CN105182252A

CN105182252A - 一种直流模拟负载装置

Info

Publication number: CN105182252A
Application number: CN201510641375.0A
Authority: CN
Inventors: 王小明; 罗亚桥; 谢毓广; 郑国强; 桂国亮; 徐斌; 高博; 丁津津; 计长安; 郭力; 汪玉; 赵龙; 何晓伟; 俞斌; 李远松; 王凤霞
Original assignee: QUNLING ENERGY RESOURCES TECHNOLOGY Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Current assignee: QUNLING ENERGY RESOURCES TECHNOLOGY Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2015-12-23

Abstract

本发明涉及一种直流模拟负载装置，包括：至少两个接线端子、陶瓷管、合金电阻丝以及绝缘层，其中：至少两个接线端子固定在陶瓷管上，其中两个接线端子分别设置在陶瓷管的两端，剩余的接线端子设置在上述两个接线端子之间；合金电阻丝采用立式波纹方式绕制在陶瓷管表面，并与至少两个接线端子电连接；和涂覆在合金电阻丝表面的绝缘层。本发明中合金电阻丝所使用的合金材料无红热现象且温漂低，并且在合金材料的表面还涂覆有绝缘树脂漆，无有毒气体。本发明提供的装置结构简单，适用于模拟设备放电、自动控制以及读卡器能耗制动等实验中。

Description

一种直流模拟负载装置

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种直流模拟负载装置。

背景技术

随着直流用电技术的发展，市场中应用了大量的直流电源。为保证提供的直流电源工作安全可靠，常常需要在实验室对直流电源进行测试与试验。通常情况下，影响这些直流电源性能的是实际工作中负载部分的直流电阻，测试与试验时利用模拟电阻来代替实际工作场景中的电阻。

常用的模拟电阻分为绕线电阻和非绕线电阻。其中例如电阻网络、微型化电阻和片式电阻的非绕性电阻由于具有较好的高频性能，主要应用于例如家用电器或者集成电路的高精密场合中。

大功率消磁绕线电阻、线绕熔断电阻器、耐雷电冲击绕线电阻等诸多功率较大的绕线电阻器则主要应用于大功率或高精密的场合。很显然，绕线电阻更加适合在直流变频器和直流电源试验的场景中使用。

为实现电阻匝间绝缘，需要在绕线的表面涂覆一层绝缘涂料。实际应用中，该绝缘涂料为有机物或者含有树脂元素的涂料，当绕线电阻工作时产生的热量会使绝缘涂料产生有害气体，容易污染环境甚至危害人体。

而且，绕线电阻在工作时产生的热量会引起电阻阻值的增加，从而影响测试与试验结果的准确性，为此需要提供一种具备高精度、低温漂以及环保的直流模拟电阻。

发明内容

本发明的其中一个目的在于提供一种直流模拟负载装置，以解决现有技术中绕线电阻容易产生温漂影响测试结果的准确性以及释放有毒气体污染环境甚至伤害人体的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明实施例提供了一种直流模拟负载装置，包括：至少两个接线端子、陶瓷管、合金电阻丝以及绝缘层，其中：

所述至少两个接线端子固定在所述陶瓷管上，其中两个接线端子分别设置在所述陶瓷管的两端，剩余的接线端子设置在上述两个接线端子之间；

所述合金电阻丝采用立式波纹方式绕制在所述陶瓷管表面，并与所述至少两个接线端子电连接；和，

涂覆在所述合金电阻丝表面的绝缘层。

可选地，所述合金电阻丝的形状设置为扁带波浪状。

可选地，所述合金电阻丝为镍铬电热带或者铁铬铝电热带。

可选地，所述合金电阻丝的主要成分为(按％重量计)：C＝0.08、P＝0.015、Mn＝0.60、Si＝0.75～1.60、Cr＝20～23、Al≤0.50和Fe≤1.00，剩余部分为Ni。

可选地，所述绝缘层采用绝缘树脂漆。

本发明中合金电阻丝所使用的合金材料无红热现象且温漂低，并且在合金材料的表面还涂覆有绝缘树脂漆，无有毒气体。本发明提供的装置结构简单，适用于模拟设备放电、自动控制以及读卡器能耗制动等实验中。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1是本发明一实施例提供的一种直流模拟负载装置的结构示意图；

图2是图1是A区域的局部放大示意图；

图3是本发明另一实施例提供的一种直流模拟负载装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明实施例提供了一种直流模拟负载装置，包括：至少两个接线端子、陶瓷管、合金电阻丝以及绝缘层，其中：

