Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Типы электрических потребителей. Активная и реактивная нагрузка, активно-индуктивная и активно-емкостная, в чем различия?

Какие типы электрических потребителей бывают? Активная и реактивная нагрузка, активно-индуктивная и активно-емкостная, в чем различия?

В повседневной жизни и общениях с клиентами интернет-магазина Электрокапризам-НЕТ! мы выясняем множество технических вопросов и максимально точно подбираем оборудование под  инженерные задачи. Имея большой опыт работ и выбора технических решений  специалистами компании НТС-ГРУПП (ТМ Электрокапризам-НЕТ!) была собрана масса полезной информации, которую мы попытались структурировать и  в сжатом виде донести нашим клиентам путем публикации на сайте.  Ниже приведена своеобразная  классификация типа нагрузок с небольшими комментариями, а в следующей статье будут описаны особенности выбора мощности, запаса мощности и варианты использования источников бесперебойного питания, стабилизаторов напряжения и электрогенераторов в сетях с несбалансированным распределением потребителей, с различными видами активной и реактивной нагрузкок и др.

Применительно к выбору оборудования классифицируем типы нагрузок следующим образом

1. По типу электрического потребления нагрузки делятся на:

АКТИВНУЮ:  - Активная (или еще известную, как резистивная) нагрузка. В этом случае закон Ома выполняется в каждый момент времени и аналогичен закону Ома для схем постоянного тока. В качестве примеров : электрическая лампочка накаливания, нагревательный элемент (ТЭН), электрическая плита, бойлер и т.п.

РЕАКТИВНУЮ, которая также разделяется на такие:

-  Индуктивная нагрузка - нагрузка, через которую ток отстает от напряжения и нагрузка потребляет реактивную мощность. Примеры: асинхронные двигатели, электромагниты, катушки дросселей, трансформаторы, выпрямители, преобразователи построенные на тиристорах. Индуктивная (реактивная) нагрузка преобразует в течение одной половины полупериода энергию электрического тока в магнитное поле, а течении следующей половины преобразует энергию магнитного поля в электрический ток. При этом в индуктивной нагрузке кривая тока отстаёт от кривой напряжения на ту же половину полупериода. Примером для данного вида нагрузок может быть дроссель или катушка индуктивности.

-  Ёмкостная (реактивная) нагрузка преобразует в течение одной половины полупериода энергию электрического тока в электрическое поле, а течении следующей половины преобразует энергию электрического поля в электрический ток. При этом в ёмкостной нагрузке кривая тока опережает кривую напряжения на ту же половину полупериода. Примером данного вида нагрузок может быть конденсатор.

На практике  чистые реактивные нагрузки в электротехнике не встречаются. Вся электротехника работает с коэфициентом полезного действия ниже 100% вследствие рассеяния части энергии в виде тепловых потерь, потерь при излучении и др. побочных явлений. Таким образом в практической электротехнике применяется понятие активно-реактивной нагрузки. Активно-реактивная нагрузка также подразделяется на две: активно-индуктивная и активно-емкостная.

Активно-индуктивная нагрузка может рассматриваться как последовательное или параллельное соединение активного сопротивления и идеальной индуктивности. Примером таких нагрузок может быть обмоточный электромагнитный трансформатор, электродвигатель, электромагнитное пускорегулирующее устройство для люминесцентных ламп, катушка зажигания в автомобиле. Для этого вида нагрузок характерен бросок напряжения в момент размыкания электрической цепи.

Активно-ёмкостная нагрузка может рассматриваться как последовательное или параллельное соединение активного сопротивления и идеальной ёмкости. Примером таких нагрузок может быть конденсатор, электронные блоки питания галогенных или люминесцентных ламп. Для этих нагрузок характерен бросок тока в момент замыкания электрической цепи, особенно если он произошёл в тот момент, когда напряжение в сети максимально, или близко к максимальному.

При протекании тока через активно-реактивную нагрузку часть тока будет протекать через прибор, не производя никакой полезной работы. При этом максимумы и минимумы тока и напряжения будут достигаться в разное время, а кривые изменения по времени тока и напряжения будут не совпадать – оставаясь, при этом, периодическими функциями. Происходит сдвиг тока и напряжения по фазе.  Для обозначения зависимости такого сдвига применяется понятие Косинус угла между током и напряжением, и обозначается как cos(ϕ). Этот параметр является очень важным в электротехнике, которым не стоит пренебрегать при расчетах и выборе стабилизаторов напряжения, источников бесперебойного питания и электрогенераторов.

2. Фазность электропотребителей:

- однофазные –потребители рассчитанные на электропитание от 220/230В по схеме фаза-ноль-земля.

- трехфазные – потребители для которых необходимо подать напряжение 380В/400В в схеме с нейтралью и землей.

3. По способу распределения нагрузки (для трехфазных схем)

- Сбалансированные – сбалансированными считают такое распределение постребителей, когда на каждой фазе в трехфазной схеме мощности нагрузок распределены равномерно (с перекосом не более +/-20%). В качестве примера можно привести коттедж с трехфазным вводом электроснабжения, в котором при проектировании и монтаже электрических потребителей  15 кВт мощности равномерно распределили  по 5 кВт на каждую  фазу. Еще одним примером можно выделить промышленный цех, в котором преобладают трехфазные потребители и таким образом все три фазы будут нагружены равномерно.

