МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПОД НАГРУЗКОЙ Российский патент 2015 года по МПК G01R31/34 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к машинам для испытаний под нагрузкой, используемым для испытаний под электрической нагрузкой, которые выполняются на источниках питания, таких как генераторы переменного тока.

Уровень техники

Была предложена машина для испытаний под нагрузкой сухого типа, в которой используется блок сопротивлений, включающий в себя параллельные сопротивления в виде стержней.

Противопоставленные документы

Патентная литература

Патентная литература 1: JP 2010-025752 А

Сущность изобретения

Техническая проблема

Предложенная машина для испытаний под нагрузкой сухого типа имеет недостаток, состоящий в том, что в случае, когда источник питания, подлежащий испытанию под нагрузкой, имеет большие напряжения, необходимо увеличить размеры блока сопротивлений или последовательно присоединить некоторое количество блоков сопротивлений или понизить напряжение целевого источника питания при испытании под нагрузкой, используя трансформатор. В случае последовательного соединения некоторого количества блоков сопротивлений увеличивается количество сопротивлений (или количество групп сопротивлений, каждая из которых содержит сопротивления), и усложняется управление, например, некоторым количеством сопротивлений при испытании под нагрузкой.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить машину для испытания под нагрузкой, которая может выполнять испытание под нагрузкой посредством простого регулирования даже в случае, когда целевой источник питания при испытании под нагрузкой имеет большие напряжения.

Решение проблемы

Машина для испытания под нагрузкой по настоящему изобретению включает в себя: 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, образованных из нескольких стержневых сопротивлений, параллельных направлению X, соединенных последовательно и расположенных с заданными интервалами в направлении Υ перпендикулярно по отношению к направлению X; группы сопротивлений расположены в направлении Ζ перпендикулярно по отношению к направлению X и направлению Υ, при этом охлаждающие вентиляторы с первого по шестой обращены к блокам сопротивлений с первого по шестой, соответственно, в направлении Ζ, и 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 первого расстояния, первый и четвертый блоки сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния, второй и пятый блоки сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния, третий и шестой блоки сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния, соединительные кабели являются кабелями, которые используются для последовательного разъемного соединения более чем у одной части, соседние группы сопротивлений в направлении Υ двух соседних блоков сопротивлений в направлении Υ расположены с интервалом между ними не менее второго расстояния, и каждый из изоляторов имеет размер, соответствующий номинальному напряжению целевого источника питания при испытании источника питания под нагрузкой, которое должно выполняться с использованием группы блоков сопротивлений, имеющей последовательно соединенные сопротивления двух соседних блоков сопротивлений в направлении Υ с интервалом между ними не менее второго расстояния.

С помощь соединительных кабелей соседние группы сопротивлений в направлении Υ двух блоков сопротивлений соединены последовательно.

В этом случае, поскольку значение сопротивления, в два раза превышающее значение сопротивления одного блока сопротивлений, может быть получено с помощью одной группы блоков сопротивлений, имеется возможность выполнения с помощью одной группы блоков сопротивлений испытания на нагрузку на источнике питания, имеющем напряжение, в два раза превышающем напряжение целевого источника питания при испытании на нагрузку, которое может выполняться с помощью одного блока сопротивлений.

В частности, когда каждый из блоков сопротивлений с первого по шестой имеет технические характеристики, соответствующие трехфазному источнику питания переменного тока 6600 В, имеется возможность выполнения испытания на нагрузку на трехфазном источнике питания переменного тока 13000 В посредством комбинирования шести блоков сопротивлений попарно и образования трех различных групп блоков сопротивлений.

Несмотря на то что напряжение, прикладываемое к одной группе блоков сопротивлений, в два раза превышает напряжение, прикладываемое к одному блоку сопротивлений, обеспечивается достаточная изоляция для разделения, и изоляция от периферийных устройств блоков сопротивлений, таких как охлаждающие вентиляторы с первого по шестой, может поддерживаться даже в случае, когда прикладывается двойное напряжение, поскольку используемый изолятор имеет технические характеристики, которые учитывают напряжение, прикладываемое к одной группе блоков сопротивлений.

Поскольку соединительные кабели соединены с соответствующими группами сопротивлений, облегчается регулирование переключения групп сопротивлений при испытании на нагрузку по сравнению с тем, когда два блока сопротивлений соединены только у одной части (у одного вывода одного сопротивления).

Блоки сопротивлений с первого по шестой и охлаждающие вентиляторы с первого по шестой могут учитывать напряжение целевого источника питания при испытании на нагрузку, которое может выполняться с использованием одного блока сопротивлений. Таким образом, эта конфигурация может быть внедрена более легко посредством использования готовых частей по сравнению с конфигурацией, в которой количество или длины сопротивлений увеличиваются, таким образом, что с использованием одного блока сопротивлений могут быть получены технические характеристики, подобные техническим характеристикам, которые могут быть получены с использованием одной группы блоков сопротивлений.

Кроме того, по сравнению со случаем, когда соединительные кабели используются для испытания на нагрузку, источник питания низкого напряжения может подвергаться испытанию на нагрузку, когда соединительные кабели легко удаляются с сопротивлений, и для испытания на нагрузку используются только блоки сопротивлений с первого по третий (или только блоки сопротивлений с четвертого по шестой).

Предпочтительно, блоки сопротивлений с первого по шестой, охлаждающие вентиляторы с первого по шестой, изоляторы и соединительные кабели помещены в камеру хранения, и эта камера хранения имеет продольное направление, параллельное направлению X.

