CN102879738B - 水阻试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水阻试验系统，包括一水阻槽，水阻槽内设置有可垂直升降的极板装置，极板装置包括一水平的支架，支架包括三个水平延伸的支杆，三个支杆的一端固定连接在一起、另一端则分别以互成120°角的方向伸出；每个支杆上固定穿设有N个导电的分极板，三个支杆上位于最外侧的第1个分极板的一端分别连接至三刀双掷开关的三个公共接线点，三刀双掷开关同一侧的三个输出接线点分别与第一三相连接插头连接，三刀双掷开关另一侧的三个输入接线点分别与第二三相连接插头连接；第1个分极板的另一端则与位于同一支杆上的、余下的分极板依次串联。本水阻试验系统，可同时对不同功率的发电机进行水阻试验，提高了试验效率和设备利用率。

Description

水阻试验系统

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种水阻试验系统。

背景技术

现有技术中，经常采用水阻试验来测试柴油发电机的性能，即，将导电的极板浸入到水阻池中，以使极板形成的水电阻作为负载，同时将该极板与待测发电机相连，通过调节极板浸入水中的深度变化来模拟负载的变化，进而模拟电传动内燃机车运行，测试并调整机车性能参数的负载试验。

现有技术中的这种水阻试验系统，只能对特定功率的发电机进行测试，例如，按照大功率机组设计的水阻试验系统，则仅能进行大功率机组的负载试验，若利用该适用于大功率的发电机的水阻试验系统对小功率的发电机进行测试，则会由于浸入水中的极板面积过大而导致测定的参数失真，因此，无法利用该水阻试验系统完成小功率机组的负载试验。

发明内容

本发明提供一种水阻试验系统，该系统可以同时满足对大功率发电机和小功率发电机进行水阻试验。

本发明提供一种水阻试验系统，包括一顶部开口的水阻槽，所述水阻槽内设置有可垂直升降的极板装置，所述极板装置包括一水平设置的支架，所述支架包括三个水平延伸的支杆，三个所述支杆的一端固定连接在一起、另一端则分别以互成120°角的方向伸出；每个所述支杆上垂直固定穿设有N个导电的分极板，三个所述支杆上位于最外侧的第1个分极板的一端分别连接至一三刀双掷刀开关的三个公共接线点，所述三刀双掷开关位于所述公共接线点同一侧的三个输出接线点分别与第一三相连接插头连接，所述三刀双掷开关位于所述公共接线点另一侧的三个输入接线点分别与第二三相连接插头连接；所述第1个分极板的另一端则与位于同一支杆上的、余下的所述分极板依次串联，且所述第M个分极板与第M+1个分极板之间还串联有一用于断开连接的控制件；所述M、N均为自然数，且N＞M。

如上所述的水阻试验系统，其中，所述控制件为一接触器或一空气开关，所述接触器具有三对主触点，每对所述主触点用于控制一个所述支杆上的所述第M个分极板与第M+1个分极板之间的连接或断开。

如上所述的水阻试验系统，其中，所述支杆上固定穿设有6个所述分极板。

如上所述的水阻试验系统，其中，所述支架还包括垂直固定穿设在三个所述支杆连接处的丝杠，所述水阻槽底面中心垂直固定穿设有一圆柱状的套筒，所述丝杠套穿在所述套筒内。

如上所述的水阻试验系统，优选地，还包括固定设置在所述水阻槽下方的、用于驱动所述丝杠旋转的电机。

如上所述的水阻试验系统，其中，所述水阻槽为侧壁和底板围成的、顶端开口的圆筒，所述水阻槽的侧壁上固定设置有三个沿垂向延伸的导向柱，且三个所述导向柱均布在所述侧壁圆周上；所述支架还包括固定设置在所述丝杠上的、处于同一水平面的三个水平固定梁，所述水平固定梁的末端开设有垂直延伸的导向通孔，所述导向柱穿设于所述导向孔中、并能相对所述导向孔沿垂向移动。

如上所述的水阻试验系统，其中，所述水阻槽上还固定设置有用于为所述水阻槽降温的散热装置。

本发明提供的水阻试验系统，可以通过极板装置及极板装置内各分极板之间连接关系的变化，实现了利用一个水阻试验系统对不同功率的的发电机进行水阻试验，保证了试验获得的参数的准确性，也提高了试验效率和设备利用率。

