卻液循環(huán)箱的底部。
[0014] 優(yōu)選的，所述第一泵組進(jìn)一步包括水泵一、水泵二和閘閥，所述水泵一和水泵二的 兩端均串聯(lián)所述閘閥后再相互并聯(lián)。
[0015] 優(yōu)選的，所述第二泵組進(jìn)一步包括水泵三、水泵四和閘閥，所述水泵三和水泵四的 兩端均串聯(lián)所述閘閥后再相互并聯(lián)。
[0016] 本發(fā)明還另外具體提供了一種上述功率電阻器的應(yīng)用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，包括：根 據(jù)所述電阻絲的管徑、壁厚，以及所需的阻值計(jì)算出的所述電阻絲接入所需電路的長度。將 任意一段該長度的所述電阻絲的兩端接入所述電路，開通位于所述內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的的第 一泵組，以及位于所述外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的第二泵組，使所述冷卻液循環(huán)流過所述電阻絲的 管狀結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)所述電阻絲的循環(huán)冷卻。接入所需電路的所述電阻絲的阻值無級(jí)連續(xù) 可調(diào)。
[0017] 通過實(shí)施上述本發(fā)明提供的功率電阻器及其應(yīng)用，具有如下技術(shù)效果： 本發(fā)明功率電阻器的電阻功率大、噪音小、精度高、穩(wěn)定性好、方便維護(hù)，電阻值可以無 級(jí)連續(xù)可調(diào)。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1是本發(fā)明功率電阻器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是圖1中部分結(jié)構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1中另一部分結(jié)構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明功率電阻器一種【具體實(shí)施方式】中電阻絲的界面截結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中：1-冷卻液循環(huán)箱，2-電阻箱，3-熱交換器，4-冷卻塔，5-電阻絲，6-第一泵組， 7-第二泵組，8-水泵一，9-水泵二，10-水泵三，11-水泵四，12-液位計(jì)，13-通氣孔，14-排 液閥，15-閥門，16-閘閥，17-法蘭，18-冷卻液。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅 僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0021] 如附圖1至附圖4所示，給出了本發(fā)明功率電阻器及其應(yīng)用的具體實(shí)施例，下面結(jié) 合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022] 如附圖1至3所示，一種功率電阻器的具體實(shí)施例，包括：內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)、外循環(huán) 冷卻系統(tǒng)和熱交換器3。內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括冷卻液循環(huán)箱1、電阻箱2、第一泵組6,外循 環(huán)冷卻系統(tǒng)包括冷卻塔4和第二泵組7。冷卻液循環(huán)箱1分別通過電阻箱2、第一泵組6與 熱交換器3相連。熱交換器3分別與冷卻塔4、第二泵組7相連，冷卻塔4與第二泵組7相 連。以上各個(gè)相連的部件之間通過管道連接。電阻箱2包括采用中空管狀結(jié)構(gòu)的電阻絲5， 冷卻液循環(huán)箱1用于存儲(chǔ)冷卻液18,電阻絲5的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)通有冷卻液18。熱交換器3將 內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的熱量傳導(dǎo)至外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，冷卻塔4將外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的熱量發(fā)散至 空氣中。第一泵組6為內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻液18循環(huán)提供動(dòng)力，第二泵組7為外循環(huán)冷 卻系統(tǒng)的冷卻液18循環(huán)提供動(dòng)力。
[0023] 作為本發(fā)明一種典型的具體實(shí)施例，熱交換器3與電阻箱2、第一泵組6、第二泵組 7,以及冷卻塔4之間均設(shè)置有閘閥16和法蘭17,閘閥16通過法蘭17與熱交換器3相連。 電阻箱2進(jìn)一步包括若干個(gè)相互并聯(lián)的電阻絲5,每個(gè)電阻絲5的一端都設(shè)置有閥門15。如 附圖4所示，冷卻液18在電阻絲5的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，帶走電阻絲5的熱量。冷卻液 18采用純水或具有良好絕緣性能的液體作為冷媒對(duì)電阻絲5進(jìn)行冷卻，這種功率電阻器具 有電阻功率大、噪音小、可持續(xù)運(yùn)行、過載能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0024] 作為本發(fā)明一種典型的具體實(shí)施例，電阻絲5進(jìn)一步采用包括中空直管、蛇形管、 螺旋形管在內(nèi)的任意一種管狀結(jié)構(gòu)。
[0025] 作為本發(fā)明一種典型的具體實(shí)施例，電阻絲5的外形進(jìn)一步采用包括圓管、方管、 橢圓管、任意多邊形管在內(nèi)的任意一種空心管狀結(jié)構(gòu)。
[0026] 作為本發(fā)明一種典型的具體實(shí)施例，電阻絲5進(jìn)一步采用包括合金、不銹鋼、銅、 鋁在內(nèi)的任意一種易獲得的材料。
[0027] 內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)還進(jìn)一步包括液位計(jì)12和閥門15,液位計(jì)12通過閥門15與冷卻 液循環(huán)箱1相連，液位計(jì)12用來指示冷卻液循環(huán)箱1中冷卻液18的液位(對(duì)于冷卻液18 為純水時(shí)，液位計(jì)12用于指示水箱中的水位)。
[0028] 冷卻液