Кроме того, поскольку сопротивления вытянуты в направлении X (продольное направление камеры хранения), вряд ли необходимо изменять размер каждого блока сопротивлений в направлении Υ, если стержневой элемент, образующий каждое сопротивление, является более длинным, и имеется меньше ограничений, касающихся погрузки машины для испытания под нагрузкой на транспортное средство, такое как трейлер, грузовой автомобиль или железнодорожный вагон (сопротивления не могут превышать определенную длину, когда сопротивления образованы таким образом, что они вытянуты в направлении Υ, поскольку транспортное средство имеет ограниченную ширину в направлении Υ).

Таким образом, облегчаются размещение машины для испытаний под нагрузкой сухого типа в камере хранения и перемещение камеры хранения при погрузке ее на транспортное средство, такое трейлер, грузовой автомобиль или железнодорожный вагон.

Кроме того для обеспечения изоляции между соседними блоками сопротивлений в направлении Υ, предпочтителен интервал не меньше второго расстояния, а первое расстояние больше второго расстояния, при этом первое расстояние не меньше 60 см.

Кроме того, наличие изоляции размером не менее первого расстояния позволяет получить уровень изоляции между блоками сопротивлений в направлении X выше уровня изоляции, обеспечиваемого в конфигурации, в которой такая изоляция не предусмотрена, что позволяет рабочему входить в пространство между блоками сопротивлений и легко выполнить требующиеся операции, например, межсоединения (в частности, удаление и крепление соединительных кабелей). Кроме того, наличие изоляции размером не менее второго расстояния позволяет получить уровень изоляции между блоками сопротивлений в направлении Υ выше уровня изоляции, обеспечиваемого в конфигурации, в которой такая изоляция не предусмотрена.

Кроме того, предпочтительно выполнены изоляторы между первым блоком сопротивлений и четвертым блоком сопротивлений, между вторым блоком сопротивлений и пятым блоком сопротивлений и между третьим блоком сопротивлений и шестым блоком сопротивлений.

Несмотря на то, что напряжение, прикладываемое к одной группе блоков сопротивлений, в два раза превышает напряжение, прикладываемое к одному блоку сопротивлений, обеспечивается достаточная изоляция для их разделения, и изоляция между блоками сопротивлений может сохраняться даже, когда прикладывается двойное напряжение, поскольку используемый изолятор имеет технические характеристики, которые учитывают напряжение, прикладываемое к одной группе блоков сопротивлений. Кроме того, к примеру, можно исключить столкновения между блоками сопротивлений из-за перемещения во время транспортирования.

Кроме того, предпочтительно между охлаждающими вентиляторами с первого по шестой и блоками сопротивлений с первого по шестой размещены цилиндрические кожухи, так что охлаждающий поток от охлаждающих вентиляторов с первого по шестой подается к блокам сопротивлений с первого по шестой, а верхняя часть каждого цилиндрического кожуха расположена внутри корпуса, закрывающего стороны группы сопротивлений у самой нижней ступени, и она отделена от корпуса расстоянием не менее 1 см.

Кожух и корпус выполнены из изолирующего материала, и изоляция может содержаться в исправности без накопления пыли за счет изоляции между кожухом и корпусом.

Машина для испытания под нагрузкой по настоящему изобретению включает в себя: 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 или короткозамкнутые шины, при этом каждый из блоков сопротивлений с первого по шестой включает в себя несколько ступеней групп сопротивлений, образованных из нескольких стержневых сопротивлений, параллельных направлению X, и расположенных с заданными интервалами в направлении Υ, перпендикулярном по отношению к направлению X; группы сопротивлений расположены в направлении Ζ, перпендикулярном по отношению к направлению X и направлению Υ, при этом охлаждающие вентиляторы с первого по шестой обращены к блокам сопротивлений с первого по шестой, соответственно, в направлении Ζ, и 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 первого расстояния, первый и четвертый блоки сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния, второй и пятый блоки сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния, третий и шестой блоки сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния, соединительные кабели или короткозамкнутые шины являются соединительными элементами, которые используются для последовательного разъемного соединения, более чем в одной части, соседних групп сопротивлений в направлении Υ двух соседних блоков сопротивлений в направлении Υ с интервалом между ними не менее второго расстояния, и каждый из изоляторов имеет размер, соответствующий номинальному напряжению целевого источника питания для испытания источника питания под нагрузкой, которое должно выполняться с использованием группы блоков сопротивлений, имеющей последовательно соединенные группы сопротивления двух соседних блоков сопротивлений в направлении Υ с интервалом между ними не менее второго расстояния.

Предпочтительно, соединительные кабели или короткозамкнутые шины соединены с группами сопротивлений через переключающий элемент, и переключающий элемент включает в себя корпус, содержащий неподвижную контакт-деталь, подвижную контакт-деталь и приводной элемент, который приводит в движение подвижную контакт-деталь, при этом корпус заполнен инертным газом.

Если соединительный кабель или короткозамкнутая шина соединены с переключающими элементами в выключенном состоянии, в котором неподвижная контакт-деталь и подвижная контакт-деталь не находятся в контакте друг с другом, имеется возможность снизить риск поражения пользователя электрическим током из-за утечки тока, проходящего через блоки сопротивлений, когда пользователь удерживает соединительный кабель или короткозамкнутую шину.

Кроме того, поскольку корпус заполнен инертным газом, вероятность образования искры между неподвижной контакт-деталью и подвижной контакт-деталью в выключенном состоянии является низкой (или в состоянии непосредственно перед включенным состоянием), когда неподвижная контакт-деталь и подвижная контакт-деталь не находятся в контакте друг с другом.

