WO1993006605A1 - Flüssigkeitsgekühlter hochlastwiderstand - Google Patents

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WO1993006605A1
WO1993006605A1 PCT/DE1992/000762 DE9200762W WO9306605A1 WO 1993006605 A1 WO1993006605 A1 WO 1993006605A1 DE 9200762 W DE9200762 W DE 9200762W WO 9306605 A1 WO9306605 A1 WO 9306605A1
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load resistor
resistance element
chamber
insulating
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PCT/DE1992/000762
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English (en)
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Inventor
Alfred Bochtler
Rolf Neubert
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/08—Cooling, heating or ventilating arrangements
    • H01C1/082—Cooling, heating or ventilating arrangements using forced fluid flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C3/00—Non-adjustable metal resistors made of wire or ribbon, e.g. coiled, woven or formed as grids
    • H01C3/02—Non-adjustable metal resistors made of wire or ribbon, e.g. coiled, woven or formed as grids arranged or constructed for reducing self-induction, capacitance or variation with frequency

Definitions

  • the invention relates to a liquid-cooled high-load resistor. 5
  • a liquid-cooled power resistor is known from EP 0 066 902 B1.
  • This liquid-cooled power resistor consists of a cylindrical housing, which is provided with two splashes.
  • the 10 housing is closed at the front with an upper cover plate and a lower cover plate. •
  • the flanges are formed in rectangular parallelepiped shape, so that their edges project beyond the cylinder and for connection to the Deckplat ⁇ th serve by means of fastening screws.
  • 15 sene housing is provided with two connections for deionized water, with an inlet hole in the lower connection and an outlet hole in the upper connection. Four panels are attached to the inside of the housing. You alternately leave left
  • the panels 20 and right a flow cross-section free and serve to deflect the deionized water. They are provided with holes through which a resistance conductor is guided like a serpentine. Thus, the panels are also used as holders for the resistance conductor
  • the upper and lower cover plates are each provided with a connecting pin and fixed by means of a nut.
  • the resistance conductor is connected to these connecting pins.
  • this liquid-cooled power resistor still has a high inductance.
  • its resistance value is relatively high, for example 10 ⁇ . to 10 ⁇ l.
  • a liquid-cooled contra which consists of a hollow body and a resistance carrier arranged in its interior.
  • This resistance carrier is wound with resistance wire.
  • the hollow body and the resistance body consist of insulating material and are spaced apart from one another by an intermediate space forming a cooling channel. Which is connected to a coolant inflow at the lower end of the hollow body and to a coolant outflow at the upper end of the hollow body.
  • the resistance carrier consists of a rod-shaped body with radially arranged arms on which the resistance wire is wound bidirectionally. The ends of the resistance wire are each connected to an electrical connection.
  • Such a liquid-cooled resistor has a low inductance and can dissipate a high power loss.
  • it is disadvantageous that such resistors have a low insulating strength and the cooling liquid must not be electrically conductive. Due to the use of a thin wire as a resistance conductor, the resistance value of such a liquid-cooled resistor is very large.
  • the invention is based on the object of specifying a liquid-cooled high-load resistor which can dissipate a high power loss in a small space, is low-inductance and has a very low resistance value.
  • This object is achieved in that the chamber consists of two insulating plates and an insulating ring and that a bifilar wound conductor strip spiral is provided as a resistance element, which is stretched between the two insulating plates in such a way that the cooling liquid flows through a rectangular channel.
  • the resistance element By arranging the resistance element directly in the cooling liquid, as a result of which the cooling liquid flows along both sides of the current-carrying resistance element, a high power loss can be dissipated to the cooling liquid.
  • the resistance element By designing the resistance element as a bifilar wound conductor strip spiral, the resulting inductance of the high-load resistor is kept to a minimum, with a flat strip being selected as the resistance material, which, owing to the geometry, has a low self-inductance compared to a round conductor.
  • the conductor strip of the resistance element is provided with an insulating layer. Ceramic material with which the conductor strip is coated can be provided as the insulating layer. It is therefore also possible to use conductive cooling liquid, for example service water, as the cooling liquid. Oil can also be used as a coolant. If the conductor strip of the resistance element is not insulated, deionized water is used as the cooling liquid.
  • the resistance element is mechanically fixed by means of knobs on at least one insulating plate.
  • These knobs are made of electrically non-conductive material, for example plastic. This simplifies the Assembly of the individual parts to form a high-load resistor and the resistance spiral has a uniform slope along the resistance flat strip, whereby a channel formed along the flat strip has a uniform cross section.
  • Another embodiment of the mechanical fixing of the resistance element is a bifilar groove in an insulating plate of the high-load resistor.
