一种改进的无感绕线电阻器的制作方法

本实用新型属于基本电器元件中的电阻器领域，特别涉及一种改进的无感绕线电阻器。

背景技术：

随着风力发电、太阳能发电等清洁能源的使用，提高电能质量变得越来越迫切，其中，滤波装置是治理电能质量中谐波的重要组成部分。滤波装置中需要使用无感电阻器，而普通电阻很难制成无感电阻器。

绕线电阻器是用康铜丝或锰铜丝绕在绝缘骨架上制成。它有很多优点：耐高温、精度高、功率大。但其调频特性差，这主要是由于其分布电感较大。在低频的精度仪表中被广泛应用。

若采用现有的绕线电阻器，即使采用无感绕法，制成无感绕线电阻器，那么该无感绕线电阻器的体积很大、结构复杂、绕线工艺复杂、散热性能差。

技术实现要素：

基于以上技术不足，本实用新型提出一种改进的无感绕线电阻器，采用单线平行绕线方法，实现了无感绕线电阻器的体积小、结构简单、易于扩展、绕线工艺简单、散热好，无需外加散热器，因其工艺更加简易，降低了制造成本。

本实用新型的技术方案如下，一种改进的无感绕线电阻器，包括：上固定板、下固定板、骨架、接线端子及电阻丝；

所述骨架由N片框架组成，框架之间用螺栓与螺母通过框架固定孔固定；N为大于等于 1的自然数；

所述框架由M片绝缘片和2M-2个绝缘管组成；M片绝缘片互相平行排列，并与2M-2 个绝缘管成垂直角度；M为大于等于2的自然数；

所述绝缘片端分别设置有贯穿安装孔，第一片绝缘片与第二片绝缘片分别通过两端的与其垂直的绝缘管相连接，第二片绝缘片与第三片绝缘片分别通过两端的与其垂直的绝缘管相连接，以此类推，第M-1片绝缘片与第M片绝缘片分别通过两端的与其垂直的绝缘管相连接，使用螺杆穿过所有2M-2个绝缘管固定所有M个绝缘片；

所述绝缘片包括：L个穿线孔、导线槽、两端框架固定孔及两端贯穿安装孔；其中L为偶数；

上固定板及下固定板分别设置安装孔，通过平行绝缘片上的贯穿安装孔，使用螺杆与螺母将上固定板及下固定板分别固定在骨架两端；接线端子固定在上固定板上，电阻丝两个出线端，分别通过上固定板的两个出线孔，分别接到接线端子上；

所述电阻丝，采用单线平行绕法，使电阻丝通过穿线孔绕在框架上，并通过导线槽连接每个框架，并将电阻丝两个端头与接线端子中两个压线端子相连接。

所述导线槽包括：首端上导线槽、首端下导线槽、末端上导线槽、末端下导线槽；

所述L个穿线孔与两端贯穿安装孔打孔方向一致，为y轴方向；

所述首端上导线槽、首端下导线槽、末端上导线槽、末端下导线槽与两端框架固定孔打孔方向一致，为z轴方向；

所述接线端子包括：第一压线端子与第二压线端子；

所述的电阻丝，采用单线平行绕法，使电阻丝通过穿线孔绕在框架上，并通过导线槽连接每个框架，具体为：电阻丝一端与接线端子第一压线端子相连接，并从第一片框架的第一绝缘片中第一穿线孔穿到第一片框架的第二绝缘片第一穿线孔，依次穿到第一片框架的第M 绝缘片第一穿线孔后，从第一片框架的第M绝缘片第二穿线孔折回到第一片框架的第M-1 绝缘片第二穿线孔，依次穿到第一片框架的第一绝缘片第二穿线孔，再从第一片框架的第一绝缘片第三穿线孔折回，以此类推，直到穿完第一片框架的M个绝缘片上所有L个穿线孔，电阻丝从第一片框架的第一绝缘片末端上导线槽穿到第二片框架的第一绝缘片末端上导线槽，并从第二片框架的第一绝缘片末端上导线槽穿到第二片框架的第一绝缘片第L个穿线孔，按照第一片框架的穿线方法逆序穿完第二片框架的M个绝缘片上所有L个穿线孔，并从第二片框架的第一绝缘片首端上导线槽穿到第三片框架的第一绝缘片第一个穿线孔，按照第一片框架的穿线方法穿完第三片框架，以此类推，穿完所有N片框架，并将电阻丝另一端与接线端子第二压线端子相连接。