Кроме того, предпочтительно переключающий элемент имеет первый вывод и второй вывод, при этом первый вывод соединен с одним из сопротивлений, образующих группы сопротивлений, и второй вывод соединен с соединительным кабелем или короткозамкнутой шиной, и между первым выводом и вторым выводом образована изолирующая стенка.

Имеется возможность предотвратить контакт соединительного кабеля или короткозамкнутой шины, которые прикреплены ко второму выводу, с первым выводом в результате ошибки во время крепления ко второму выводу.

Кроме того, предпочтительно переключающий элемент имеет первый кабель и второй кабель, при этом первый кабель проходит изнутри корпуса и соединен с одним из сопротивлений, образующих группы сопротивлений, а второй кабель соединен с соединительным кабелем или короткозамкнутой шиной; область внутри корпуса, которая содержит неподвижную контакт-деталь и подвижную контакт-деталь, закрыта внутренним корпусом, при этом внутренность внутреннего корпуса заполнена инертным газом, а область между корпусом и внутренним корпусом, которая включает в себя по меньшей мере зону между первым кабелем и вторым кабелем, заполнена изолирующим материалом.

Имеется возможность предотвратить короткое замыкание между первым кабелем и вторым кабелем путем покрытия указанной области изолирующим материалом.

Эффекты изобретения

Как описано выше, по настоящему изобретению может быть создана машина для испытаний под нагрузкой, которая позволяет выполнять испытание под нагрузкой с простым управлением даже в случае, когда источник питания, который подвергается испытанию под нагрузкой, имеет большие напряжения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид сверху на трейлер, оборудованный воспринимающим нагрузку контейнером, в котором содержится машина для испытаний под нагрузкой сухого типа по настоящему изобретению;

фиг. 2 - вид сбоку на трейлер, оборудованный воспринимающим нагрузку контейнером, в котором содержится машина для испытаний под нагрузкой сухого типа по настоящему изобретению;

фиг. 3 - перспективный вид компоновки блоков сопротивлений с первого по шестой, рамы, изоляторов и вентиляторов охлаждения с первого по шестой;

фиг. 4 - перспективный вид компоновки первого и четвертого блоков сопротивлений и изоляторов;

фиг. 5 - вид сзади на компоновку первого и четвертого блоков сопротивлений и изоляторов;

фиг. 6 - вид сзади на компоновку первого и четвертого блоков сопротивлений и изоляторов в конфигурации, в которой соединительные кабели из фиг. 5 заменены короткозамкнутыми шинами;

фиг. 7 - перспективный вид компоновки первого и четвертого блоков сопротивлений и изоляторов в конфигурации, в которой для соединения используются переключающие элементы;

фиг. 8 - вид сзади на компоновку первого и четвертого блоков сопротивлений и изоляторов в конфигурации, в которой для соединения используются переключающие элементы;

фиг. 9 - перспективный вид каждого из переключающих элементов;

фиг. 10 - вид в разрезе каждого из переключающих элементов;

фиг. 11 - вид в разрезе переключающего элемента, конструкция которого отличается от конструкции переключающего элемента, показанного на фиг. 10.

Осуществление изобретения

Настоящий вариант выполнения изобретения будет описан ниже со ссылкой на чертежи. Машина 1 для испытаний под нагрузкой сухого типа по настоящему изобретению включает в себя раму 10, блоки сопротивлений с первого 21 по шестой 26, охлаждающие вентиляторы с первого 31 по шестой 36, соединительную переключающую секцию 40, изоляторы 50 и соединительные кабели 60 (фиг. 1-5).

Рама 10 имеет такой размер, что камера 70 хранения (или контейнер промышленной вместимости) может вмещать раму 10, и блоки сопротивлений с первого 21 по шестой 26 могут устанавливаться на раме с помощью изоляторов 50. Между изолятором 50 и рамой 10 может быть установлено основание или виброустойчивая изоляционная резина (не показано на чертежах).

Что касается описания направлений, то направление, в котором движется транспортное средство, например, трейлер (или грузовой автомобиль или железнодорожный вагон), на которое погружена камера 70 хранения (продольное направление камеры 70), обозначено как направление X; горизонтальное направление, перпендикулярное по отношению к направлению движения, обозначено как направление Υ; и направление, перпендикулярное по отношению к направлению X и направлению Υ, обозначено как направление Ζ.

Каждый из блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26 включает в себя несколько ступеней групп сопротивлений, расположенных в направлении Ζ для параллельного соединения, при этом каждая из групп сопротивлений образована из нескольких стержневых сопротивлений R, параллельных направлению X и соединенных последовательно с заданными интервалами в направлении Υ. Блоки сопротивлений используются для выполнения испытания под нагрузкой источника питания, например, электрогенератора, при различных условиях нагрузки (напряжении) источника питания, устанавливаемых посредством замены используемой группы сопротивлений, изменения способа соединения блоков сопротивлений с первого 21 по третий 23 (или блоков сопротивлений с четвертого 24 по шестой 26), например, применительно к соединению нейтрали, или способа соединения групп сопротивлений.

Несмотря на то, что настоящий вариант выполнения будет описан, предполагая, что каждый из блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26 имеет 8 ступеней групп сопротивлений, расположенных в направлении Ζ, для параллельного соединения, при этом каждая из групп образована из 8 стержневых сопротивлений R, параллельных направлению X и соединенных последовательно, например, с помощью короткозамкнутых шин, расположенных с заданными интервалами в направлении Υ, количество сопротивлений R, расположенных в каждой группе сопротивлений, и количество ступеней групп сопротивлений не ограничивается указанным выше количеством.