  • an insulating plate and an insulating ring of this high-load resistor form one design. This considerably simplifies the assembly, because the resistance element is first installed in the chamber of the high-load resistor and in a subsequent operation, this pre-assembled high-load resistor can be closed in a liquid-tight manner by means of the second insulating plate. By using one unit, only one sealing ring is used.
  • the space requirement for such a high-load resistor is small.
  • the resistance value can be adjusted by changing the length, width or thickness of the conductor strip material.
  • the variation of the conductor strip thickness is expedient for an existing construction of the housing.
  • the power loss to be dissipated is determined with the amount of liquid flowing through per unit of time.
  • the high-load resistor according to the invention Possibility to flow around the conductor tape spiral once or twice.
  • the coolant flows from the inlet to the center of the high-load resistor - turning point of the bifilar wound conductor coil - and back to the outlet.
  • a further inlet and outlet are arranged in the turning area of the bifilarly wound conductor tape spiral. This creates two parallel cooling channels that can be flowed through in the same direction or in opposite directions with cooling liquid.
  • twice the amount of cooling fluid can flow through this high-load resistor per unit of time, as a result of which the power loss that is given off to the coolant is doubled without changing the space requirement of the high-load resistor.
  • Figure 1 shows a plan view of the high-load resistor according to the invention
  • Figure 2 illustrates a sectional view II-II of Figure 1, in Figure 3, the resistance element is shown in more detail
  • Figure 4 shows an embodiment of the electrical
  • FIG. 5 shows a further sectional view in-iii according to FIG. 1
  • FIG. 6 shows a further sectional view IV-iv according to FIG.
  • FIG. 1 shows a top view of the liquid-cooled high-load resistor according to the invention.
  • This load resistor consists of a housing 2 and a resistance element 4, which is shown in more detail in FIG. For better understanding, the associated sectional illustration II-II, shown in FIG. 2, is also described.
  • the housing 2 of the high-load resistor consists of a chamber 6, in which the resistance element 4 is arranged, and a cover 8.
  • an insulating plate is provided, which is detachably closed with the chamber 6 by means of a circumferential sealing ring 10 in a liquid-tight manner .
  • the cover 8 can also not be detachably connected to the chamber 6.
  • the chamber 6 consists of an insulating plate 12 and an insulating ring 14. The corners of the
  • Insulating rings 14 are designed as flanges or fastening flags 16.
  • the insulating plate 12, which forms the bottom of the chamber 6, is likewise closed in a liquid-tight manner by means of a circumferential sealing ring.
  • the insulating ring 14 and the insulating plate 12 form a structural unit.
  • Knobs 18 made of electrically non-conductive material are provided for mechanically fixing the resistance element 4 on the insulating plate 12. These knobs 18 are alternately inserted on both sides along imaginary radial lines on the insulating plate 12. Deflection pins 20 and 22 are arranged in the interior of the resistance element 4 and are shown in FIG. 6 below.
  • the electrical connections 24 and 26 of the resistance element 4 are arranged in the edge region of the chamber 6. Also in the edge region of the chamber 6, an inlet 28 and an outlet 30 for the coolant are arranged in the insulating plate 8. As shown in FIG. 2, the resistance element 4 is clamped in the chamber 6 by means of the insulating plate 8 and the releasable fastening elements in such a way that the cooling liquid flows through a rectangular channel 32.
  • a bifilar wound conductor strip spiral 34 is provided as the resistance element 4, which is provided with an electrical connection 24 and 26 at its free ends.
  • a stainless steel strip with the following dimensions 0.5x10x4,000 mm 3 can be provided as the resistance material.
  • the deflection pins 20 and 22 are arranged eccentrically to the center point 40 of the chamber 6 of the high-load resistor. The distance from the center 36 to the center 40 is marked with a and the distance from the center 38 to the center 36 is marked with b. The bending radii of the conductor strip of the resistance element 4 can be determined by means of these distances.
  • a further inlet or a further outlet can be arranged in the center 36, in addition to the deflecting pin 20, a further inlet or a further outlet can be arranged and in the center 38, in addition to the deflecting pin 22, a further outlet or a further inlet can be arranged.
  • the bifilar wound conductor strip spiral 34 and the centrally arranged deflection pins 20 and 22 result in a spiral channel 32 through which the coolant always flows in the opposite direction relative to a partition (conductor strip). These two flow directions are marked by broken arrows.
  • the single-channel design of the liquid-cooled high-load resistor is converted into a two-channel embodiment.
  • the coolant By placing the Inlet 28, the outlet 30, the further inlet and the further outlet, the coolant can flow in the two channels in the same direction or in the opposite direction.
