DE102004033680A1

DE102004033680A1 - Lastwiderstand

Info

Publication number: DE102004033680A1
Application number: DE102004033680A
Authority: DE
Inventors: Aloys Wobben
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2024-07-10
Also published as: DE102004033680B4; EP2270821B1; KR20070029286A; CN1981350A; ES2442591T3; DK1769514T3; WO2006005542A1; EP2270821A2; EP1769514A1; EP2270821A3; BRPI0513031A; US20080191836A1; PT1769514T; CY1114779T1; JP4550114B2; NZ552448A; DK2270821T3; CN1981350B; AU2005261893B2; PL2270821T3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochleistungswiderstand mit mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Widerstandselementen (10, 11) jeweils mit einer ersten und einer zweiten Seite (10a, 10b; 11a, 11b) und einem ersten und zweiten Ende (10c, 10d; 11c, 11d), wobei an dem ersten Ende (10c, 11c) ein erster Anschluss (16a) und an dem zweiten Ende (10d, 11d) ein zweiter Anschluss (16b) zum Verbinden der Widerstandselemente (10, 11) vorgesehen ist. Der erste und zweite Anschluss (16a, 16b) weisen einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt auf, wobei der innere Abschnitt des ersten Anschlusses (16a) in einem vorgegebenen Winkel gegenüber der ersten Seite (10a, 11a) des Widerstandselementes (10, 11) gebogen ist und der äußere Abschnitt des ersten Anschlusses (16a) in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen parallel zur Ebene des Widerstandselementes (10, 11) liegt, und wobei der innere Abschnitt des zweiten Anschlusses (16b) in einem vorgegebenen Winkel gegenüber der zweiten Seite (10b, 11b) des Widerstandselementes (10, 11) gebogen ist und der äußere Abschnitt des zweiten Anschlusses (16b) in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen parallel zur Ebene des Widerstandselementes (10, 11) liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochleistungswiderstand mit mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Widerstandselementen.
Bei bekannten Hochleistungswiderständen, wie dem in 5 vereinfacht und in 6 ausschnittsweise dargestellten, sind je nach Platzierung eines Widerstandselements innerhalb des Widerstandes unterschiedliche Anschlüsse vorgesehen. Die beiden äußeren Elemente, von denen eines in 6 erkennbar ist, weisen einen geraden Anschluss und einen einmal abgekanteten, im Wesentlichen rechtwinklig abgebogenen Anschluss auf. Die übrigen Widerstandselemente weisen zwei jeweils einmal rechtwinklig abgebogene Anschlussfahnen auf, die aber in entgegengesetzten Richtungen abgebogen sind.
Wie in 5 erkennbar ist, sind daher zur Herstellung eines Hochleistungswiderstandes vier unterschiedliche Arten von Widerstandselementen erforderlich. Dies sind ein Anfangs- und ein End-Element 12, 13 sowie eine vorgebbare Anzahl von rechten und linken Zwischenelementen 10, 11. Während die Zwischenelemente 10, 11 mit zwei in entgegengesetzten Richtungen abgebogenen Anschlüssen ausgebildet sind, weisen das Anfangs- und das End-Element 12, 13 jeweils einen geraden Anschluss zur Verbindung mit einem Stromkreis auf, und einen rechtwinklig abgebogenen Anschluss zur Verbindung mit einem benachbarten Widerstandselement. Je nach Einbausituation ist der abgebogene Anschluss nach links oder nach rechts abgebogen.