附图说明

图1为本发明实施例的水阻试验系统的极板结构图；

图2为本发明实施例的水阻试验系统的极板连接图；

图3为本发明实施例的水阻试验系统的水阻槽结构图；

图4为本发明实施例的水阻试验系统的分极板结构图。

附图标记说明：

101-水阻槽；      102-支杆；

103-分极板；      104-水平固定梁；

105-导向孔；      106-套筒；

107-控制件；      108-公共接线点；

109-输出接线点；  110-第一三相连接插头；

111-输入接线点；  112-第二三相连接插头；

113-丝杠；        114-绝缘板。

具体实施方式

图1是本发明实施例的水阻试验系统的极板结构图，图2是本发明实施例的水阻试验系统的极板连接图，图4为本发明实施例的水阻试验系统的分极板结构图。

请同时参照图1、图2和图4，本实施例提供的水阻试验系统具体包括：顶部开口的水阻槽101、极板装置、三刀双掷开关和控制件107；水阻槽101内设置有可垂直升降的极板装置；极板装置包括一水平设置的支架，支架包括三个水平延伸的支杆102，三个支杆102的一端固定连接在一起、另一端则分别以互成120°角的方向伸出，每个支杆102上垂直固定穿设有N个导电的分极板103；三刀双掷开关的三个公共接线点108分别与三个支杆102上位于最外侧的第1个分极板103的一端相连，三刀双掷开关位于公共接线点108同一侧的三个输出接线点109分别与第一三相连接插头110连接，三刀双掷开关位于公共接线点108另一侧的三个输入接线点111分别与第二三相连接插头112连接。第1个分极板103的另一端则与位于同一支杆102上的、余下的分极板103依次串联，且用于断开连接的控制件107串联在第M个分极板103与第M+1个分极板103之间，M、N均为自然数，且N＞M。

具体地，水阻槽101可以为圆筒形、顶端开口的结构，用于存储进行水阻试验的试验用水。该水阻槽101的材料可以为钢板，厚度可以为8mm，水阻槽101的底面半径可以为1500mm。本实施例并不对水阻槽101的材料和尺寸进行限制。

极板装置可以包括支架、支杆102和导电的分极板103。支架具体可以为一水平设置的、由三个支杆102组焊形成的钢架，用于支撑垂直固定穿设在支杆102上的分极板103，并通过该支架的垂直升降来控制极板浸入水中的深度。支杆102具体可以为三个一端固定连接在一起、另一端互成120°角的结构，这样的结构可以使得发电机输出的三相交流电保持平衡，有利于准确测得试验参数。三个支杆102中的每个上都可垂直固定穿设有N个导电材料制成的分极板103，在本实施例中，每个支杆102上穿设的导电的分极板103的数量可以为6个，分极板103的材质可以为不锈钢，优选地，分极板103的顶端还可以固定设置有绝缘板114、并通过该绝缘板114与支杆102的固定连接（如图4所示），保证支杆102与分极板103之间绝缘，提高设备安全性。

三刀双掷开关具体可以为600A的双向隔离刀开关，在本实施例中，当刀开关掷于与第一三相连接插头110连接的一侧时，分极板103与第一发电机相连（额定功率为200KW以上的大功率发电机），当刀开关掷于与第二三相连接插头112连接的一侧时，分极板103与第二发电机相连（额定功率为100KW以下的小功率发电机）。

控制件107具体可以为一接触器，在本实施例中，接触器主触头可以串联在第1个分极板103与第2个分极板103之间，第2个分极板103与位于同一支杆102上的、余下的分极板103依次串联。控制件107用于在做小功率的试验时，断开第1个分极板103与位于同一支杆102上的、余下的分极板103之间的连接，使得每一支杆102上都只有一块分极板103通电。当然，接触器也可以串联在第2个分极板103与第三个分极板103之间，当通过控制件107使第1和第2个分极板103与第二三相连接插头112电连接时，可对上述小功率发电机进行试验；反之当将余下的分极板103接入到第一三相连接插头110时，可对上述大功率发电机进行试验。可以理解的是，本实施例可以通过控制件107相对于同一支杆102上各个分极板103的位置来适应对不同功率的发电机的水阻试验需求。当电流较大，接触器主触头通过的额定电流不能满足需求时，可用空气开关代替接触器，其连接方式与上述相同，此处不再赘述。

通过本实施例提供的水阻试验系统进行水阻试验的具体过程为：将三刀双掷开关掷于与第一三相连接插头110连接的一侧，启动第一发电机，通过控制极板装置的升降来控制分极板103浸入水中的深度，该深度的变化便代表了负载的变化，从而消耗第一发电机的电能。将三刀双掷开关掷于与第二三相连接插头112连接的一侧时，启动第二发电机，并通过接触器断开第1个分极板103与位于同一支杆102上的、余下的分极板103之间的连接，此时每个极板装置中仅有一块分极板103是与第二发电机电连接的，然后通过控制极板装置的升降来进行水阻试验。

由上述可知，本实施例提供的水阻试验系统，可以通过极板装置及极板装置内各分极板103之间连接关系的变化，实现了利用一个水阻试验系统对不同功率的发电机进行水阻试验，保证了试验获得的参数的准确性，也提高了试验效率和设备利用率。

图3是本发明实施例的水阻试验系统的水阻槽结构图。请参照图1至图3，在本实施例中，该水阻试验系统的支架还可以包括垂直固定穿设在三个支架连接处的丝杠113，水阻槽101底面中心垂直固定穿设有圆柱状的套筒106，丝杠113套穿在套筒106内。