  • the flow rate of the cooling liquid can be doubled through the second channel, as a result of which the dissipated power loss also doubles.
  • the conductor current is supplied and discharged at the electrical connections 24 and 26, the individual spiral paths are flowed through in the opposite direction by the current, as a result of which the resulting inductance of this resistance element 4 is minimal.
  • the resistance material has the shape of a flat strip (FIG. 4), which, owing to the geometry, has a lower self-inductance than a round conductor.
  • the electrical connection 24 or 26, of which only the connection 26 is shown in FIG. 4, consists of a web 42 which is arranged on a disk 44.
  • a threaded bolt 46 is attached to the side of the disk 44 facing away from the web 42.
  • the free end of the conductor strip spiral 34 is electrically conductively connected to the web 42.
  • an end face 48 of the web 42 terminates with the insulating ring 14 (chamber wall) and a web side 50 directed towards the entrance of the cooling channel 32 is chamfered so that the cooling liquid can enter and exit as swirl-free as possible.
  • FIG. 5 shows a further sectional illustration III-in according to FIG. 1.
  • This sectional view III-III shows an electrical connection 24 on one side and the inlet 28 arranged in the insulating plate 8 on the other hand.
  • the electrical connection 24 consists of the previously described parts of web 42, washer 44 and threaded bolt 46 (FIG. 4) and a connecting conductor 52, which is electrically conductively connected to the threaded bolt 46 by means of a nut 54 and a washer 56.
  • the inlet 28 consists of a socket 58 which is anchored in the insulating plate 8 in a liquid-tight manner by means of a seal 60.
  • a coolant hose 62 of a cooling system (not shown in more detail) is plugged onto the nozzle 58.
  • the cooling liquid flows through the hose 62 and the nozzle 58 into the entrance of the cooling channel 32, the opening of which lies in the sectional plane. This means that the coolant emerges vertically from the drawing plane.
  • FIG. 6 shows a further sectional view IV-IV according to FIG. 1 in more detail.
  • This illustration shows the deflecting pins 20 and 22 in the middle of the chamber 6 of the high-load resistor.
  • These deflecting pins 20 and 22 each also serve as receptacles for a releasable fastening means 64, with which the bifilar wound conductor strip spiral 34 is also pressed in the chamber 6 in the center of the high-load resistance.
  • this resistor has a resistance value of only 0.8.2. with a load capacity of 5 kW at a flow rate of 3 1 / min for the single-channel version.
  • the two-channel embodiment has a load capacity of 10 kW with a flow rate of 6 1 / min.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen flüssigkeitsgekühlten Hochlastwiderstand, bestehend aus einem Gehäuse (2) und einem Widerstandselement (4), wobei das Widerstandselement (4) innerhalb einer von einem Zulauf zum Ablauf (28, 30) mit einer Kühlflüssigkeit durchflossenen Kammer (6) angeordnet ist. Erfindungsgemäß besteht die Kammer (6) aus zwei Isolierplatten (8, 12) und einem Isolierring (14) und ist als Widerstandselement (4) eine befilar gewickelte Leiterbandspirale (34) vorgesehen, die derart zwischen den beiden Isolierplatten (8, 12) gespannt ist, daß die Kühlflüssigkeit durch einen rechteckförmigen Kanal (32) strömt. Somit erhält man einen flüssigkeitsgekühlten Hochlastwiderstand, der auf kleinem Raum eine hohe Verlustleistung abführen kann, niederinduktiv ist und dessen Widerstandswert sehr niedrig ist.

Description

Flύssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand
Die Erfindung bezieht sich auf einen flüssigkeits¬ gekühlten Hochlastwiderstand. 5
Aus der EP 0 066 902 Bl ist ein flüssigkeitsgekühlter Leiεtungswiderstand bekannt. Dieser flüssigkeitεgekühlte Leistungswiderstand besteht aus einem zylinderfδrmigen Gehäuse, der mit zwei Planschen versehen ist. Dieses Ge-
10 häuse ist stirnseitig mit einer oberen Deckplatte und einer unteren Deckplatte abgeschlossen. Die Flansche • sind in Quaderform ausgebildet, so daß ihre Ecken den Zylinder überragen und zur Verbindung mit den Deckplat¬ ten mittels Befestigungsschrauben dienen. Das geschlos-
15 sene Gehäuse ist mit zwei Anschlüssen für entioniεiertes Wasser vorgesehen, wobei im unteren Anschluß eine Eintrittsbohrung und im oberen Anschluß eine Austritts- bohrung vorgesehen sind. Im inneren des Gehäuses sind vier Blenden befestigt. Sie lassen wechselweise links
20 und rechts je einen Durchflußquerschnitt frei und dienen zur Ablenkung des entionisierten Wassers. Sie sind mit Bohrungen versehen, durch die ein Widerstandsleiter serpentinenartig geführt ist. Somit werden die Blenden gleichzeitig als Halterungen für den Widerstandsleiter
25 verwendet. Die obere und untere Deckplatte ist jeweils mit einem Anschlußstift versehen und mittels einer Mut¬ ter fixiert. Mit diesen Anschlußεtiften ist der Wider¬ standsleiter verbunden. Bei dieser A sführungsform des flüssigkeitsgekühlten Leistungswiderstandes bestehen der
30 Zylinder mit den Flanschen aus Aluminium und die Deck¬ platten aus Polypropylen. Das als Kühlflüssigkeit ver¬ wendete entionisierte Wasser läuft durch den Leistungs- widerstand und wird im Bypasεbetrieb dauernd aufberei- '"f tet.