Каждая группа сопротивлений имеет отверстия в верхней и нижней поверхностях для прохождения охлаждающего потока от охлаждающего вентилятора в нижней части в верхнем направлении, при этом каждая группа сопротивлений закрыта корпусом из изолирующего материала на боковых поверхностях для повышения уровня изоляции между группой сопротивлений и соседним блоком сопротивлений.

Последовательно соединенное сопротивление R, образующее каждую группу сопротивлений, соединено с соединительной переключающей секцией 40 с помощью кабелей 60 (не показано на чертежах) на соответствующих краях по меньшей мере с одной стороны (на стороне, которая не соединена с соединительными кабелями 60, описанными ниже).

Для выполнения эффективного охлаждения с помощью охлаждающих вентиляторов сопротивления R в группах сопротивлений расположены таким образом, что сопротивления R групп сопротивлений, расположенных рядом друг с другом в направлении Ζ, находятся в промежуточных положениях между сопротивлениями R, образующими группы сопротивлений, и сопротивлениями R рядом с вышеуказанными сопротивлениями R в направлении Υ.

Блоки сопротивлений с первого 21 по третий 23 расположены в направлении X с интервалами не меньше первого расстояния d1, и блоки сопротивлений с четвертого 24 по шестой 26 расположены в направлении X с интервалами не меньше первого расстояния d1. Желательно, чтобы первое расстояние d1 было больше размера, который должен поддерживаться между соседними блоками сопротивлений в направлении X, для размещения между ними изоляции (например, между первым блоком 21 сопротивлений и вторым блоком 22 сопротивлений), и желательно, больше размера (например, приблизительно 60 см), который позволяет рабочему входить в пространство между блоками сопротивлений для выполнения поставленных задач.

Первый блок 21 сопротивлений и четвертый блок 24 сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния d2, второй блок 22 сопротивлений и пятый блок 25 сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния d2, и третий блок 23 сопротивлений и шестой блок 26 сопротивлений расположены в направлении Υ с интервалом не менее второго расстояния d2. Желательно, чтобы второе расстояние d2 было размером (например, приблизительно 11 см), который должен поддерживаться между соседними блоками сопротивлений в направлении Υ, так чтобы между ними могла быть помещена изоляция (например, между первым блоком 21 сопротивлений и четвертым блоком 24 сопротивлений).

Первый блок 21 сопротивлений и четвертый блок 24 сопротивлений используются для испытания под нагрузкой на R-фазе, второй блок 22 сопротивлений и пятый блок 25 сопротивлений используются для испытания под нагрузкой на S-фазе, и третий блок 23 сопротивлений и шестой блок 26 сопротивлений используются для испытания под нагрузкой на Т-фазе.

Охлаждающие вентиляторы с первого 31 по шестой 36 крепятся под блоками сопротивлений с первого 21 по шестой 26, соответственно, в верхней части внутри рамы 10. Кроме того, в боковых сторонах нижней части рамы и в дне рамы 10 выполнены воздухозаборные отверстия охлаждающих вентиляторов с первого 31 по шестой 36, соответственно.

Между охлаждающими вентиляторами с первого 31 по шестой 36 и блоками сопротивлений с первого 21 по шестой 26, соответственно, установлены цилиндрические кожухи (кожухи с первого 31а по шестой 36а), соответственно, которые обеспечивают подачу охлаждающего потока от охлаждающих вентиляторов с первого 31 по шестой 36 к блокам сопротивлений с первого 21 по шестой 26, соответственно. Верхняя часть каждого цилиндрического кожуха расположена внутри корпуса, охватывающего стороны группы сопротивлений в самой нижней ступени и желательно, зазор между кожухом и корпусом составляет расстояние не менее 1 см. Кожух и корпус выполнены из изолирующего материала, и зазор может содержаться без накопления пыли, обеспечивая изоляцию между кожухом и корпусом.

Блоки сопротивлений с первого 21 по шестой 26 имеют технические характеристики (количество сопротивлений R, величина сопротивления и т.д.), соответствующие номинальному напряжению целевого источника питания при испытании его под нагрузкой в состоянии, когда блоки сопротивлений не соединены последовательно.

В частности, каждый из блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26 имеет технические характеристики (количество сопротивлений R, величина сопротивления и т.д.), соответствующие номинальному напряжению целевого трехфазного источника питания переменного тока при испытании его под нагрузкой с использованием трех блоков сопротивлений из блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26.

Каждый из охлаждающих вентиляторов с первого 31 по шестой 36 имеет технические характеристики (например, охлаждающая способность вентиляторов) для выполнения охлаждения блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26, соответственно, во время испытания источника питания под нагрузкой.

Соединительная переключающая секция 40, которая имеет переключающее устройство и устройство управления, такое как центральный процессор, служит для изменения подключения к целевому источнику питания, испытываемому под нагрузкой, используемой группы сопротивлений, для соединения первого блока 21 сопротивлений с третьим блоком 23 сопротивлений (или четвертого блока 24 сопротивлений с шестым блоком 26 соединений), например, для соединения нейтрали, и для соединения групп сопротивлений. Кроме того, испытание под нагрузкой может выполняться на источнике питания постоянного тока посредством последовательного соединения блоков сопротивлений.