- Несбалансированные – характеризуются как хаотично-нагруженные фазы, где нагруженность фаз может отличаться на 100% между собой. Примером может служить частный трехэтажный дом в котором на каждый этаж отводится одна фаза. Как показывает практика первый этаж дома (т.е. одна из фаз) обычно перегружена в силу того, что на первом этаже размещаются:  кухня, бойлерная и комната отдыха, а на остальных этажах спальни с бытовой техникой. В итоге одна фаза может быть  нагружена на 100%, а другие используются редко или не сильно нагружены. 

Емкостная и индуктивная нагрузка

В этой статье подробно рассмотрены три основных типа потребляемой мощности, которые используются в бытовых приборах и автомобилях.

Что это такое

Первым делом необходимо узнать, что такое активная энергия. Эта величина, расходуемая нагрузкой в обычном сопротивлении. Это относится к нагревательный устройствам (чайники, электрические камины, микроволновые печи и прочее). Расходуемая мощность данных устройств полностью активная. В таким устройствах используемая энергия навсегда и полностью трансформируется в другую группу энергии.

Мощность указывается символом P и обозначается в Ваттах (Вт).

Чтобы найти эту величину, необходимо воспользоваться формулой:

P = U * I;

В таком случае работа будет выполняться без изменений.

График индуктивной мощности

В цепях с переменным напряжением есть только активная энергия, потому что показатели мгновенной и средней мощности там сходятся.

Индуктивная работа — через нее проходит сила тока и отстает от напряжения. В результате будет расходоваться реактивная энергия.

Для примера, такая нагрузка используется в асинхронных двигателях, датчиках холостого хода, реакторах, трансформаторов тока, выпрямителях и прочих преобразователях.

Асинхронный двигатель индуктивного вида

Откуда появляется

Образование названия «реактивная мощь» относится к необходимости выделения энергии, которая расходуется нагрузкой, с формированием электромагнитных полей.

Этот компонент используется при индуктивном типе. Например, во время подсоединения электрических двигателей. Все бытовые приборы, а также некоторые промышленные и сельскохозяйственные объекты используют данный тип нагрузки.

Три основных вида на примере генератора

В электроцепях, когда работа будет активного вида, то внутри ток не отстает от показателей напряжения. Если энергия будет индуктивного вида, то ток будет запаздывать в отличии от напряжения. При емкостной, ток будет идти быстрее напряжения. Ниже подробно разобраны три типа работ, а также сфера их применения.

Виды энергии

Ниже представлены основные виды нагрузок, которые используются в повседневной жизни. Они могут быть как в бытовых приборах, как и в различных двигателях или датчиках.

Активная

Для данной работы используется закон Ома, который выполняется в каждую секунду времени и схож с правилом для переменного тока. Такой тип применяется в лампах для освещения или в электроплитах.

Активно емкостная нагрузка формула

Емкостная

Этот вид превращает в течении определенного времени энергию электрического тока в электрополе, а далее превращает ее в электрический ток. А также, здесь сила тока будет опережать напряжение.

В качестве примера может быть конденсатор. К сожалению, встретить полные реактивные нагрузки невозможно ни в одном приборе. Каждый вид не имеет коэффициент полезного действия 100%, потому что существуют потери энергии в воздухе и прочее. Потому чаще всего используется название активно-реактивной работы.

Индуктивная

Данный вид превращает энергию в магнитное поле, а далее меняет ее в электрический ток. Сила тока в этом случае будет отставать от напряжения. Для примера можно взять индуктивную катушку или датчик дросселя на автомобиле.

Функционирование выпрямителей

Как влияют нагрузки на функционирование выпрямителей и напряжение в цепи

В любой цепи выпрямителя, нагрузка будет иметь исключительно активное сопротивление.

На практике такие приборы достаточно редко функционируют на полном активном сопротивлении, потому что в большинстве вариантов их оснащают электрическими элементами, содержащими индуктивные и емкостные части.

Бывает, что работа содержит части с индуктивной мощностью (обмотки реле, дроссельные заслонки и так далее). Также выпрямители могут спокойно функционировать на встречной электродвижущей силе, например при зарядке АКБ для автомобилей. Также мощность может быть смешанного вида, в которой есть все три параметра.

График зависимости с выпрямителем

Емкостная и индуктивная нагрузка чаще всего встречаются в повседневной жизни и бытовых приборах.

На предприятиях также устанавливают конденсаторные установки, потому что они обладают рядом плюсов:

  • уменьшение расходов электрической энергии;
  • уменьшение расходов на ремонт и обслуживание промышленных приборов;
  • сдерживание шумов в сети;
  • снижение искажения фаз;
  • увеличение возможности сети электроснабжения, благодаря чему можно подсоединять электрические приборы без увеличения стоимости питания;
  • уменьшение сопротивления в сети;
  • снижение уровня высокочастотных помех.