所述的骨架采用绝缘耐火材料；

所述电阻丝长度按照如下公式进行计算：

其中，Rl为电阻丝长度，单位为m，R为电阻器的电阻值，单位为Ω，ρ为电阻丝的电阻率，单位为Ω/m，l0电阻器接线端头和预留长度，单位为m；

所述穿线孔尺寸范围：Φ1.5mm～Φ100mm

所述导线槽尺寸范围：1×2mm～4×8mm；

所述框架固定孔尺寸范围：Φ2mm～Φ25mm；

所述贯穿安装孔尺寸范围：Φ4mm～Φ25mm；

所述的单线平行绕法任意相邻两条线互相平行而且它们中的电流方向相反，电流的矢量和几乎为零，产生磁道几乎为零，电阻器为无感电阻器。

有益技术效果：

本实用新型采用单线平行绕线方法，实现了无感绕线电阻器的体积小、结构简单、易于扩展、绕线工艺简单、散热好，无需外加散热器，因其工艺更加简易，降低了制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种改进的无感绕线电阻器主视图；

图2为本实用新型实施例的一种改进的无感绕线电阻器侧视图；

图3为本实用新型实施例的一种改进的无感绕线电阻器俯视图；

图4为本实用新型实施例的一种改进的无感绕线电阻器仰视图；

图5为本实用新型实施例的一种改进的无感绕线电阻器第一框架绕线示意图；

图6为本实用新型实施例的一种改进的无感绕线电阻器框架间绕线示意图；

图7为本实用新型实施例的绝缘片立体图；

图8为本实用新型实施例的绝缘片主视图；

图9为本实用新型实施例的绝缘片俯视图；

图10为本实用新型实施例的电感测试结果图；

图中：1-上固定板，2-下固定板，3-骨架，4-接线端子，5-电阻丝，6-安装孔，7-螺杆， 8-螺母，9-出线孔，10-框架，11-框架固定孔，12-绝缘片，13-绝缘管，14-贯穿安装孔，15- 穿线孔，16-首端上导线槽，17-首端下导线槽，18-末端上导线槽，19-末端下导线槽，20-第一压线端子，21-第二压线端子。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对实用新型做进一步说明，一种改进的无感绕线电阻器，如图1、图2、图3、图4所示，包括：上固定板1、下固定板2、骨架3、接线端子4及电阻丝5；

所述骨架3由N片框架10组成，框架10之间用螺栓与螺母通过框架固定孔11固定；本实施例N＝6；

所述框架10由M片绝缘片12和2M-2个绝缘管13组成；本实施例M＝9；M片绝缘片 12互相平行排列，并与2M-2个绝缘管13成垂直角度；

所述绝缘片12两端分别设置有贯穿安装孔14，第一片绝缘片12与第二片绝缘片12分别通过两端的与其垂直的绝缘管13相连接，第二片绝缘片12与第三片绝缘片12分别通过两端的与其垂直的绝缘管13相连接，以此类推，第M-1片绝缘片12与第M片绝缘片12分别通过两端的绝缘管13相连接，使用螺杆7穿过所有2M-2个绝缘管13固定所有M个绝缘片12；

