RU223195U1 - Нагрузочное устройство - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, используемым для электрического нагрузочного тестирования источников питания, аккумуляторных батарей, трансформаторов, конденсаторов и т.п. Нагрузочное устройство, содержащее каркас, образованный основанием и торцевыми рамками, в нижние и верхние ребра которых запасованы изолирующие пластины с пазами, в которых установлены резистивные пластины, электрически соединенные с клеммной колодкой и амперметром в клеммном блоке, установленном на торцевой рамке. Техническим результатом является обеспечение естественного охлаждения резистивных пластин в процессе эксплуатации, простота установки/замены и устойчивость резистивных пластин при сборке/разборке нагрузочного устройства. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам, используемым для электрического нагрузочного тестирования источников питания, аккумуляторных батарей, трансформаторов, конденсаторов и т.п.

Из уровня техники известно Испытательное устройство сухой нагрузки (патент RU № 2212040 С2, опубликован 10.09.2003), содержащее многоярусные корпуса (57R, 57S, 57Т) резисторов, предназначенные для испытаний под нагрузкой при высоком напряжении, образованные каждый большим количеством резистивных сборок (Ri, Si, Ti) плоской формы, составленных каждая из большого количества удлиненных резистивных элементов (rj), установленных рядом друг с другом в одной плоскости через определенный интервал и соединенных последовательно, при этом резистивные сборки установлены друг над другом в множество ярусов с определенным интервалом так, что плоские панели параллельны друг другу и формируют колонки резистивных элементов, множество первых переключающих элементов (SWaij, SWbij), один конец каждого из которых подключен к концу соответствующего резистивного элемента колонки (SWaij, SWbij) резистивных элементов так, что при этом образуются колонки переключающих элементов, множество проводящих элементов (Caj) между резистивными сборками, соответствующим образом соединяющих другие концы первых переключающих элементов указанных колонок переключающих элементов один с другим, и высоковольтный переключатель (86) цепи, соединяющий некоторые из указанного множества проводящих элементов с источником питания, испытания которого проводятся.

Известна Машина для испытаний под нагрузкой (патент RU № 2554604 С1, опубликован 27.06.2015), которая содержит: блоки сопротивлений с первого по шестой; охлаждающие вентиляторы с первого по шестой; изоляторы между блоками сопротивлений с первого по шестой и охлаждающими вентиляторами с первого по шестой; и соединительные кабели, при этом каждый из блоков сопротивлений с первого по шестой включает в себя несколько ступеней групп сопротивлений, каждая группа образована из нескольких стержневых сопротивлений, параллельных направлению X, соединенных последовательно и расположенных с заданными интервалами в направлении Y, перпендикулярном по отношению к направлению X; группы сопротивлений расположены в направлении Z, перпендикулярном по отношению к направлению X и направлению Y, охлаждающие вентиляторы с первого по шестой обращены к блокам сопротивлений с первого по шестой, соответственно, в направлении Z блоки сопротивлений с первого по третий расположены в направлении X с интервалами не меньше первого расстояния, блоки сопротивлений с четвертого по шестой расположены в направлении X с интервалами не меньше указанного первого расстояния, первый и четвертый блоки сопротивлений расположены в направлении Y с интервалом не менее второго расстояния, второй и пятый блоки сопротивлений расположены в направлении Y с интервалом не менее указанного второго расстояния, третий и шестой блоки сопротивлений расположены в направлении Y с интервалом не менее указанного второго расстояния, соединительные кабели являются кабелями, используемыми для последовательного разъемного соединения на более чем одной части соседних групп сопротивлений в направлении Y двух соседних блоков сопротивлений в направлении Y, расположенных с интервалом между ними не менее указанного второго расстояния, и каждый из изоляторов имеет размер, соответствующий номинальному напряжению целевого источника питания при испытании источника питания под нагрузкой, которое выполняется с использованием группы блоков сопротивлений, при этом группа блоков сопротивлений имеет последовательно соединенные сопротивления двух соседних блоков сопротивлений в направлении Y с интервалом между ними не менее указанного второго расстояния.