Изолятор 50 используется для изоляции блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26, к которым подается высокое напряжение, от периферийных устройств (например, рама 10, охлаждающие вентиляторы с первого 31 по шестой 36).

Кроме того, желательно, чтобы между первым блоком 21 сопротивлений и четвертым блоком 24 сопротивлений, между вторым блоком 22 сопротивлений и пятым блоком 25 сопротивлений и между третьим блоком 23 сопротивлений и шестым блоком 26 сопротивлений был размещен изолятор 50 для обеспечения изоляции между соседними блоками сопротивлений в направлении Υ и предотвращения столкновений между блоками сопротивлений, например, из-за перемещения во время транспортирования (см. фиг. 1-5).

Изолятор имеет технические характеристики (например, размеры), соответствующие номинальному напряжению целевого источника питания, который испытывается под нагрузкой с использованием группы блоков сопротивлений, имеющих последовательно соединенные группы сопротивлений двух соседних блоков сопротивлений в направлении Υ со вторым расстоянием d2 между ними (между первым блоком 21 сопротивлений и четвертым блоком 24 сопротивлений, между вторым блоком 22 сопротивлений и пятым блоком 25 сопротивлений и между третьим блоком 23 сопротивлений и шестым блоком 26 сопротивлений). В частности, изолятор 50, установленный внизу блока сопротивлений, имеет размер в направлении Ζ не меньше второго расстояния d2.

В частности, изолятор 50 имеет технические характеристики (например, размер), соответствующие номинальному напряжению целевого трехфазного источника питания переменного тока, испытываемого под нагрузкой с использованием трех наборов групп блоков сопротивлений, каждый из которых имеет последовательно соединенные группы сопротивлений двух соседних блоков сопротивлений в направлении Υ с расстоянием между ними не меньше второго расстояния d2 (между первым блоком 21 сопротивлений и четвертым блоком 24 сопротивлений, между вторым блоком 22 сопротивлений и пятым блоком 25 сопротивлений и между третьим блоком 23 сопротивлений и шестым блоком 26 сопротивлений). В частности, изолятор 50, установленный снизу блока сопротивлений, имеет размер в направлении Ζ не меньше второго расстояния d2.

Другими словами, изолятор 50 имеет технические характеристики, соответствующие номинальному напряжению, которое в два раза превышает номинальное напряжение целевого источника питания, испытываемого под нагрузкой, при испытаниях, в которых каждый из блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26 и охлаждающий вентилятор с первого 31 по шестой 36 имеют соответствующие технические характеристики.

Например, если каждый из блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26 имеет технические характеристики для трехфазного источника питания переменного тока 6600 В, тогда используется изолятор 50, имеющий технические характеристики для трехфазного источника питания переменного тока 13000 В. В этом случае изолятор имеет длину, превышающую на несколько сантиметров длину изолятора, имеющего технические характеристики для трехфазного источника питания переменного тока 6600 В.

Соединительный кабель 60 является кабелем, который используется для последовательного разъемного соединения соседних групп сопротивлений (сопротивления R групп сопротивлений) в направлении Υ двух соседних блоков сопротивлений в направлении Υ со вторым расстоянием d2 между ними.

Количество подготовленных соединительных кабелей 60 в три раза превышает количество ступеней групп сопротивлений в каждом блоке сопротивлений (в настоящем варианте выполнения 8 ступеней посредством умножения на 3 дают в итоге 24 кабеля). Каждый из соединительных кабелей 60 соединяет один вывод сопротивления R, входящего в группу сопротивлений, которая расположена рядом с блоком сопротивлений, являющимся адресатом соединения, с выводом сопротивления R, расположенного рядом с вышеуказанным выводом в направлении Y, и входящим в группу сопротивлений указанного блока сопротивлений, являющегося адресатом соединения.

Несмотря на то, что в настоящем варианте выполнения будет описана конфигурация, в которой группы сопротивлений соединены на соответствующих ступенях соединительными кабелями 60, не всегда требуется соединение между каждой ступенью, и соединение с помощью соединительных кабелей 60 может быть выполнено на более чем одной части из множества групп сопротивлений. В случае использования вышеуказанной конфигурации легче регулировать переключение групп сопротивлений при испытании под нагрузкой по сравнению с тем, когда два блока сопротивлений соединены последовательно только в одной части (один вывод одного сопротивления R). Чем больше соединительных частей, тем легче регулирование переключения.

Оба вывода каждого соединительного кабеля 60 имеют кольцевые контакты (показанные черными кружками на фиг. 3 и 4). Соединительные кабели 60 и сопротивления R могут соединяться с возможностью разъединения, так что кольцевые контакты позволяют закрепить выводы сопротивлений R и затем они прикручиваются (или крепятся болтами).

Камера 70 хранения имеет открывающиеся/закрывающиеся дверцы по меньшей мере с верхней стороны, которая обращена к блокам сопротивлений с первого 21 по шестой 26, с боковых сторон, которые обращены к воздухозаборным отверстиям охлаждающих вентиляторов с первого 31 по шестой 36, и с нижней стороны. Испытание под нагрузкой выполняется таким образом, что дверцы на боковых сторонах открываются для впуска воздуха, дверцы на верхней стороне открываются для выпуска воздуха, и дверцы на нижней стороне открываются для электрического подключения к целевому трехфазному источнику питания переменного тока при испытании под нагрузкой или использования (при проведении испытаний под нагрузкой) соединительной переключающей секции 40.

С помощью соединительных кабелей соседние группы сопротивлений в направлении Υ двух блоков сопротивлений могут быть соединены последовательно.