35
Durch die direkte Anordnung des Widerstandsleiters in der Kühlflüssigkeit wird eine wirksame und gleichmäßige Wärmeabfuhr gesichert, wobei die Wärmekapazität verhält¬ nismäßig hoch ist. Trotz der serpentinartigen oder mäan- derfδr igen Anordnung des Widerstandsleiters weist die¬ ser flüssigkeitsgekühlte Leistungswiderstand immer noch eine hohe Induktivität auf. Außerdem ist sein Wider¬ standswert verhältnismäßig hoch, beispielsweise 10Λ. bis 10θ l.
Aus der DE 36 39 239 AI ist ein flüssigkeitsgekühlter Widers and bekannt, der aus einem Hohlkörper und einem in seinem Innenraum angeordneten Widerstandsträger be¬ steht. Dieser Widerstands räger ist mit Widerstandsdraht bewickelt. Der Hohlkörper und der Widerstandskörper be¬ stehen aus Isoliermaterial und sind durch einen einen Kühlkanal bildenden Zwischenraum voneinander beabstan¬ det. Der ans untere Ende des Hohlkörpers mit einem Kühl- mittelzufluß und am oberen Ende des Hohlkörpers mit einem Kühlmittelabfluß in Verbindung steht. Der Wider¬ standsträger besteht aus einem stabfόrmigen Körper mit radial angeordneten Armen, auf denen der Widerstands- draht bidirektional aufgewickelt ist. Die Enden des Wi- derstandsdrahtes sind jeweils mit einem elektrischen An¬ schluß verbunden. Ein derartig flüssigkeitsgekühlter Wi¬ derstand hat eine geringe Induktivität und kann eine hohe Verlustleistung abführen. Nachteilig ist jedoch, daß derartige Widerstände eine geringe Isolierfestigkeit aufweisen und die Kühlflüεsigkeit nicht elektrisch lei¬ tend sein darf. Bedingt durch die Verwendung eines dün¬ nen Drahtes als Widerstandsleiter ist der Widerstands- wert eines derartigen flüssigkeitsgekühlten Widerstandes sehr groß.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen flüssigkeitsgekühlten Hochlastwiderstand anzugeben, der auf kleinem Raum eine hohe Verlustleistung abführen kann, niederinduktiv ist und einen sehr geringen Wider¬ standswert aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammer aus zwei isolierplatten und einem Isolierring besteht und daß als Widerstandselement eine bifilar gewickelte Leiterbandspirale vorgesehen ist, die derart zwischen den beiden Isolieplatten gespannt ist, daß die Kühlflüsεigkeit durch einen rechteckfδrmigen Kanal strömt.
.Durch die Anordnung des Widerstandselementes direkt in der Kühlflüssigkeit, wodurch beidseitig am stromführen¬ den Widerstandselement die Kühlflüssigkeit entlang- strδmt, kann eine hohe Verlustleistung an die Kühlflüs¬ sigkeit abgeführt werden. Durch die Ausgestaltung des Widerstandselementes als bifilar gewickelte Leiterband¬ spirale wird die resultierende Induktivität des Hoch¬ lastwiderstandes mimimal gehalten, wobei als Wider¬ standsmaterial ein Flachband gewählt ist, welches auf¬ grund der Geometrie im Vergleich zu einem Rundleiter ei- ne niedrige Eigeninduktivität aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leiterband des Widerstandselementes mit einer Isolierschicht ver¬ sehen. Als Isolierschicht kann keramisches Material vor- gesehen sein, mit dem das Leiterband beschichtet wird. Somit kann man als Kühlflüssigkeit auch leitfähige Kühlflüssigkeit verwenden, beispielsweise Brauchwasser. Ebenso kann man Öl als Kühlflüssigkeit verwenden. Ist das Leiterband des Widerstandselementes nicht isoliert, wird als Kühlflüssigkeit entionisiertes Wasser verwen¬ det.