Известно Испытательное нагрузочное устройство (патент RU 2577081 C1, опубликован 10.03.2016) содержащее: резистивный блок, содержащий две резисторные группы или более, включающие в себя множество резисторов, причем резистивный блок установлен с возможностью подключения к источнику мощности, проходящему испытания под нагрузкой; охлаждающий вентилятор, предназначенный для охлаждения резисторов в резистивном блоке; блок управления; сигнальное устройство тока/напряжения, предназначенное для указания с помощью светового сигнала и/или звукового сигнала, что управление выключением связано с информацией от устройства определения тока/напряжения; температурное сигнальное устройство, предназначенное для указания с помощью светового сигнала и/или звукового сигнала, что управление выключением связано с информацией от устройства определения температуры; и сигнальное устройство охлаждающего вентилятора, предназначенное для указания с помощью светового сигнала и/или звукового сигнала, что управление выключением связано с информацией от устройства определения состояния вращения, при этом резистивный блок содержит устройство определения тока/напряжения, предназначенное для определения тока, протекающего через резисторы, резисторную группу или резистивный блок, или напряжения, приложенного к резисторам, резисторным группам или резистивному блоку, и устройство определения температуры, предназначенное для определения температуры выпуска после резистивного блока, охлаждающий вентилятор снабжен устройством определения состояния вращения, предназначенным для определения состояния вращения охлаждающего вентилятора, и блок управления выполнен с возможностью управления выключением, так чтобы прекращалась подача мощности от указанного испытуемого источника мощности на резистивный блок на основе информации от устройства определения тока/напряжения, информации от устройства определения температуры и информации от устройства определения состояния вращения, резисторная группа содержит два переключателя выбора или более, предназначенных для использования при выборе, подавать ли мощность от испытуемого источника мощности, каждая резисторная группа снабжена устройством определения тока/напряжения, а в качестве сигнального устройства тока/напряжения вблизи каждого из указанных двух или более переключателей выбора размещено световое устройство, причем указанное испытательное нагрузочное устройство выполнено с возможностью для резисторной группы, которая выбрана в качестве объекта для подачи мощности от испытуемого источника мощности через указанный переключатель выбора, выполнять определение, находится ли в пределах диапазона нормальной работы значение тока, протекающего через указанную резисторную группу, или значение напряжения на указанной резисторной группе, а для резисторной группы, которая не выбрана в качестве объекта для подачи мощности от испытуемого источника мощности, выполнять определение, протекает ли ток через указанную резисторную группу или подается ли напряжение на указанную резисторную группу.

Данные устройства могут быть использованы для испытаний как высоковольтного оборудования, так и низковольтного. Резистивные элементы объединены в группы или блоки, расположены в закрытых корпусах, которые могут быть установлены на транспортных средствах или на тележках. В процессе эксплуатации резистивные элементы в закрытых корпусах ввиду значительной электрической нагрузки испытывают нагрев, поэтому для каждой группы или блока резистивных элементов для охлаждения используют вентиляторы, а выход из строя вентилятора приводит к перегреву резистивных элементов и выходу из строя нагрузочного устройства.

Техническая проблема заключается в том, что в процессе эксплуатации нагрузочных устройств, резистивные элементы в закрытых корпусах нагреваются, поэтому для принудительного охлаждения используют вентиляторы.

Техническим результатом является создание нагрузочного устройства, каркас которого обеспечивает естественное охлаждение резистивных пластин в процессе эксплуатации, простоту установки/замены.

Технический результат обеспечивает нагрузочное устройство, содержащее каркас, образованный основанием и торцевыми рамками, в нижние и верхние ребра которых запасованы изолирующие пластины с пазами, в которых установлены резистивные пластины, электрически соединенные с клеммной колодкой и амперметром в клеммном блоке, установленном на торцевой рамке.

Дополнительно каркас нагрузочного устройства может быть снабжен балкой, соединяющей верхние ребра торцевых рамок.

Дополнительно каркас нагрузочного устройства может быть снабжен ручками и колесами.

Целесообразно выполнение нижних ребер торцевых рамок каркаса одновременно являющихся торцевыми ребрами основания, а боковых и верхних ребер с возможностью разъемного соединения.

Целесообразно торцевые рамки каркаса дополнительно снабдить ограничительными ребрами.

Целесообразно выполнение основания, торцевых рамок и балки каркаса из металла или металлосодержащих сплавов.