Da benachbarte Widerstandselemente an den rechtwinklig abgebogenen Anschlüssen miteinander verbunden werden, ergibt sich aus der Länge des abgebogenen Abschnitts der Abstand der benachbarten Widerstandselemente zueinander. Hier konkurrieren daher eine möglichst kompakte Bauform (ohne Berücksichtigung thermischer Aspekte) und eine möglichst montagefreundliche Anordnung der Widerstandselemente miteinander. Einerseits soll der Abstand zwischen benachbarten Widerstandselementen im Interesse einer kompakten Bauform möglichst gering sein, andererseits ist aber ein größerer Abstand zwischen benachbarten Widerstandselementen montagefreundlicher als ein kleinerer.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen kompakten und gleichzeitig montagefreundlichen Hochleistungswiderstand zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Hochleistungswiderstand gemäß Anspruch 1 gelöst.
Hierbei wird ein Hochleistungswiderstand mit mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Widerstandselementen jeweils mit einer ersten und einer zweiten Seite und einem ersten und zweiten Ende vorgesehen, wobei an dem ersten Ende ein erster Anschluss und an dem zweiten Ende ein zweiter Anschluss zum Verbinden der Widerstandselemente vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Anschluss einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt aufweist, wobei der innere Abschnitt des ersten Anschlusses in einem vorgegebenen Winkel gegenüber der ersten Seite des Widerstandselementes gebogen ist und der äußere Abschnitt des ersten Anschlusses in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen parallel zur Ebene des Widerstandselementes liegt, und wobei der innere Abschnitt des zweiten Anschlusses in einem vorgegebenen Winkel gegenüber der zweiten Seite des Widerstandselementes gebogen ist und der äußere Abschnitt des zweiten Anschlusses in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen parallel zur Ebene des Widerstandselementes liegt.
Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde, dass bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Abstand der Anschlüsse an einer Seite der Widerstandselemente und damit der bei der Montage zur Verfügung stehende Raum zwischen benachbarten Anschlüssen sich auf das Zweifache des Plattenabstands verdoppelt. Damit wird die Montage bei gleichbleibendem Abstand der Widerstandselemente und damit gleicher Baugröße des Hochleistungswiderstandes außerordentlich erleichtert.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Anschlüsse ein vorgegebenes Maß beidseitig gegenüber der Längsachse des Widerstandselementes versetzt. Dadurch, dass also einer der Anschlüsse ein vorgegebenes Maß oberhalb und der andere das gleiche Maß unterhalb der Längsachse ausgebildet ist, kann durch geeignete Anordnung der einzelnen Widerstandselemente ein erfindungsgemäßer Hochleistungswiderstand aus gleichartigen Standard-Widerstandselementen aufgebaut werden.
Auf die vorbeschriebene Weise wird ein Hochleistungswiderstand geschaffen, der vorteilhaft als Lastwiderstand (Dump Load) bei Energieerzeugern, insbesondere Windenergieanlagen, verwendet werden kann. Dazu können mehrere Hochleistungswiderstände in Schränken oder anderen geeigneten Gestellen angeordnet werden, um so eine Dimensionierung für eine ausreichend große zulässige Verlustleistung zu erreichen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochleistungswiderstandes;
2 eine Draufsicht auf den in 1 dargestellten Hochleistungswiderstand;
3 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochleistungswiderstandes;
4 eine perspektivische Seitenansicht des in 3 dargestellten Hochleistungswiderstandes;
5 eine vereinfachte Draufsicht auf einen bekannten Hochleistungswiderstand; und
6 Einzelheiten des bekannten Hochleistungswiderstandes.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochleistungswiderstandes. Dieser Hochleistungswiderstand besteht aus ersten Widerstandselementen 10 und zweiten Widerstandselementen 11, die abwechselnd hintereinander angeordnet sind. Die in dieser Figur dargestellte Bauform des Hochleistungswiderstandes wird erreicht, indem die Widerstandselemente 10, 11 auf Halter 20 aufgefädelt werden, die hier als Gewindestange ausgebildet sind. Um die Widerstandselemente fest einbauen zu können, sind Distanzstücke 21 vorgesehen. Diese Distanzstücke 21 bestehen aus einem Isoliermaterial und isolieren gleichzeitig die Widerstandselemente 10, 11 von dem Halter 20. Dies kann in bekannter Weise geschehen, indem z. B. ein kurzer Fortsatz eines Distanzstückes mit einem geringeren Außendurchmesser als dem in der Figur sichtbaren in eine entsprechend groß ausgeführte Bohrung in jedem der Widerstandselemente 10, 11 eingreift und somit das Widerstandselement auf dem(nicht dargestellten) Fortsatz des Distanzstücks 21 rundum aufliegt und damit von dem Halter 20 isoliert ist. Natürlich kann die Isolierung auch durch eine oder mehrere auf die Halter aufgesetzte, geeignete Hülsen erfolgen.