至少两个接线端子固定在陶瓷管上，其中两个接线端子分别设置在陶瓷管的两端，剩余的接线端子设置在上述两个接线端子之间；

合金电阻丝采用立式波纹方式绕制在陶瓷管表面，并与至少两个接线端子电连接；和，

涂覆在合金电阻丝表面的绝缘层。

如图1所示，本发明一实施例中提供了一种包括两个接线端子的直流模拟负载装置。该装置设置为固定方式，其中两个接线端子10分别设置在陶瓷管20的两端，用于连接直流电源。陶瓷管的两端分别固定在底座50上面。合金电阻丝30采用立式波纹方式缠绕在陶瓷管20的表面上，从而可以降低寄生电感，增加了散热速度，同时也可以减小装置的体积。

由于直流模拟负载装置工作时会产生热量，导致涂覆在合金电阻丝30上面的绝缘层会挥发出有毒气体污染环境甚至伤害人体，可选地，本发明实施例中在合金电阻丝30表面涂覆绝缘层40，可选地，该绝缘层40采用绝缘树脂漆。该绝缘树脂漆无毒环保，从而可以避免合金电阻丝30工作时发热引起的绝缘层挥发有毒气体的问题。

实际应用中，如图2所示，合金电阻丝30形状设置为扁带波浪状。可选地，所述合金电阻丝为镍铬电热带或者铁铬铝电热带。为提高合金电阻丝30的温度适用范围，降低其温漂，可选地，本发明实施例中合金电阻丝30采用的镍铬合金材料，其具体成分包括：所述合金电阻丝的主要成分为(按％重量计)：碳元素C＝0.08、磷元素P＝0.02、硫元素S＝0.015、锰元素Mn＝0.60、硅元素Si＝0.75～1.60、铬元素Cr＝20～23、铝元素Al≤0.50和铁元素Fe≤1.00，剩余材料部分为镍元素Ni。该合金电阻丝30的熔点为1400摄氏度，最高使用温度可以为1200摄氏度。在20摄氏度的工作条件下，该合金电阻丝的电阻率为1.14±0.05Ωmm²/m，密度为8.4克每立方厘米，伸长率可以达到20％以上，反复弯曲次数大于9次，100小时寿命的使用温度是1175摄氏度。

另外，陶瓷管在作合金电阻丝的骨架时还具有为合金电阻丝散热的功能。

本发明实施例提供的直流模拟负载装置的功率范围为500～2500W，电压范围为0.5kV～10kV，37.5摄氏度条件下的电阻温漂范围可以控制在80～400ppm/℃之间，最高精度可达±1％。因此，本发明实施例提供的直流模拟负载装置通过采用该合金电阻丝，不但可以降低温漂引起的阻值变化对测试结果的影响，还可以减少该装置所产生的热量，从而使用范围更广。

本发明另一实施例中还提供了一种可包括多个接线端子的直流模拟负载装置，其中两个接线端子分别设置在陶瓷管的两端，剩余的接线端子设置在上述的两个接线端子之间，可以移动，从而改变该装置的直流电阻值。作为一个直流模拟负载装置的具体示例，如图3所示，该直流模拟负载装置包括3个接线端子10，其中一个端子设置在该装置的中部位置，与合金电阻丝电连接，并且可以改变该接线端子的位置，即可以通过调节接线端子的位置改变标注模拟负载装置的直流电阻值。其他部分与上一示例中的合金材料相同，在此不再一一赘述了。

综上所述，本发明实施例提供的直流模拟负载装置，在陶瓷管上设置至少两个接线端子，并在该陶瓷管上缠绕扁带波浪形状的合金电阻丝，以及在该合金电阻丝表面一层具有阻燃，耐高温特性的绝缘层，不但具有结构简单、成本低的特点，还具有实现无红热现象、温漂低精度高的优点，因此可以应用在模拟负荷实验，设备放电，自动控制，变频器能耗制动等实验中。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims

1.一种直流模拟负载装置，其特征在于，包括：至少两个接线端子、陶瓷管、合金电阻丝以及绝缘层，其中：

涂覆在所述合金电阻丝表面的绝缘层。

2.根据权利要求1所述的直流模拟负载装置，其特征在于，所述合金电阻丝的形状设置为扁带波浪状。

3.根据权利要求1或2所述的直流模拟负载装置，其特征在于，所述合金电阻丝为镍铬电热带或者铁铬铝电热带。

4.根据权利要求3所述的直流模拟负载装置，其特征在于，所述合金电阻丝的主要成分为(按％重量计)：C＝0.08、P＝0.015、Mn＝0.60、Si＝0.75～1.60、Cr＝20～23、Al≤0.50和Fe≤1.00，剩余部分为Ni。

5.根据权利要求1所述的直流模拟负载装置，其特征在于，所述绝缘层采用绝缘树脂漆。