Целесообразно выполнение изолирующих пластин верхних, нижних и ограничительных ребер торцевых рамок каркаса из текстолита, стеклотекстолита, гетинакса.

Предложенный нагрузочное устройство поясняют чертежи.

Фиг. 1 – общий вид в сборе.

Фиг. 2 – вид спереди.

Фиг 3 – вид сбоку.

Фиг. 4 – вид сверху.

Фиг. 5 – изолирующая пластина с пазами.

Нагрузочный устройство (фиг. 1-5) содержит каркас 1, образованный основанием 2 и торцевыми рамками 3, состоящими из нижних ребер 3a, боковых ребер 3b и верхних ребер 3с, при этом нижние ребра 3а одновременно являются торцевыми ребрами основания 2 (фиг. 2), а верхние ребра 3с выполнены с возможностью разъемного соединения с боковыми ребрами 3b, которые выполнены изогнутыми или могут быть прямыми. Верхние ребра 3с торцевых рамок 3 соединены между собой балкой 4 параллельно основанию 2, при этом соединение может быть разъемным или жестким. В нижние 3а и верхние 3с ребра торцевых рамок 3 запасованы изолирующие пластины 5 с пазами 6 (фиг. 1, 2, 5), в которые параллельно установлены резистивные пластины 7, что обеспечивает простоту установки резистивных пластин 7 и их естественное охлаждение, т.к. резистивные пластины 7 установлены не в закрытом корпусе, а в открытом каркасе 1. Каждая резистивная пластина 7 состоит из графитовых нагревательных элементов (на фиг. 1-4 не показано), помещённых в металлический корпус с диэлектрической прокладкой между корпусом и нагревательными элементами. Масса одной резистивной пластины 15 кг. Основание 2, торцевые рамки 3, балка 4 выполнены из металла или металлосодержащих сплавов. Изолирующие пластины 5 с пазами 6 представляют собой текстолит, стеклотекстолит, гетинакс или другой аналогичный материал, обеспечивающий электрическую изоляцию.

Торцевые рамки 3 дополнительно могут содержать ограничительные ребра 3d (фиг. 1, 3), снабженные изолирующими пластинами 5 с пазами 6 для дополнительной фиксации резистивных пластин 7 внутри каркаса 1.

Электрические выводы (на фиг.1-5 не показаны) резистивных пластин 7 соединены с клеммной колодкой 8 и с амперметром 9, размещенными в клеммном блоке 10 (фиг. 1, 2), установленным на внешней стороне одной торцевой рамки 3. Испытываемые источники питания, аккумуляторные батареи и т.п. (на фиг. 1-5 не показаны) подключают к предложенному нагрузочному устройству посредством клеммной колодки 8.

Каркас 1 снабжен ручками 11 и колесами 12 (прямого хода или поворотными) или роликами (на фигурах не показаны), что существенно облегчает перемещение тяжелого нагрузочного устройства, имеющего массу от 15 до 150 кг, по производственным площадям. В целом форма ручек 11 непринципиальна, для наглядности на фиг. 1-4 показаны два варианта ручек 11: один вариант имеет изогнутую П-образную форму, а другой вариант имеет ручку прямую П-образной формы. Кроме того, предпочтительно, чтобы ручки 11 были покрыты изоляционным материалом, например, полиуретаном, тефлоном, резиной и т.п.

Нагрузочное устройство собирают и используют следующим образом.