Die elektrische Verbindung der Widerstandselemente 10, 11 untereinander erfolgt mittels Schraubverbindungen an den Anschlüssen 16, wobei auch andere elektrisch leitende Verbindungen möglich sind. Gut zu erkennen ist dies bei dem vordersten Widerstandselement 10. Rechts im Bild ist ein Anschluss 16 frei. Dieser dient dem elektrischen Anschluss des Hochleistungswiderstandes. Hier können also auf einfache Weise z. B. Kabel oder andere, geeignete Gegenstücke angeschlossen werden. Der linke Anschluss 16 dieses vorderen Widerstandselementes 10 ist mittels zweier Schrauben 23 mit dem entsprechenden Anschluss des nachfolgenden Widerstandselementes 11 verbunden. Die Verbindung der einzelnen Widerstandselemente 10, 11 untereinander zu dem erfindungsgemäßen Hochleistungswiderstand ist in 2 gut erkennbar.
Die ersten und zweiten Widerstandselemente 10, 11 sind dabei derart ausgestaltet, dass sie an ihren beiden Enden jeweils einen Anschluss 16a, 16b aufweisen, wobei einer der Anschlüsse 16a zur einen Seite 10a und der andere Anschluss 16b zur anderen Seite 10b hin gebogen ist. Vorzugsweise weisen die Anschlüsse 16a, 16b einen inneren und einen äußeren Abschnitt auf. Hierbei ist der innere Abschnitt jeweils zu einer ersten oder zweiten Seite des Widerstandselementes hin gebogen, und der äußere Abschnitt ist dann wieder im Wesentlichen parallel zu dem jeweiligen Widerstandselement ausgestaltet. Durch die parallele Ausgestaltung des äußeren Abschnittes der Anschlüsse 16a, 16b wird eine Montage der jeweiligen Widerstandselemente wesentlich vereinfacht.
In dieser 2 ist eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Hochleistungswiderstand dargestellt. Vom unteren Bildrand beginnend sind abwechselnd erste Widerstandselemente 10 und zweite Widerstandselemente 11 angeordnet und mittels Halter 20 und Distanzstücken 21 mechanisch miteinander verbunden. Abgesehen von den beiden äußeren Widerstandselementen sind die benachbarten Widerstandselemente 10, 11 an den jeweils einander zugewandten Anschlüssen 16 durch Schrauben miteinander verbunden. Auf diese Weise ergibt sich elektrisch eine Reihenschaltung der einzelnen Widerstandselemente 10, 11. Die beiden äußeren Widerstandselemente weisen an ihrer in der Figur rechten Seite jeweils einen freien Anschluss 16 auf, an welchen diese mit den elektrischen Zuleitungen verbunden werden können.
