[發(fā)明專利]環(huán)型極板水電阻直流負(fù)載裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810013511.1
• 申請日: 2008-09-29
• 公開（公告）號: CN101403653A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木京京;姜正
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M17/00
• 代理公司: 大連萬友專利事務(wù)所
• 代理人: 王 發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車(船)用水電阻直流負(fù)載裝置，主要涉及一種用于電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(船)負(fù)荷試驗(yàn)的環(huán)型極板水電阻直流負(fù)載裝置。

背景技術(shù)

電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)是機(jī)車(船)在出廠或檢修后必須的也是最終的總體試驗(yàn)，由于其耗功裝置絕大多數(shù)是水電阻結(jié)構(gòu)，因此也叫水阻試驗(yàn)。傳統(tǒng)的機(jī)車(船)水電阻直流負(fù)載裝置由箱體，正負(fù)極板，極板升降機(jī)構(gòu)組成。箱體內(nèi)盛滿既作為導(dǎo)電電阻，又是散熱介質(zhì)的水。試驗(yàn)時(shí)機(jī)車主整流柜輸出電壓正端接活動(dòng)極板(正極板)，通過升降活動(dòng)極板改變極板侵入水中的截面積，達(dá)到改變電阻值，即調(diào)節(jié)負(fù)載之目的。隨著科技發(fā)展，這種傳統(tǒng)的水電阻直流負(fù)載裝置已經(jīng)顯露出一些明顯的缺陷：

1、體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高；

2、由于活動(dòng)極板處在上半部分，因此一般總是表層水導(dǎo)電，并很快就沸騰，冒出大量蒸汽，而此時(shí)大部分下層水卻為參與工作，散熱效果很不充分；

3、由于表層水沸騰，極板與水形成的截面積動(dòng)蕩頻繁，調(diào)節(jié)電流不穩(wěn)定；

4、北方地區(qū)冬天為防凍還需建造地下蓄水池。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述傳統(tǒng)水電阻直流負(fù)載裝置的體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、散熱不充分等問題，本發(fā)明提供了一種環(huán)型極板水電阻直流負(fù)載裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種環(huán)型極板水電阻直流負(fù)載裝置，包括箱體、正負(fù)極板，其特征在于：所述的正、負(fù)極板全部埋入水中，正極板包括由電磁接觸器控制的可分段導(dǎo)通的正極板，還包括由半導(dǎo)體功率開關(guān)器件控制其導(dǎo)通與關(guān)段可產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)電流的正極板，半導(dǎo)體功率開關(guān)器件由脈寬調(diào)制模塊控制。

所述的正、負(fù)極板采用同心圓柱形等間距環(huán)形排列。

所述的各分段正極板極板高度應(yīng)保證每段電導(dǎo)以2ⁿ遞增，即G₁＝1，G₂＝2，G₃＝4，G₄＝8，G₅＝16，……，依次類推。

所述產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)電流的正極板電導(dǎo)與電磁接觸器控制導(dǎo)通的正極板的最小段電導(dǎo)相同。

還設(shè)置有電導(dǎo)值滿足負(fù)載最小值的常導(dǎo)通正極板一塊。

所述的電磁接觸器、半導(dǎo)體功率開關(guān)器件的控制信號由電流調(diào)節(jié)電位器提供：電流調(diào)節(jié)電位器經(jīng)m位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的高n位產(chǎn)生開關(guān)量信號，通過電磁接觸器控制正極板分段導(dǎo)通；由m位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的低(m-n)位經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生模擬電壓信號，再經(jīng)脈寬調(diào)制模塊控制半導(dǎo)體功率開關(guān)器件(如IGBT或IGCT)來調(diào)節(jié)連續(xù)可調(diào)段電極板實(shí)現(xiàn)段間電阻變換。

所述的箱體采用正多邊形或圓形。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明不需建造地下蓄水池，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)水電阻直流負(fù)載的全程無級調(diào)節(jié)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中極板通斷控制電路的原理圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明

本發(fā)明是一種用于電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(船)負(fù)荷試驗(yàn)的環(huán)型極板水電阻直流負(fù)載裝置。由于通常受控極板為正極板，本發(fā)明以正極板受控為例進(jìn)行說明。負(fù)極板受控的結(jié)構(gòu)和原理與正極板受控相同。

如圖1所示，取消了原傳統(tǒng)水電阻直流負(fù)載裝置的極板升降機(jī)構(gòu)，本發(fā)明包括箱體7、正負(fù)極板，其正、負(fù)極板全部埋入水中，正極板包括由電磁接觸器控制的可分段導(dǎo)通的正極板，還包括由半導(dǎo)體功率開關(guān)器件控制其導(dǎo)通與關(guān)段可產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)電流的正極板4，半導(dǎo)體功率開關(guān)器件由脈寬調(diào)制模塊控制。正極板的分段導(dǎo)通與產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)電流，可實(shí)現(xiàn)水電阻直流負(fù)載的全程無級調(diào)節(jié)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，可分段導(dǎo)通的正極板分為5段，分別為極板1、極板2、極板3、極板4、極板5，即圖1中的8、9、10、11、6。圖1中1為極板連接導(dǎo)線，2為電控柜，3為主發(fā)整流電壓接入端，12為絕緣底支架。

本發(fā)明的箱體7采用正多邊形或圓形，以提高抗變形能力。

本發(fā)明的正、負(fù)極板采用同心圓柱形等間距環(huán)形排列，極板全部沒入水中，可以減輕極板氧化生銹。由于極板是等間距同心柱面，有較好的抗變形能力，極板電導(dǎo)的計(jì)算公式應(yīng)為：