Das Widerstandselement wird in einer bevorzugten Ausfüh¬ rungsform des Hochlastwiderstandes mittels Noppen auf wenigstens einer isolierplatte mechanisch fixiert. Diese Noppen sind aus elektrisch nicht leitendem Material, beispielsweise Kunststoff. Dadurch vereinfacht sich der Zusammenbau der einzelnen Teile zum Hochlastwiderstand und die Widerstandsspirale weist entlang des Wider¬ stands-Flachbandes eine gleichmäßige Steigung auf, wo¬ durch ein gebildeter Kanal entlang des Flachbandes einen gleichmäßigen Querschnitt aufweist.
Eine weitere Ausführungsform der mechanischen Fixierung des Widerstandselementes ist eine bifilar geführte Nut in einer Iεolierplatte des Hochlastwiderεtandeε.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Hochlastwiderstandes bildet eine Isolierplatte und ein Isolierring dieses Hochlastwiderstandes eine Bauform. Dadurch vereinfacht sich der Zusammenbau erheblich, weil das Widerstandselement zunächst in die gebildete Kammer des Hochlastwiderstandes montiert werden und in einem anschließenden Arbeitsgang dieser vormontierte Hochlast- iderstand mittels der zweiten Isolierplatte flüssig¬ keitsdicht verschlossen werden kann. Durch die Verwen- d ng einer Baueinheit wird auch nur noch ein Dichtring gebrauch .
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung dieses flüs¬ sigkeitsgekühlten Hochlastwiderstandes konnte die In- duktivität gegenüber den bekannten Hochlastwiderständen erheblich verringert werden.
Der benötigte Platzbedarf für einen derartigen Hoch- lastwiderstand ist gering. Der widerstandswert kann durch Veränderung der Länge, der Breite oder der Dicke des Leiterbandmaterials eingestellt werden. Für eine be¬ stehende Konstruktion des Gehäuses ist die Variation der Leiterbanddicke zweckmäßig.
Die abzuführende Verlustleistung wird mit der durch¬ strömenden Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit bestimmt. Beim erfindungsgemäßen Hochlastwiderstand besteht die Möglichkeit, die Leiterbandspirale einfach oder zweifach zu umströmen. Bei der erstgenannten Betriebsart fließt die Kühlflüssigkeit vom Zulauf ins Zentrum des Hochlast- Widerstandes - Wendepunkt der bifilar gewickelten Lei- terbandspirale - und zurück zum Ablauf. Bei der zweitge¬ nannten Betriebsart sind ein weiterer Zu- und Ablauf im Wendebereich der bifilar gewickelten Leiterbandspirale angeordnet. Dadurch entstehen zwei parallele Kühlkanäle, die gleichsinnig oder gegensinnig mit Kühlflüssigkeit durchströmt werden können. Bei dieser Betriebsart kann pro Zeiteinheit die doppelte Kuhlflussigkeitsmenge durch diesen Hochlastwiderstand strömen, wodurch sich auch die Verlustleistung, die an die Kühlflüssigkeit abgegeben wird, verdoppelt, ohne dabei den Platzbedarf des Hochlastwiderstandes zu verändern.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteran¬ sprüchen 6 bis 9 zu entnehmen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die
Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen flüssigkeitsgekühlten Hochlastwiderstandes schematisch veranschaulicht ist.
Figur l zeigt eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Hochlastwiderstandes, Figur 2 veranschaulicht eine Schnittdarstellung II-II nach Figur l, in Figur 3 ist das Widerstandselement näher dargestellt, Figur 4 zeigt eine Ausführungsform des elektrischen
Anschlusses des Widerstandselementes des Hoch¬ lastwiderstandes,in Figur 5 ist eine weitere Schnittdarstellung in-iii nach Figur 1 dargestellt und Figur 6 zeigt eine weitere Schnittdarstellung IV-iv nach Figur l. In Figur 1 ist eine Draufsicht des erfindungsgemäßen flüssigkeitsgekühlten Hochlastwiderstandes dargestellt. Dieser Hochlaεtwiderstand besteht aus einem Gehäuse 2 und einem Widerstandselement 4, das in Figur 3 näher dargestellt ist. Zum besseren Verständnis wird gleich¬ zeitig die zugehörige Schnittdarstellung II-II, darge¬ stellt in Figur 2, mitbeschrieben. Das Gehäuse 2 des Hochlastwiderstandes besteht aus einer Kammer 6, in der das Widerstandselement 4 angeordnet ist, und einem Deckel 8. Als Deckel 8 ist eine Isolierplatte vorgese¬ hen, die lösbar mit der Kammer 6 mittels eines umlau¬ fenden Dichtringes 10 flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Der Deckel 8 kann auch nicht lösbar mit der Kammer 6 verbunden werden. Die Kammer 6 besteht aus einer iso- lierplatte 12 und einem Isolierring 14. Die Ecken des
Isolierrings 14 sind als Flansche bzw. Befestigungsfah¬ nen 16 ausgebildet. Die Isolierplatte 12, die den Boden der Kammer 6 bildet, ist ebenfalls mittels eines umlau¬ fenden Dichtrings flüssigkeitsdicht verschlossen. In ei- ner bevorzugten Ausfuhrungsform des Hochlastwiderstandes bildet der Iεolierring 14 und die Iεolierplatte 12 eine Baueinheit.
