一種用于變頻柜的水冷電阻器及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于變頻柜的水冷電阻器及其制造方法，其中的水冷電阻器包括內設有通道的絕緣體和絕緣蓋，設置在所述絕緣體通道內的電阻帶，與所述電阻帶兩端相連接的引線端，所述絕緣體還設置有兩水口，電阻帶包括電阻帶本體和多個凸片，電阻帶本體與凸片是一體的，電阻帶本體每側相鄰的凸片呈朝向相反的狀態錯開分布在電阻帶本體上，通過多個凸片與絕緣體通道內的兩側壁相接觸從而將電阻帶本體豎向卡合在所述絕緣體的通道的中心軸線位置上。本發明中的水冷電阻器的冷卻效果好且結構簡單，安裝簡便。
【專利說明】一種用于變頻柜的水冷電阻器及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水冷電阻器及其制造方法，尤其涉及一種用于變頻柜的水冷電阻器及其制造方法。
【背景技術】
[0002]現有的水冷電阻器是在絕緣材料制成的殼體內設置了水流通道，將電阻絲體設置到水流通道中，工作時，通過流動在水流通道的冷卻水帶走電阻絲體上的熱量以達到冷卻降溫的目的。但是，現有水冷電阻器中的電阻絲在工作中由于受到水流的影響，往往會偏離水流通道的中心軸線位置，這樣會使電阻絲左右兩側流動的水流量不一樣，從而造成電阻絲左右兩側的散熱性不一致，影響水冷電阻器的整體性能；有時，電阻絲甚至會貼合到水流通道的兩側壁上，這時電阻絲因得不到有效散熱，從而會燒毀絕緣殼體。
[0003]申請公布號為CN 103050203 A，申請公布日期為2013年4月17日的中國發明專利(以下簡稱對比文件I)公開了一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于:所述阻尼電阻為絕緣材料制的內設有通道的阻尼件，所述阻尼件包括輸入端輸出端為耐腐蝕端的電阻絲體，設置在所述阻尼件兩側所述兩電阻端子經所述耐腐蝕端與電阻絲體連接；所述通道呈螺旋形，所述電阻絲體設置于所述通道的軸線上，所述阻尼件底端設有排水口。
[0004]上述專利文獻中描述的水冷電阻中的電阻絲體包括電阻帶和電阻絲，在電阻帶每個分段處兩側對稱設有絕緣塑料突起，以便能夠讓電阻帶通過其兩側的突起嵌夾于水冷電阻通道軸線上，同時固定電阻絲，見[0039]段和該專利文獻中的圖2。這樣設置的話，存在一些問題:首先為了將電阻帶固定到水冷電阻通道中的軸線位置上，還必須在其兩側設置絕緣塑料突起，這樣造成了安裝的不方便；其次，在工作過程中，絕緣塑料突起與電阻帶相接觸的地方會阻礙冷卻水流動，造成局部溫度升高，影響整個水冷電阻的性能；再次，當水冷電阻處于功率超載時，絕緣塑料突起與電阻帶相接觸的地方由于水流不暢，會導致局部溫度急劇升高，使得絕緣塑料突起產生形變，甚至融化，從而導致電阻帶不能穩定的固定在水冷電阻通道中的中心軸線位置上，使得電阻帶的一側通過的冷水水流量減小，電阻帶出現不能均勻冷卻散熱等問題，造成整個電阻冷卻效果大大降低。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的不足，提供一種用于變頻柜的水冷電阻器及其制造方法，其能將電阻帶穩定的固定在水冷電阻通道的中心軸線位置上，以達到電阻帶兩側均勻冷卻效果，冷卻效果好且結構簡單，安裝簡便。
[0006]為解決以上技術問題，本發明所采用的技術方案為:一種用于變頻柜的水冷電阻器，包括內設有通道的絕緣體和設置在所述絕緣體上的絕緣蓋，設置在所述絕緣體通道內的電阻帶，與所述電阻帶兩端相連接的引線端，所述引線端位于所述絕緣體通道的兩端位置，其設置在所述絕緣體的一側上且穿過所述絕緣體，所述絕緣體還設置有分別與所述絕緣體通道兩端相連通的兩水口，所述電阻帶包括豎向卡合在所述絕緣體通道中的長條形的電阻帶本體和設置在所述電阻帶本體上、下兩側的多個凸片，所述電阻帶本體與凸片是一體的，所述電阻帶本體每側相鄰的凸片呈朝向相反的狀態錯開分布在所述電阻帶本體上，通過所述多個凸片與絕緣體通道內的兩側壁相接觸從而將所述電阻帶本體豎向卡合在所述絕緣體的通道的中心軸線位置上。