В этом случае, поскольку значение сопротивления, в два раза превышающее значение сопротивления одного блока сопротивлений, может быть получено с помощью одной группы блоков сопротивлений, имеется возможность выполнения с помощью одной группы блоков сопротивлений испытания под нагрузкой на источнике питания, имеющем напряжение, в два раза превышающем напряжение целевого источника питания при испытании под нагрузкой, которое может выполняться с помощью одного блока сопротивлений.

В частности, когда каждый из блоков сопротивлений с первого 21 по шестой 26 имеет технические характеристики, соответствующие трехфазному источнику питания переменного тока 6600 В, имеется возможность выполнения испытаний под нагрузкой на трехфазном источнике питания переменного тока 13000 В посредством комбинирования шести блоков сопротивлений попарно и образования трех различных групп блоков сопротивлений.

Несмотря на то, что напряжение, прикладываемое к одной группе блоков сопротивлений, в два раза превышает напряжение, прикладываемое к одному блоку сопротивлений, обеспечивается достаточная изоляция для разделения, и изоляция от периферийных устройств блоков сопротивлений, таких как рама 10, и охлаждающие вентиляторы с первого 31 по шестой 36, а также изоляция между блоками сопротивлений может поддерживаться даже в случае, когда прикладывается двойное напряжение, поскольку в качестве изолятора 50 используется изолятор, имеющий технические характеристики, которые рассчитаны на напряжение, прикладываемое к одной группе блоков сопротивлений.

Поскольку соединительные кабели 60 соединены с соответствующими группами сопротивлений, облегчается регулирование переключения групп сопротивлений при испытании под нагрузкой по сравнению с тем, когда два блока сопротивлений соединены только на одной части (на одном выводе одного сопротивления R).

Блоки сопротивлений с первого 21 по шестой 26 и охлаждающие вентиляторы с первого 31 по шестой 36 могут учитывать напряжение целевого источника питания, для которого испытание под нагрузкой может выполняться с использованием одного блока сопротивлений. Таким образом, эта конфигурация может быть внедрена более легко посредством использования готовых частей, по сравнению с конфигурацией, в которой количество сопротивлений R или длины сопротивлений R увеличены, так что с использованием одного блока сопротивлений могут быть получены технические характеристики, подобные техническим характеристикам, которые могут быть получены с использованием одной группы блоков сопротивлений.

Кроме того, поскольку сопротивления R вытянуты в направлении X (продольное направление камеры 70 хранения), вряд ли необходимо изменять размер каждого блока сопротивлений в направлении Υ, если стержневой элемент, образующий каждое сопротивление R, является более длинным, и меньше ограничений в случае погрузки машины для испытаний под нагрузкой на транспортное средство, такое трейлер, грузовой автомобиль или железнодорожный вагон (сопротивления R не могут превышать определенную длину, когда сопротивления R образованы таким образом, что они вытянуты в направлении Υ, поскольку транспортное средство имеет ограниченную ширину в направлении Υ).

Таким образом, облегчаются размещение машины 1 для испытаний под нагрузкой сухого типа в камере 70 хранения и перемещение камеры 70 хранения при погрузке ее на транспортное средство, такое трейлер, грузовой автомобиль или железнодорожный вагон.

Кроме того, по сравнению со случаем, когда соединительные кабели 60 используются для испытания под нагрузкой, источник питания низкого напряжения может подвергаться испытанию под нагрузкой, когда соединительные кабели 60 легко удаляются с сопротивлений R, и для испытания под нагрузкой используются только блоки сопротивлений с первого 21 по третий 23 (или только блоки сопротивлений с четвертого 24 по шестой 26).

Кроме того, изоляционный зазор размером не менее первого расстояния d1 позволяет получить уровень изоляции между блоками сопротивлений в направлении X выше уровня изоляции, обеспечиваемого в конфигурации, в которой такая изоляция не предусмотрена, что позволяет рабочему входить в пространство между блоками сопротивлений и легко выполнять, например, соединения (в частности, удаление и крепление соединительных кабелей 60). Кроме того, изоляционный зазор размером не менее второго расстояния d2 позволяет получить уровень изоляции между блоками сопротивлений в направлении Υ выше уровня изоляции, обеспечиваемого в конфигурации, в которой такая изоляция не предусмотрена.

Несмотря на то, что в настоящем варианте выполнения описан пример, в котором сопротивления R в группах сопротивления соединены последовательно, часть сопротивлений R или все эти сопротивления могут быть соединены параллельно посредством изменения способа, с помощью которого сопротивления R соединяются на соответствующих краях. Таким образом, соединение сопротивлений R в группах сопротивлений может переключаться между параллельным соединением и последовательным соединением, используя короткозамкнутые шины или соединительную переключающую секцию 40. При использовании такого способа имеется возможность выполнения испытания под нагрузкой трехфазного низковольтного источника питания переменного тока при увеличении количества частей в группах сопротивлений, где выполнено параллельное соединение.

Кроме того, несмотря на то, что в настоящем варианте выполнения был описан пример, в котором соединительные кабели 60 используются для соединения группы сопротивлений одного блока сопротивлений и группы сопротивлений другого блока сопротивлений, соединительные элементы, которые используют для соединения групп сопротивлений, не ограничиваются этими кабелями. В частности, короткозамкнутые шины 61 могут использоваться для соединения одной группы сопротивлений с другой группой сопротивлений, когда короткозамкнутая шина используется для соединения выводов сопротивлений R (см. фиг. 6).