Zur mechanischen Fixierung des Widerstandselementes 4 auf der Iεolierplatte 12 sind Noppen 18 aus elektrisch nicht leitendem Material vorgesehen. Diese Noppen 18 sind jeweils abwechselnd beidseitig entlang gedachter radialer Linien auf der Isolierplatte 12 gesteckt. Im Inneren des Widerstandεelementes 4 sind Umlenkzapfen 20 und 22 angeordnet, die in der Figur 6 nächer dargestellt sind. Im Randbereich der Kammer 6 sind die elektrischen Anschlüsse 24 und 26 des Widerstandselementes 4 angeord¬ net. Ebenfalls im Randbereich der Kammer 6 sind in der Isolierplatte 8 ein Zulauf 28 und ein Ablauf 30 für das Kühlmittel angeordnet. Wie in der Figur 2 dargestellt ist, wird das Wider¬ standselement 4 mittels der Isolierplatte 8 und der lös¬ baren Befestigungselemente derart in der Kammer 6 ver- spannt, daß die Kühlflüssigkeit durch einen rechteckfδr- migen Kanal 32 strömt.
in der Figur 3 ist das Widerstandselement 4 näher dar- . gestellt. Als Widerstandselement 4 ist eine bifilar ge- wickelte Leiterbandspirale 34 vorgesehen, die an ihren freien Enden jeweils mit einem elektrischen Anschluß 24 und 26 versehen ist. Als Widerstandsmaterial kann bei¬ spielsweise ein Edelεtahlband mit folgenden Meißen 0,5x10x4.000 mm3 vorgesehen sein. In den Mittelpunkten 36 und 38 dieser bifilar gewickelten Leiterbandspirale 34 sind exzentrisch zum Mittelpunkt 40 der Kammer 6 des Hochlastwiderstandeε die Umlenkzapfen 20 und 22 ange¬ ordnet. Der Abstand des Mittelpunktes 36 zum Mittelpunkt 40 ist mit a und der Abstand des Mittelpunktes 38 zum Mittelpunkt 36 ist mit b gekennzeichnet. Mittels dieser Abstände können die Biegeradien des Leiterbandes des Widerstandselementes 4 bestimmt werden.
Im Mittelpunkt 36 kann zusätzlich zum umlenkzapfen 20 ein weiterer Zulauf bzw. ein weiterer Ablauf und im Mit¬ telpunkt 38 kann zusätzlich zum umlenkzapfen 22 ein wei¬ terer Ablauf bzw. ein weiterer Zulauf angeordnet sein. Durch die bifilar gewickelte Leiterbandspirale 34 und durch die mittig angeordneten Umlenkzapfen 20 und 22 er- hält man einen spiralförmigen Kanal 32, durch den die Kühlflüssigkeit immer entgegengesetzt bezogen auf eine Trennwand (Leiterband) strömt. Diese beiden Strδmungs- richtungen sind mittels unterbrochener Pfeile gekenn¬ zeichnet. Durch den weiteren Zulauf und den weiteren Ab- lauf wird die einkanalige Ausgestaltung des flüsεig- keitsgekühlten Hochlastwiderεtandeε in eine zweikanalige Auεführungsform umgewandelt. Durch die Plazierung des Zulaufs 28, des Ablaufs 30, des weiteren Zulaufs und des weiteren Ablaufs kann das Kühlmittel in den beiden Kanälen in derselben Richtung oder entgegengesetzt flie¬ ßen. Durch den zweiten Kanal kann die Durchflußmenge der Kühlflüssigkeit verdoppelt werden, wodurch auch die ab¬ zuführende Verlustleistung sich verdoppelt.