[0007]優選的，所述電阻帶本體每側的凸片與豎向卡合在所述絕緣體通道的中心軸線位置上的電阻帶本體之間有一定的角度，其角度度數為120度至150度。
[0008]優選的,所述絕緣體的通道呈螺旋形分布在所述絕緣體上。
[0009]優選的，所述兩水口設置在相對于所述引線端的絕緣體的一側上，其分別與所述絕緣體通道兩端通過水口通道連通。
[0010]本發明還提供一種如上所述的水冷電阻器的制造方法，包括以下步驟:
(1)、絕緣蓋和絕緣體的制作:用注塑模制作出相匹配的絕緣蓋和帶有通道的絕緣體，在所述通道兩端的絕緣體側壁上開有通孔，在所述絕緣體上還設置有分別與所述絕緣體通道兩端相連通的兩水口；
(2)、電阻帶的制作:在一長條形電阻帶的兩側沖壓出多個凸片，再將所述電阻帶每側相鄰的凸片沖壓成朝向相反的狀態，再將兩螺桿分別焊接到所述電阻帶的兩端；
(3)、絕緣體與電阻帶的安裝:將所述電阻帶兩端的螺桿穿過所述通道兩端的絕緣體側壁上的通孔，通過所述電阻帶的多個凸片與絕緣體通道內的兩側壁相接觸從而將所述電阻帶豎向卡合在所述絕緣體的通道的中心軸線位置上，再用螺母將所述電阻帶兩端的螺桿鎖緊到絕緣體上；
(4)、絕緣蓋和絕緣體的安裝:將所述絕緣蓋焊接到絕緣體上，完成制作；
其中，第(I)和(2 )步不分先后順序。
[0011]優選的，所述電阻帶本體每側的凸片與豎向卡合在所述絕緣體通道的中心軸線位置上的電阻帶本體之間有一定的角度，其角度度數為120度至150度。
[0012]優選的,所述絕緣體的通道呈螺旋形分布在所述絕緣體上。
[0013]優選的，所述兩水口設置在相對于所述引線端的絕緣體的一側上，其分別與所述絕緣體通道兩端通過水口通道連通。
[0014]本發明的有益效果在于:通過電阻帶本體兩側的凸片將電阻帶豎向卡合在所述絕緣體的通道的中心軸線位置上，凸片產生的熱量極小，因此凸片不會因為受熱變形而導致電阻帶的位置發生變化，另外，凸片與冷卻水流方向平行，不會因受到冷卻水流沖擊而導致電阻帶的位置發生變化，保證電阻帶能始終固定位于所述絕緣體的通道的中心軸線位置上，從而保證電阻帶兩側的冷卻水水流量一致，使得電阻帶能均勻的冷卻散熱；所述凸片使得電阻帶本體處于一種懸空狀態，使得其不與通道相接觸，與通道相接觸的是發熱量極小的凸片，避免了水冷電阻器功率超載時通道因與電阻帶接觸受熱變形而發生的故障；凸片與電阻帶本體是一體的，冷卻水能對凸片與電阻帶本體進行有效的冷卻，不會造成局部過熱的現象發生，從而提高了整個冷水電阻器的性能；本發明中的凸片結構類似于翅片散熱器中的翅片，增大了散熱面積，加強了冷卻效果；在同種功率下，本發明中的水冷電阻器是自然冷卻電阻的體積1/10，節約了空間，成本。在安裝時，只要將電阻帶通過凸片豎向卡合在所述通道內，安裝極其簡單方便。【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明中水冷電阻器的立體結構示意圖一；
圖2為本發明中水冷電阻器的立體結構示意圖二；
圖3為本發明中水冷電阻器的電阻帶卡合在絕緣通道中心軸線位置的原理結構示意圖； 圖4為沿本發明中水冷電阻器的出水口軸線的剖視結構示意圖；
圖中:1.通道，2.絕緣體，3.絕緣蓋，4.水口，5.電阻帶本體，6.凸片，7.螺桿，8.螺母和墊片，9.角度，10.絕緣體通道兩端，11.水口通道，12.通孔。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案做進一步詳細的闡述。