In dieser 2 ist auch gut zu erkennen, dass der Zwischenraum zwischen benachbarten Anschlüssen an einer Seite des Hochleistungswiderstandes dem zweifachen Abstand zwischen benachbarten Widerstandselementen entspricht.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Widerstandselementes. Dieses Widerstandselement 10 unterscheidet sich von demjenigen der ersten Ausführungsform durch die Anordnung der Anschlüsse 16. Diese Anschlüsse 16 sind um ein vorgegebenes Maß d1, d2 gegenüber der eingezeichneten Längsachse 25 des Widerstandselementes 10 versetzt, d. h. ein Anschluss ist oberhalb der Längsachse und einer ist unterhalb der Längsachse angeordnet. Der weitere Aufbau entspricht im Wesentlichen dem Aufbau in der vorherigen Ausführungsform. Auch bei dieser Ausführungsform sind natürlich Halter 20 und Distanzstücke 21 vorgesehen. Weiterhin werden benachbarte Widerstandselemente auch in dieser Ausführungsform zum Herstellen einer elektrischen Verbindung an den Anschlüssen 16 durch Schrauben miteinander verbunden. Deutlich ist in dieser Figur aber zu erkennen, dass sich der Anschluss 16 im linken Bereich der Figur oberhalb des Halters 20 befindet, während sich der Anschluss 16 im rechten Bereich der Figur ein gleiches Maß unterhalb des entsprechenden Halters 20 befindet.
4 zeigt eine Seitenansicht eines Hochleistungswiderstandes dieser zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Deutlich erkennbar sind wiederum die Distanzstücke 21, die zusammen mit dem Halter 20 die mechanische Verbindung der Widerstandselemente 10 untereinander bilden. Auch in dieser Figur ist deutlich erkennbar, dass die elektrischen Verbindungen wiederum durch Schraubverbindungen an den Anschlüssen 16 erfolgen, wobei an den beiden äußeren Widerstandselementen die Anschlüsse 16 frei sind, um den Anschluss elektrischer Leitungen zu ermöglichen.
Der entscheidende Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform liegt darin, dass hier nur noch ein einziges Widerstandselement 10 benötigt wird, um einen erfindungsgemäßen Widerstand aufzubauen. Dies ergibt sich aus der versetzten Anordnung der Anschlüsse 16 gegenüber der Mittellinie des Widerstandselementes 10. Diese versetzte Anordnung erlaubt es, die Widerstandselemente durch eine geeignet ausgerichtete Anordnung erfindungsgemäß zu einem Hochleistungswiderstand zu verbinden.

Claims

Hochleistungswiderstand, mit mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Widerstandselementen (10, 11) jeweils mit einer ersten und einer zweiten Seite (10a, 10b; 11a, 11b) und einem ersten und zweiten Ende (10c, 10d; 11c, 11d), wobei an dem ersten Ende (10c, 11c) ein erster Anschluss (16a) und an dem zweiten Ende (10d; 11d) ein zweiter Anschluss (16b) zum Verbinden von Widerstandselementen (10, 11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Anschluss (16a, 16b) jeweils einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt aufweist, wobei der innere Abschnitt des ersten Anschlusses (16a) in einem vorgegebenen Winkel gegenüber der ersten Seite (10a, 11a) des Widerstandselementes (10, 11) gebogen ist und der äußere Abschnitt des ersten Anschlusses (16a) in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen parallel zur Ebene des Widerstandselementes (10, 11) liegt, und wobei der innere Abschnitt des zweiten Anschlusses (16b) in einem vorgegebenen Winkel gegenüber der zweiten Seite (10b, 11b) des Widerstandselementes (10, 11) gebogen ist und der äußere Abschnitt des zweiten Anschlusses (16b) in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen parallel zur Ebene des Widerstandselementes (10, 11) liegt.
Hochleistungswiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (16a) ein erstes vorgegebenes Maß (d1) gegenüber der Längsachse (25) des Widerstandselementes (10, 11) und der zweite Anschluss (16a) ein zweites vorgegebenes Maß (d2) gegenüber der Längsachse (25) des Widerstandselementes (10, 11) versetzt ist.
Verwendung wenigstens eines Hochleistungswiderstandes nach einem der vorstehenden Ansprüche als Lastwiderstand für eine Windenergieanlage.
Windenergieanlage mit mindestens einem Hochleistungswiderstand nach einem der Ansprüche 1-2.