Кроме того, несмотря на то, что в настоящем варианте выполнения был описан пример, в котором соединения соединительных кабелей 60 или короткозамкнутых шин 61 с сопротивлениями R являются прямыми соединениями, эти соединения могут быть выполнены через переключающие элементы 80, каждый из которых включает в себя корпус 87. при этом корпус 87 содержит неподвижную контакт-деталь 81, подвижную контакт-деталь 83 и приводной элемент 85, который приводит в движение подвижную контакт-деталь 83, и заполнен инертным газом, например, азотом (см. фиг. 7-10).

В частности, каждый переключающий элемент 80 имеет неподвижную контакт-деталь 81, подвижную контакт-деталь 83, приводной элемент 85, выводной провод 86 и корпус 87 и установлен рядом с выводом сопротивления R группы сопротивлений, который соединен с соединительным кабелем 60 или короткозамкнутой шиной 61.

Вывод (первый вывод 81а) переключающего элемента 80, который выходит от одной неподвижной контакт-детали 81 наружу из корпуса 87, соединен с сопротивлением R, а вывод (второй вывод 81b), который выходит от другой неподвижной контакт-детали 81 наружу из корпуса 87, соединен с соединительным кабелем 60 или короткозамкнутой шиной 61. Сопротивления R и первый вывод 81а постоянно соединены между собой, в то время как один из соединительных кабелей 60 или короткозамкнутых шин 61 соединен со вторым выводом 81b только в случае, когда блоки сопротивлений должны быть соединены между собой. Между первым выводом 81а и вторым выводом 81b выполнена изолирующая стенка 88 (см. фиг. 9), так чтобы соединительный кабель 60 или короткозамкнутая шина 61, которые прикрепляются ко второму выводу 81b, не входили в контакт с первым выводом 81а в результате ошибки в случае крепления ко второму выводу 81b, или для предотвращения короткого замыкания между первым выводом 81а и вторым выводом 81b.

Подвижная контакт-деталь 83 приводится в движение приводным элементом 85 и переключается между включенным состоянием и выключенным состоянием (включенное состояние - состояние, в котором подвижная контакт-деталь 83 находится в контакте с неподвижной контакт-деталью 81, и выключенное состояние - состояние, в котором подвижная контакт-деталь 83 не находится в контакте с неподвижной контакт-деталью 81). Соединительный кабель 60 или короткозамкнутая шина 61 соединены со вторым выводом 81b в выключенном состоянии.

Приводной элемент 85 соединен с соединительной переключающей секцией 40 через выводной провод 86, и функционирование приводного элемента 85 (переключение между включенным состоянием и выключенным состоянием) регулируется соединительной переключающей секцией 40.

Корпус 87 содержит неподвижную контакт-деталь 81, подвижную контакт-деталь 83 и приводной элемент 85 и заполнен инертным газом.

Если соединительный кабель 60 или короткозамкнутая шина 61 соединены с переключающим элементом 80 (второй вывод 81b) в выключенном состоянии, в котором неподвижная контакт-деталь 81 и подвижная контакт-деталь 83 не находятся в контакте друг с другом, имеется возможность снизить риск поражения пользователя электрическим током из-за утечки тока блоков сопротивлений наружу, когда пользователь удерживает соединительный кабель 60 или короткозамкнутую шину 61.

Кроме того, поскольку корпус 87 заполнен инертным газом, вероятность образования искры между неподвижной контакт-деталью 81 и подвижной контакт-деталью 83 в выключенном состоянии является низкой (или в состоянии непосредственно перед включенным состоянием), когда неподвижная контакт-деталь 81 и подвижная контакт-деталь 83 не находятся в контакте друг с другом.

Следует отметить, что кабели (первый кабель 82а и второй кабель 82b), выступающие от неподвижных контакт-деталей 81 наружу корпуса 87, могут быть предусмотрены вместо первого вывода 81а и второго вывода 81b (см. фиг. 11).

Первый кабель 82а соединен с одной стороны с неподвижной контакт-деталью 81, а с другой стороны с сопротивлением R, второй кабель 82b соединен с одной стороны с другой неподвижной контакт-деталью 81, а с другой стороны с соединительным кабелем 60 или короткозамкнутой шиной 61.

Область внутри корпуса 87, которая находится в контакте с неподвижной контакт-деталью 81 первого кабеля 82а, область внутри корпуса 87, которая находится в контакте с неподвижной контакт-деталью 81 для второго кабеля 82b, и область внутри корпуса 87, которая содержит неподвижную контакт-деталь 81 и подвижную контакт-деталь 83, окружены герметичным контейнером (внутренним корпусом) 90, и внутри герметичный контейнер 90 наполнен инертным газом, например, азотом. Изолирующий элемент, образованный, например, из бутилкаучука, находится в области между герметичным контейнером 90 и корпусом 87, эта область включает по меньшей мере зону между первым кабелем 82а и вторым кабелем 82b во избежание короткого замыкания между первым кабелем 82а и вторым кабелем 82b.

На фиг. 11 показан пример, в котором изолирующий элемент расположен во всей области между герметичным контейнером 90 и корпусом 87. Область, заполненная изолирующим элементом, обозначена клетчатой штриховкой. Выводной провод 86 (не показан на фиг. 11) присоединен через управляющий вывод 89, проходящий от приводного элемента 85.