Da an den elektrischen Anschlüssen 24 und 26 der Leiter- strom zugeführt und abgeführt wird, werden die einzelnen Spiralgänge entgegengesetzt vom Strom durchflössen, wo¬ durch die resultierende Induktivität dieseε Widerstands- elementes 4 minimal ist. Dazu trägt auch bei, daß das Widerstandεmaterial die Form eines Flachbandes hat (Fi¬ gur 4) , welches aufgrund der Geometrie im Vergleich zu einem Rundleiter eine niedrigere Eigeninduktivität auf¬ weist.
Der elektrische Anschluß 24 bzw. 26, von denen in der Figur 4 nur der Anschluß 26 dargeεtellt iεt, beεteht aus einem Steg 42, der auf einer Scheibe 44 angeordnet ist. Auf der dem Steg 42 abgewandten Seite der Scheibe 44 ist ein Gewindebolzen 46 angebracht. Die Leiterbandspirale 34 ist mit ihrem freien Ende mit dem Steg 42 elektrisch leitend verbunden. Eine Stirnseite 48 des Steges 42 schließt im eingebauten Zustand mit den Isolierring 14 (Kammerwand) ab und eine zum Eingang des Kühlkanals 32 gerichtete Stegseite 50 iεt abgeschrägt, damit die Kühlflüssigkeit möglichst verwirbelungsfrei ein- und austreten kann.
In Figur 5 ist eine weitere Schnittdarstellung III-in nach Figur l näher dargestellt. Diese Schnittdarstellung III-III zeigt einer εeitε einen elektrischen Anschluß 24 und andererseits den in der Isolierplatte 8 angeordneten Zulauf 28. Der elektrische Anschluß 24 besteht aus den bereits beschriebenen Teilen Steg 42, Scheibe 44 und Gewindebolzen 46 (Figur 4) und einem Anschlußleiter 52, der mittels einer Mutter 54 und einer Unterlegscheibe 56 mit dem Gewindebolzen 46 elektrisch leitend verbunden ist. Der Zulauf 28 besteht aus einem Stutzen 58, der mittels einer Dichtung 60 flüssigkeitsdicht in der Isolierplatte 8 verankert ist. Auf dem Stutzen 58 ist ein Kühlmittelschlauch 62 eines nicht näher darge¬ stellten Kühlsystems gesteckt. In der dargestellten Schnittdarstellung III-III strömt die Kühlflüssigkeit durch den Schlauch 62 und den Stutzen 58 in den Eingang des Kühlkanals 32, dessen Öffnung in der Schnittebene liegt. D.h. die Kühlflüssigkeit tritt aus der Zeichenebene senkrecht heraus.
In der Figur 6 ist eine weitere Schnittdarstellung IV-IV nach Figur l näher dargestellt. Diese Darstellung zeigt die Umlenkzapfen 20 und 22 in der Mitte der Kammer 6 des Hochlastwiderstandeε. Diese Umlenkzapfen 20 und 22 dienen jeweils ebenfalls als Aufnahme für ein lösbares Befestigungsmittel 64, mit denen auch im Zentrum des Hochlastwiderstandes die bifilar gewickelte Leiterband¬ spirale 34 in der Kammer 6 gepreßt wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung dieses flüs¬ sigkeitsgekühlten Hochlastwiderstands weist dieser wi- derstand einen Widerεtandεwert von nur 0,8.2. mit einer Belastbarkeit von 5 kW bei einer Durchflußmenge von 3 1/min bei der einkanaligen Ausführung. Die zweikanalige Ausfuhrungsform weist eine Belastbarkeit von 10 kW bei einer Durchflußmenge von 6 1/min auf.

Claims

Patentansprüche
l. Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand, bestehend aus einem Gehäuse (2) und einem WiderStandselement (4) , wobei das Widerstandselement (4) innerhalb einer von einem Zulauf zum Ablauf (28,30) mit einer Kühlflüssig¬ keit durchflossenen Kammer (6) angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kammer (6) aus zwei Isolierplatten (8,12) und einem isolierring (14) besteht und daß als Widerstands¬ element (4) eine bifilar gewickelte Leiterbandspirale (34) vorgesehen ist, die derart zwischen den beiden Iso¬ lierplatten (8,12) gespannt ist, daß die Kühlflüssigkeit durch einen rechteckfδr igen Kanal (32) strömt.
2. Flüεsigkeitsgekühlter Hochlastwiderεtand nach An¬ spruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß das Leiterband des Widerstandselementes (4) mit einer Isolierschicht versehen ist.
3. Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand nach An¬ spruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Leiterband des Widerstandselements (4) mittels Noppen (18) auf einer Isolierplatte (12) mechanisch fixiert iεt.
4. Flüssigkeitsgekuhlte Hochlastwiderstand nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Leiterband des Widerstandselements (4) mittels einer bifilar geführten Nut einer Isolierplatte (12) auf dieser Isolierplatte (12) mechanisch fixiert ist.