[0017]實施例:如圖1、圖2和圖4所示，一種用于變頻柜的水冷電阻器，包括內設有通道I的絕緣體2和設置在所述絕緣體2上的絕緣蓋3，設置在所述絕緣體通道I內的電阻帶，與所述電阻帶兩端相連接的引線端，所述引線端位于所述絕緣體通道兩端10位置，其設置在所述絕緣體2的一側上且穿過所述絕緣體2,所述絕緣體2還設置有分別與所述絕緣體通道兩端10相連通的兩水口 4，所述電阻帶包括豎向卡合在所述絕緣體通道I中的長條形的電阻帶本體5和設置在所述電阻帶本體5上、下兩側的多個凸片6，所述電阻帶本體5與凸片6是一體的，所述電阻帶本體5每側相鄰的凸片6呈朝向相反的狀態錯開分布在所述電阻帶本體5上，通過所述多個凸片6與絕緣體通道I內的兩側壁相接觸從而將所述電阻帶本體5豎向卡合在所述絕緣體的通道I的中心軸線位置上。所述引線端包括與所述電阻帶兩端相連接的螺桿7，所述螺桿7 —端與所述電阻帶連接，其另外一端穿過所述絕緣體2的一側，通過螺母和墊片8將螺桿7固定連接在所述絕緣體2的一側上。工作時，一個水口 4為進水口，另外一個水口 4為出水口，兩水口的進出水可以互換。對比文件Dl中是通過在電阻帶每個分段處的左右兩側對稱設有絕緣塑料突起來固定電阻帶的，而本發明是通過設置在電阻帶本體的上下兩側的凸起來卡合固定電阻帶的，且凸片與電阻帶本體是一體成型的，與對比文件I相比，工作時，本發明中的凸片6產生的熱量極小，因此凸片6不會因為受熱變形而導致電阻帶的位置發生變化，保證電阻帶能始終固定位于所述絕緣體的通道的中心軸線位置上，從而保證電阻帶兩側的冷卻水水流量一致，使得電阻帶能均勻的冷卻散熱，另外，所述凸片6使得電阻帶本體處于一種懸空狀態，使得其不與通道I相接觸，與通道I相接觸的是發熱量極小的凸片6，避免了水冷電阻器功率超載時通道I因與電阻帶接觸受熱變形而發生的故障；凸片6與電阻帶本體5是一體的，冷卻水能對凸片6和電阻帶本體5進行有效的冷卻，不會造成局部過熱的現象發生，從而提高了整個冷水電阻器的性能。
[0018]所述電阻帶本體5每側相鄰的凸片6是呈朝向相反的狀態錯開分布在所述電阻帶本體5上，即所述電阻帶本體5每側的多個凸片6依次呈朝向相反的狀態錯開分布在所述電阻帶本體5上，通過上、下兩側的依次呈朝向相反的多個凸片6與絕緣通道I兩側壁相接觸，將電阻帶本體5卡合在絕緣通道I的中心軸線位置上。對比文件I中的電阻帶是通過左右兩側對稱設有絕緣塑料突起來固定電阻帶的，絕緣塑料突起會阻礙冷卻水的流動，影響冷卻效果；另外，冷水水流會對絕緣塑料突起造成一定的沖擊，在冷水水流的沖擊作用下，電阻帶會發生移動，從而無法保證其始終固定在絕緣通道的中心軸線位置上；而本發明的凸片6是設置在電阻帶本體5的上下兩端，其與水流方向是平行的關系，使得冷卻水流動阻力極小，冷卻效果好，不會因受到冷卻水流沖擊而導致電阻帶的位置發生變化。
[0019]如圖3所示，所述電阻帶本體每側的凸片6與豎向卡合在所述絕緣體通道的中心軸線位置上的電阻帶本體5之間有一定的角度9，其角度9度數為135度，也可以為120度或150度。此時，電阻帶本體5更加能穩固的卡合在所述絕緣體通道的中心軸線位置上。本實施例中電阻帶本體的凸片6是對稱的分布在電阻帶本體5上、下兩側的，也可以不對稱的分布在電阻帶本體5上、下兩側。
[0020]如圖2所示，所述絕緣體通道I呈螺旋形分布在所述絕緣體2上，類似于“蚊香”結構，整個絕緣體通道I是幾何相切的，不存在突兀的拐點，使得水冷阻尼電阻流阻更小，使得水流通暢。
[0021]如圖4所示，所述兩水口設置在相對于所述引線端的絕緣體2的一側上，其分別與所述絕緣體通道兩端10通過水口通道11連通。引線端處于的絕緣通道兩端10處的冷卻水是帶電的，但由于絕緣通道兩端10與水口 4之間設置了一段距離的水口通道11，從而保證了出水口的冷卻水是不帶電的，避免了水口的冷卻水也帶電而導致的安全事故的發生。
[0022]如圖1至圖4所示，本發明還提供一種如上所述的水冷電阻器的制造方法，包括以下步驟:
(1)、絕緣蓋和絕緣體的制作:用注塑模制作出相匹配的絕緣蓋3和帶有通道I的絕緣體2，在所述通道兩端的絕緣體2側壁上開有通孔12，在所述絕緣體2上還設置有分別與所述絕緣體通道兩端10相連通的兩水口 4 ；
(2)、電阻帶的制作:在一長條形電阻帶的兩側沖壓出多個凸片6，再將所述電阻帶每側相鄰的凸片6沖壓成朝向相反的狀態，再將兩螺桿7分別焊接到所述電阻帶的兩端；