Следует отметить, что несмотря на то что на фиг. 11 показан случай, когда первый кабель 82а и одна неподвижная контакт-деталь 81 расположены отдельно друг от друга, и второй кабель 82b и другая неподвижная контакт-деталь 81 расположены отдельно друг от друга, первый кабель 82а и одна неподвижная контакт-деталь 81 могут составлять одно целое друг с другом, и второй кабель 82b и другая неподвижная контакт-деталь 81 могут составлять одно целое друг с другом, так чтобы соответствующие края первого и второго кабелей 82а и 82b действовали как неподвижные контакт-детали 81 и находились в контакте с подвижной контакт-деталью 83.

Ссылочные номера

1 Машина для испытаний под нагрузкой сухого типа

10 Рама

21-26 Блоки сопротивлений с первого по шестой

31-36 Охлаждающие вентиляторы с первого по шестой

31а - 36а Кожухи с первого по шестой

40 Соединительная переключающая секция

50 Изолятор

60 Соединительный кабель

61 Короткозамкнутая шина

70 Камера хранения

80 Переключающий элемент

81 Неподвижная контакт-деталь

81а, 81b Первый и второй выводы

82а, 82b Первый и второй кабели

83 Подвижная контакт-деталь

85 Приводной элемент

86 Выводной провод

87 Корпус

88 Изолирующая стенка

89 Управляющий вывод

90 Герметичный контейнер (внутренний корпус)

d1, d2 Первое и второе расстояния.

Изобретение относится к области испытаний источников питания, таких как генераторы переменного тока под нагрузкой. Технический результат: выполнение испытания под нагрузкой посредством простого регулирования. Сущность: машина включает в себя шесть блоков сопротивлений, шесть охлаждающих вентиляторов, изоляторы между блоками сопротивлений и охлаждающими вентиляторами и соединительные кабели. Каждый из блоков сопротивлений включает в себя несколько ступеней групп сопротивлений, расположенных в направлении Z. Каждая из групп образована из нескольких стержневых сопротивлений, параллельных направлению X, соединенных последовательно и расположенных с заданными интервалами в направлении Y. Шесть охлаждающих вентиляторов обращены к блокам сопротивлений в направлении Z. Соединительные кабели являются кабелями, которые используются для последовательного разъемного соединения соседних групп сопротивлений в направлении Y двух соседних блоков сопротивлений в направлении Y с интервалом между ними не менее второго расстояния. 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 второго расстояния. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Машина для испытания под нагрузкой 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.

2. Машина для испытания под нагрузкой по п. 1, в которой блоки сопротивлений с первого по шестой, охлаждающие вентиляторы с первого по шестой, изоляторы и соединительные кабели размещены в камере хранения, и
камера хранения имеет продольное направление, параллельное направлению X.

3. Машина для испытания под нагрузкой по п. 1, в которой
интервал для обеспечения изоляции между соседними блоками сопротивлений в направлении Y составляет не меньше указанного второго расстояния, а
указанное первое расстояние больше второго расстояния, и не меньше 60 см.

4. Машина для испытания под нагрузкой по п. 1, в которой
изоляторы размещены между первым блоком сопротивлений и четвертым блоком сопротивлений, между вторым блоком сопротивлений и пятым блоком сопротивлений, и между третьим блоком сопротивлений и шестым блоком сопротивлений.

5. Машина для испытания под нагрузкой по п. 1, в которой
между охлаждающими вентиляторами с первого по шестой и блоками сопротивлений с первого по шестой размещены цилиндрические кожухи, которые обеспечивают подачу охлаждающего потока от охлаждающих вентиляторов с первого по шестой к блокам сопротивлений с первого по шестой, и
верхняя часть каждого цилиндрического кожуха расположена внутри корпуса, закрывающего боковые стороны группы сопротивлений у самой нижней ступени, и она отделена от указанного корпуса на расстояние не менее 1 см.

6. Машина для испытания под нагрузкой 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 или короткозамкнутые шины, при этом
каждый из блоков сопротивлений с первого по шестой включает в себя несколько ступеней групп сопротивлений, каждая группа сопротивлений образована из нескольких стержневых сопротивлений, параллельных направлению X 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 или короткозамкнутые шины являются соединительными элементами, использованными 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 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 группы сопротивлений двух соседних блоков сопротивлений в направлении Y с интервалом между ними не менее указанного второго расстояния.

7. Машина для испытания под нагрузкой по п. 6, в которой соединительные кабели или короткозамкнутые шины соединены с группами сопротивлений через переключающий элемент, причем переключающий элемент включает в себя корпус, содержащий неподвижную контакт-деталь, подвижную контакт-деталь и приводной элемент, который приводит в движение подвижную контакт-деталь, при этом корпус заполнен инертным газом.

8. Машина для испытания под нагрузкой по п. 7, в которой
переключающий элемент содержит первый вывод и второй вывод, при этом первый вывод соединен с одним из сопротивлений, образующих группу сопротивлений, а второй вывод соединен с соединительным кабелем или короткозамкнутой шиной,
при этом между первым выводом и вторым выводом образована изолирующая стенка.

9. Машина для испытания под нагрузкой по п. 7, в которой
переключающий элемент содержит первый кабель и второй кабель, при этом первый кабель проходит изнутри корпуса и соединен с одним из сопротивлений, образующих группу сопротивлений, а второй кабель соединен с соединительным кабелем или короткозамкнутой шиной,
при этом область внутри корпуса, которая содержит неподвижную контакт-деталь и подвижную контакт-деталь, закрыта внутренним корпусом,
внутренний корпус внутри заполнен инертным газом, а
область между корпусом и внутренним корпусом, которая включает в себя по меньшей мере зону между первым кабелем и вторым кабелем, заполнена изолирующим материалом.