5. Flüsεigkeitsgekühlter Hochlastwiderεtand nach An- εpruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Isolierplatte (12) und der Isolierring (14) eine Baueinheit bilden.
6. Flüsεigkeitεgekühlter Hochlaεtwiderstand nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Zu- und Ablauf (28,30) am Randbereich der Kammer (6) des Hochlastwiderstandes angeordnet sind.
7. Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein weiterer Zu- und Ablauf im Bereich der Umlenk¬ zapfen (20,22) des Widerstandselementes (4) angeordnet sind.
8. Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand nach An¬ spruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektrischen Anschlüεεe (24,26) des Widerstands- elementes (4) am Randbereich der Kammer (6) des Hoch- lastwiderεtandes angeordnet sind.
9. Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand nach den An¬ sprüchen 6 und 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zu- und Ablauf (28,30) und die elektrischen An¬ schlüsse (24,26) fluchtend einander gegenüber angeordnet sind.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9111719U1 (de) * 1991-09-19 1991-11-07 Siemens AG, 8000 München Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand
DE9203354U1 (de) * 1992-03-12 1992-04-30 Siemens AG, 80333 München Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand
DE9409441U1 (de) * 1994-06-10 1994-08-04 Siemens AG, 80333 München Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand
US6452477B1 (en) * 2000-09-06 2002-09-17 Marconi Medical Systems, Inc. High voltage low inductance circuit protection resistor
US20090148657A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Jan Ihle Injection Molded PTC-Ceramics
US20090148802A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Jan Ihle Process for heating a fluid and an injection molded molding
US20090146042A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Jan Ihle Mold comprising a ptc-ceramic
US9034210B2 (en) * 2007-12-05 2015-05-19 Epcos Ag Feedstock and method for preparing the feedstock
US20090145977A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Jan Ihle Injection molded nozzle and injector comprising the injection molded nozzle
EP2897137B1 (de) * 2014-01-16 2020-04-29 Vishay MCB Industrie Kompakter elektrischer Hochleistungswiderstand
US9514864B2 (en) * 2014-02-24 2016-12-06 Sandia Corporation Solid-state resistor for pulsed power machines
DE102018133195B4 (de) * 2018-12-20 2021-04-08 Auto-Kabel Management Gmbh Hochstromwiderstand sowie Schaltungsanordnung
CN109545486A (zh) * 2019-01-09 2019-03-29 深圳市正阳兴电子科技有限公司 一种斩波电阻器及载体装置
US11451156B2 (en) 2020-01-21 2022-09-20 Itt Manufacturing Enterprises Llc Overvoltage clamp for a matrix converter
US11394264B2 (en) 2020-01-21 2022-07-19 Itt Manufacturing Enterprises Llc Motor assembly for driving a pump or rotary device with a low inductance resistor for a matrix converter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191124679A (en) * 1910-11-07 1912-10-31 William Le Roy Emmet Improvements in and relating to Water Cooled Resistances.
DE410792C (de) * 1925-03-05 Oerlikon Maschf Kuehlvorrichtung fuer elektrisch erwaermte, gewellte Metallbaender
US3858146A (en) * 1973-06-04 1974-12-31 B Simonsen Electrical discharge resistor
DE9111719U1 (de) * 1991-09-19 1991-11-07 Siemens AG, 8000 München Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2254838A (en) * 1938-09-08 1941-09-02 Rca Corp Resistor
US3156889A (en) * 1962-06-14 1964-11-10 Aerospace Corp Rheostat
DE3133485A1 (de) * 1980-09-15 1982-05-06 Peter 2563 Ipsach Herren Fluessigkeitsgekuehlte elektrische baugruppe
DE3267531D1 (en) * 1981-05-21 1986-01-02 Bbc Brown Boveri & Cie Liquid-cooled power resistor and its application
DE3639239A1 (de) * 1986-11-17 1988-05-19 Siemens Ag Fluessigkeitsgekuehlter widerstand
DE9203354U1 (de) * 1992-03-12 1992-04-30 Siemens AG, 80333 München Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE410792C (de) * 1925-03-05 Oerlikon Maschf Kuehlvorrichtung fuer elektrisch erwaermte, gewellte Metallbaender
GB191124679A (en) * 1910-11-07 1912-10-31 William Le Roy Emmet Improvements in and relating to Water Cooled Resistances.
US3858146A (en) * 1973-06-04 1974-12-31 B Simonsen Electrical discharge resistor
DE9111719U1 (de) * 1991-09-19 1991-11-07 Siemens AG, 8000 München Flüssigkeitsgekühlter Hochlastwiderstand

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