所述绝缘片12包括：L个穿线孔15、导线槽、两端框架固定孔11及两端贯穿安装孔14；其中L为偶数；如图7、图8、图9所示；

上固定板1及下固定板2四角分别设置四个安装孔6，通过通过平行绝缘片12上的贯穿安装孔贯穿安装孔14，使用螺杆7与螺母8将上固定板1及下固定板2分别固定在骨架3两端；接线端子4固定在上固定板1上，电阻丝两个出线端分别通过上固定板的两个出线孔9，分别接到接线端子4上；

所述电阻丝5，采用单线平行绕法，使电阻丝通过穿线孔绕在框架10上，并通过导线槽连接每个框架，并将电阻丝5两个端头与接线端子中两个压线端子相连接；

所述导线槽包括：首端上导线槽16、首端下导线槽17、末端上导线槽18、末端下导线槽19；

所述L个穿线孔15与两端贯穿安装孔14打孔方向一致，为y轴方向；本实施例L＝18；

所述首端上导线槽16、首端下导线槽17、末端上导线槽18、末端下导线槽19与两端框架固定孔11打孔方向一致，为z轴方向；

所述接线端子4包括：第一压线端子20与第二压线端子21；

所述的电阻丝5，采用单线平行绕法，如图5、图6所示，使电阻丝5通过穿线孔绕在框架10上，并通过导线槽连接每个框架，具体为：电阻丝5一端与接线端子第一压线端子20 相连接，并从第一片框架10的第一绝缘片12中第一穿线孔穿15到第一片框架10的第二绝缘片12第一穿线孔15，依次穿到第一片框架10的第M绝缘片12第一穿线孔后15，从第一片框架10的第M绝缘片12第二穿线孔15折回到第一片框架10的第M-1绝缘片12第二穿线孔15，依次穿到第一片框架10的第一绝缘片12第二穿线孔15，再从第一片框架10的第一绝缘片12第三穿线孔15折回，以此类推，直到穿完第一片框架10的M个绝缘片12上所有L个穿线孔15，电阻丝5从第一片框架10的第一绝缘片12末端上导线槽18穿到第二片框架10的第一绝缘片12末端上导线槽18，并从第二片框架10的第一绝缘片12末端上导线槽18穿到第二片框架10的第一绝缘片12第L个穿线孔15，按照第一片框架的穿线方法逆序穿完第二片框架10的M个绝缘片12上所有L个穿线孔15，并从第二片框架10的第一绝缘片12首端上导线槽16穿到第三片框架10的第一绝缘片12第一个穿线孔15，按照第一片框架10的穿线方法穿完第三片框架10，以此类推，穿完所有N片框架10，并将电阻丝5另一端与接线端子第二压线端子21相连接。

所述的骨架采用绝缘耐火材料，包括陶、瓷和耐火砖；

所述电阻丝长度按照如下公式进行计算：

其中，Rl为电阻丝长度，单位为m，R为电阻器的电阻值，单位为Ω，ρ为电阻丝的电阻率，单位为Ω/m，l0电阻器接线端头和预留长度，单位为m；

本实施例所述穿线孔尺寸：φ2.5mm；

本实施例所述导线槽尺寸：φ1.5mm；

本实施例所述框架固定孔尺寸：φ5mm；

本实施例所述贯穿安装孔尺寸：φ5.5mm；

所述的单线平行绕法任意相邻两条线互相平行而且它们中的电流方向相反，电流的矢量和几乎为零，产生磁道几乎为零，电阻器为无感电阻器。

本实施例设计的电阻值为69Ω，经测试，测试仪器型号为：U2811D LCR Meter，其可以达到电感值为0，实现无感，如图10所示；

改进后的无感绕线电阻器相比较原无感绕线电阻，其散热性能明显提高，无论功率多大，已经无需加装散热器；

同样是制造69Ω电阻，原来电阻器体积达到280mm×140mm×45mm，改进之后的电阻器体积可以达到235mm×80mm×40mm；

同样是制造69Ω电阻，其生产效率由原来的，4人2小时，提高到1人半小时，大幅度提高了生产效率，降低了制造成本和人工成本。