(3)、絕緣體與電阻帶的安裝:將所述電阻帶兩端的螺桿7穿過所述通道兩端的絕緣體側壁上的通孔12，再通過所述電阻帶的多個凸片與絕緣體通道內的兩側壁相接觸從而將所述電阻帶豎向卡合在所述絕緣體的通道的中心軸線位置上，再用螺母將所述電阻帶兩端的螺桿7鎖緊到絕緣體2上；
(4)、絕緣蓋和絕緣體的安裝:將所述絕緣蓋3焊接到絕緣體2上，完成制作；
其中，第(I)和(2 )步不分先后順序。
[0023]所述電阻帶本體每側的凸片6與豎向卡合在所述絕緣體通道的中心軸線位置上的電阻帶本體5之間有一定的角度9，其角度9度數為135度，也可以為120度或150度。
所述絕緣體通道I呈螺旋形分布在所述絕緣體2上。
[0024]所述兩水口設置在相對于所述引線端的絕緣體2的一側上，其分別與所述絕緣體通道兩端10通過水口通道11連通。
[0025]所述絕緣蓋和絕緣體采用尼龍復合塑料。
[0026]將本發明中的水冷電阻器通過各種功率的電流測試后的數據如下表:
【權利要求】
1.一種用于變頻柜的水冷電阻器，包括內設有通道的絕緣體和設置在所述絕緣體上的絕緣蓋，設置在所述絕緣體通道內的電阻帶，與所述電阻帶兩端相連接的引線端，所述引線端位于所述絕緣體通道的兩端位置，其設置在所述絕緣體的一側上且穿過所述絕緣體，所述絕緣體還設置有分別與所述絕緣體通道兩端相連通的兩水口，其特征在于:所述電阻帶包括豎向卡合在所述絕緣體通道中的長條形的電阻帶本體和設置在所述電阻帶本體上、下兩側的多個凸片，所述電阻帶本體與凸片是一體的，所述電阻帶本體每側相鄰的凸片呈朝向相反的狀態錯開分布在所述電阻帶本體上，通過所述多個凸片與絕緣體通道內的兩側壁相接觸從而將所述電阻帶本體豎向卡合在所述絕緣體的通道的中心軸線位置上。
2.根據權利要求1所述的水冷電阻器，其特征在于:所述電阻帶本體每側的凸片與豎向卡合在所述絕緣體通道的中心軸線位置上的電阻帶本體之間有一定的角度，其角度度數為120度至150度。
3.根據權利要求1或2述的水冷電阻器，其特征在于:所述絕緣體的通道呈螺旋形分布在所述絕緣體上。
4.根據權利要求3所述的水冷電阻器，其特征在于:所述兩水口設置在相對于所述引線端的絕緣體的一側上，其分別與所述絕緣體通道兩端通過水口通道連通。
5.一種根據權利要求1至4中任意一項權利要求所述的水冷電阻器的制造方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)、絕緣蓋和絕緣體的制作:用注塑模制作出相匹配的絕緣蓋和帶有通道的絕緣體，在所述通道兩端的絕緣體側壁上開有通孔，在所述絕緣體上還設置有分別與所述絕緣體通道兩端相連通的兩水口； (2)、電阻帶的制作:在一長條形電阻帶的兩側沖壓出多個凸片，再將所述電阻帶每側相鄰的凸片沖壓成朝向相反的狀態，再將兩螺桿分別焊接到所述電阻帶的兩端； (3)、絕緣體與電阻帶的安裝:將所述電阻帶兩端的螺桿穿過所述通道兩端的絕緣體側壁上的通孔，通過所述電阻帶的多個凸片與絕緣體通道內的兩側壁相接觸從而將所述電阻帶豎向卡合在所述絕緣體的通道的中心軸線位置上，再用螺母將所述電阻帶兩端的螺桿鎖緊到絕緣體上； (4)、絕緣蓋和絕緣體的安裝:將所述絕緣蓋焊接到絕緣體上，完成制作； 其中，第(I)和(2 )步不分先后順序。
6.根據權利要求5所述的水冷電阻器的制造方法，其特征在于:所述電阻帶本體每側的凸片與豎向卡合在所述絕緣體通道的中心軸線位置上的電阻帶本體之間有一定的角度，其角度度數為120度至150度。
7.根據權利要求6所述的水冷電阻器的制造方法，其特征在于:所述絕緣體的通道呈螺旋形分布在所述絕緣體上。
8.根據權利要求7所述的水冷電阻器的制造方法，其特征在于:所述兩水口設置在相對于所述引線端的絕緣體的一側上，其分別與所述絕緣體通道兩端通過水口通道連通。
【文檔編號】H01C17/02GK103680778SQ201310676079
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】張利生, 朱繼賢, 肖寧, 姚劍 申請人:株洲南車奇宏散熱技術有限公司