Резистивные пластины 7 (фиг. 1, 3, 4) в количестве N, которые обеспечивают расчетную мощность для испытания источников питания, или аккумуляторных батарей, или трансформаторов, или конденсаторов, устанавливают параллельно на основание 2 каркаса 1 в пазы 6 изолирующих пластин 5, запасованных в нижние ребра 3а торцевых рамок 3. В случае, когда торцевые рамки 3 дополнительно снабжены ограничительными ребрами 3d (фиг. 1, 3), резистивные пластины 7 устанавливают так, чтобы они вошли в пазы 6 изолирующих пластин 5 ограничительных ребер 3d. Затем на указанные резистивные пластины 7 насаживают верхние ребра 3c пазами 6 изолирующих пластин 5. Верхние ребра 3c соединяют с боковыми ребрами 3b, закрепляя, например, болтовым соединением, или фиксирующими защелками, или зажимными клипсами, или подобными фиксаторами (на фигурах не показаны). Далее верхние ребра 3с соединяют между собой балкой 4 параллельно основанию 2 с помощью болтовых соединений (на фигурах не показаны). Электрические выводы (на фигурах не показаны) резистивных пластин 7 подключают к клеммной колодке 8 и амперметру 9 в клеммном блоке 10. Испытываемые источники питания, или аккумуляторные батареи, или конденсаторы (на фигурах не показаны) подключают к предложенному нагрузочному устройству посредством клеммной колодки 8. В процессе тестирования резистивные пластины 7 нагреваются, но благодаря тому, что они установлены в каркасе 1, образованном основанием 2 и торцевыми рамками 3, в нижние 3a и верхние 3с ребра которых запасованы изолирующие пластины 5 с пазами 6, происходит естественное охлаждение, т.к. резистивные пластины 7 установлены не в закрытом корпусе, а в открытом каркасе 1. Контроль тока разряда испытываемых источников осуществляется визуально с помощью амперметра 9. Учитывая, что масса собранного нагрузочного устройства может составлять от 15 кг до 150 кг, поэтому нагрузочное устройство к испытываемому источнику питания или аккумуляторной батарее удобно передвигать на колесах 12, которыми снабжен каркас 1, удерживая за ручку 11, что существенно облегчает перемещение тяжелого нагрузочного устройства по производственным площадям.

В случае необходимости замены резистивных пластин 7 при техническом обслуживании, например, когда требуются резистивные пластины 7 большей или меньшей мощности, на торцевых рамках 3 разъединяют верхние ребра 3c и боковые ребра 3b, убирают верхние ребра 3c вместе с балкой 4, при этом резистивные пластины 7 остаются установленными в пазы 6 изолирующих пластин 5, запасованных в нижние ребра 3a, а боковые ребра 3b торцевых рамок 3 удерживают резистивные пластины 7 от выпадения (фиг. 3). Вынимают резистивные пластины 7 из пазов 6 изолирующих пластин 5 нижних ребер 3а, вставляют другие резистивные пластины 7 в пазы 6 изолирующих пластин 5 нижних ребер 3a торцевых рамок 3. В случае, когда торцевые рамки 3 дополнительно снабжены ограничительными ребрами 3d, резистивные пластины 7 устанавливают так, чтобы они вошли в пазы 6 изолирующих пластин 5 ограничительных ребер 3d. После этого завершают сборку, аналогично выше описанной сборке, насадив изолирующие пластины 5 пазами 6 верхних ребер 3с на резистивные пластины 7 и закрепив верхние ребра 3c с боковыми ребрами 3b, например, болтовым соединением, или фиксирующими защелками, или зажимными клипсами, или подобными фиксаторами. Нагрузочное устройство готово к проведению испытаний источников питания, или аккумуляторных батарей, или конденсаторов и т.п.

Т.о. предложенная конструкция каркаса обеспечивает естественное охлаждение резистивных пластин в процессе эксплуатации, простоту установки/замены.

Claims (7)

1. Нагрузочное устройство, содержащее каркас, образованный основанием и торцевыми рамками, в нижние и верхние ребра которых запасованы изолирующие пластины с пазами, в которых установлены резистивные пластины, электрически соединенные с клеммной колодкой и амперметром в клеммном блоке, установленном на торцевой рамке.

2. Нагрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что каркас дополнительно снабжен балкой, соединяющей верхние ребра торцевых рамок.

3. Нагрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что каркас дополнительно снабжен ручками и колесами.

4. Нагрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что нижние ребра торцевых рамок каркаса одновременно являются торцевыми ребрами основания, а боковые и верхние ребер выполнены с возможностью разъемного соединения.

5. Нагрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что торцевые рамки каркаса дополнительно снабжены ограничительными ребрами.

6. Нагрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что основание, торцевые рамки и балка каркаса выполнены из металла или металлосодержащих сплавов.

7. Нагрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что изолирующие пластины верхних, нижних и ограничительных ребер торцевых рамок каркаса выполнены из текстолита, стеклотекстолита, гетинакса.