具体地，丝杠113可以为传动丝杠，穿设在圆柱状的套筒106内，通过丝杠113的转动控制极板装置的升降。圆柱状的套筒106为等于或略高过水阻槽101高度的圆筒状结构，用以防止试验用水进入套筒106，对穿设在套筒106内的丝杠113造成损坏。

在本实施例中，该水阻试验系统进一步还包括固定设置在水阻槽101下方的、用于驱动丝杠113旋转的电机。

具体地，电机可以固定设置在水阻槽101的下方，电机的输出轴通过齿轮驱动丝杠113转动，通过电机正反转实现丝杠的上升和下降；进一步地，电机与丝杠113之间设置一丝杠升降机，电机的输出轴可与丝杠升降机连接，通过齿轮驱动丝杠113的上升和下降。

在本实施例中，该水阻试验系统的水阻槽101进一步可以为侧壁和底板围成的、顶端开口的圆筒，水阻槽101的侧壁上固定设置有三个沿垂直方向延伸的导向柱，且三个导向柱均布在侧壁圆周上，支架还包括固定设置在丝杠113上的、处于同一水平面的三个水平固定梁104，水平固定梁104的末端开设有垂直延伸的导向孔105，导向柱穿设于导向孔105中、并能相对导向孔105沿垂向移动。

具体地，导向柱可以为沿垂直方向延伸的圆柱体，水平固定梁104的一端可以与丝杠113固定连接、另一端则可以分别向对应的导向柱伸出，三个导向柱可以在水阻槽101的圆周上均匀分布，且相邻的水平固定梁104和支杆102之间形成的夹角可以为60°，通过导向柱和水平固定梁104的设置，可以有效避免极板装置在升降过程中出现晃动现象，有利于获得准确的测定值。

在本实施例中，水阻槽101上进一步还固定设置有用于为水阻槽101降温的散热装置。

具体地，散热装置可以包括散热器和水泵，散热装置可以固定设置在水阻槽101的下方，水泵连接在水阻槽101的底部和散热器进水口之间，散热器的出水口与水阻槽底部连接。在试验过程中，可启动水泵，将一部分试验用水从水阻槽101中抽出，进入散热器进行自然冷却散热，然后由散热器的出水口进入水阻槽101内，通过这样循环散热，使水温保持恒定，避免因电能的消耗使水温升高，进而导致电流不稳定，避免了测定的参数失真。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种水阻试验系统，包括一顶部开口的水阻槽，其特征在于，所述水阻槽内设置有可垂直升降的极板装置，所述极板装置包括一水平设置的支架，所述支架包括三个水平延伸的支杆，三个所述支杆的一端固定连接在一起、另一端则分别以互成120°角的方向伸出；每个所述支杆上垂直固定穿设有N个导电的分极板，三个所述支杆上位于最外侧的第1个分极板的一端分别连接至一三刀双掷开关的三个公共接线点，所述三刀双掷开关位于所述公共接线点同一侧的三个输出接线点分别与第一三相连接插头连接，所述三刀双掷开关位于所述公共接线点另一侧的三个输入接线点分别与第二三相连接插头连接；所述第1个分极板的另一端则与位于同一支杆上的、余下的所述分极板依次串联，且第M个分极板与第M+1个分极板之间还串联有一用于断开连接的控制件；所述M、N均为自然数，且N＞M。

2.根据权利要求1所述的水阻试验系统，其特征在于，包括：所述控制件为一接触器或一空气开关，所述接触器或空气开关具有三对主触点，每对所述主触点用于控制一个所述支杆上的所述第M个分极板与第M+1个分极板之间的连接或断开。

3.根据权利要求1或2所述的水阻试验系统，其特征在于，包括：所述支杆上固定穿设有6个所述分极板。

4.根据权利要求1或2所述的水阻试验系统，其特征在于，所述支架还包括垂直固定穿设在三个所述支杆连接处的丝杠，所述水阻槽底面中心垂直固定穿设有一圆柱状的套筒，所述丝杠套穿在所述套筒内。

5.根据权利要求4所述的水阻试验系统，其特征在于，包括：固定设置在所述水阻槽下方的、用于驱动所述丝杠旋转的电机。

6.根据权利要求5所述的水阻试验系统，其特征在于，所述水阻槽为侧壁和底板围成的、顶端开口的圆筒，所述水阻槽的侧壁上固定设置有三个沿垂方向延伸的导向柱，且三个所述导向柱均布在所述侧壁圆周上；所述支架还包括固定设置在所述丝杠上的、处于同一水平面的三个水平固定梁，所述水平固定梁的末端开设有垂直延伸的导向孔，所述导向柱穿设于所述导向孔中、并能相对所述导向孔沿垂向移动。

7.根据权利要求6所述的水阻试验系统，其特征在于，所述水阻槽上还固定设置有用于为所述水阻槽降温的散热装置。