Данные установки достаточно дорого стоят, поэтому нет смысла использовать их в квартирах, домах или небольших офисах.

Конденсаторные установки

В заключении необходимо отметить, что такие нагрузки необходимо знать для того, чтобы правильно рассчитать мощность каких-либо приборов. Помимо всех перечисленных типов, существуют также резистивные и активные. Информацию о них можно найти на соответствующих форумах по электрике.

Значение, Определение, Предложения . Что такое индуктивная нагрузка

Когда сильно индуктивная нагрузка, такая как электрический двигатель, выключена, ток не может мгновенно упасть до нуля; искра будет прыгать через размыкающиеся контакты.
Когда трансформатор, электромагнит или другая индуктивная нагрузка выключены, индуктор увеличивает напряжение на выключателе или выключателе и вызывает длительную дугу.
Другие результаты
Цель состоит в том, чтобы противодействовать индуктивной нагрузке от таких устройств, как асинхронный двигатель, электродвигатели и линии передачи, чтобы нагрузка казалась в основном резистивной.
На практике индуктивность питания вызывает снижение выходного напряжения постоянного тока при увеличении нагрузки, как правило, в пределах 10-20% при полной нагрузке.
Таким образом, подходящим индуктивным шунтирующим устройством будет индуктор 6,5 НН, расположенный параллельно линии, расположенной на расстоянии 123 мм от нагрузки.
Гиратор может быть использован для преобразования емкости нагрузки в индуктивность.
Такая схема могла бы состоять из накопительного конденсатора энергии, нагрузки в виде сопротивления, некоторой индуктивности цепи и переключателя – все последовательно.
Когда трансформатор выключен на своей первичной стороне, индуктивный удар производит скачок напряжения на вторичной, который может повредить изоляцию и подключенные нагрузки.
Конечно, индуктивные нагрузки на распределительную систему должны быть отключены в режиме предварительной зарядки.
Недостатком переключателя с сухим герконом является невозможность работы с высокой индуктивной нагрузкой и, следовательно, низкая максимально допустимая мощность включения контактов.
Фильтр состоит из конденсаторов или катушек индуктивности и делает нелинейное устройство более похожим на линейную нагрузку.
ЭСУ, которые не включаются, не оснащены переключателями или не создают индуктивных нагрузок, могут не испытываться на создание наведенных помех, и считается, что они удовлетворяют положениям пункта 6.9.
Переключатели для индуктивных нагрузок должны быть рассчитаны на обработку этих случаев.
В случае компенсации индуктивного эффекта нагрузок двигателя конденсаторы могут быть подключены локально.
Эти конденсаторы помогают генерировать реактивную мощность для удовлетворения потребностей индуктивных нагрузок.
МОП-транзисторы идеально подходят для переключения индуктивных нагрузок из-за допуска к индуктивному откату.

Нагрузка индуктивная - Энциклопедия по машиностроению XXL

Для согласования характеристик выходных цепей и нагрузки релейного регулирующего блока при наличии в нагрузке индуктивной составляющей сопротивления Вход импульсы напряжения с выхода релейного регулирующего блока  [c.474]

Для согласования характеристик выходных цепей и нагрузки релейного регулирующего блока при наличии в нагрузке индуктивной составляющей сопротивления.  [c.778]

Сверхпроводимость также позволяет решить проблему запаса электроэнергии впрок с выдачей ее при пиковых нагрузках. Индуктивный накопитель энергии представляет собой тороидальный криостат диаметром несколько метров, по виткам обмотки которого практически без потерь циркулирует ток.  [c.831]


Величина (сила) тока, протекающего по кромкам трубной заготовки и по периметру заготовки, будет определяться соотношением индуктивных сопротивлений каждой из рассматриваемых цепей нагрузки. Индуктивное сопротивление цепи, образованной периметром трубной заготовки, значительно превышает индуктивное сопротивление цепи кромок, поэтому максимальная часть суммарного тока ig будет проходить непосредственно по кромкам заготовки.  [c.288]

Частотные искажения, возникающие в оконечных каскадах из-за применения нагрузки индуктивного характера, практически полностью устраняются введением отрицательной обратной связи и коррекции.  [c.129]

Для иллюстрации изложенного рассмотрим регулируемый по напряжению синхронный генератор. Переходные процессы генератора описываются уравнениями Парка — Горева при постоянной частоте вращения. Насыщение учитывается по продольной оси с помощью характеристики холостого хода. Система регулирования напряжения включает возбудитель и быстродействующий транзисторный регулятор. Возбудитель описывается апериодическим звеном с нелинейным коэффициентом усиления, учитывающим магнитное насыщение возбудителя. Уравнения регулятора включают переменные коэффициенты, определяемые с помощью нелинейных статических характеристик. Нагрузка генератора является активно-индуктивной и описывается уравнениями в осях d, q.  [c.98]

При наличии библиотек моделей для каждого функционального элемента ЭЭС можно моделировать систему в целом. Для этого следует предварительно построить структурную схему математической модели ЭЭС с учетом структуры и режимов системы, а также конструктивных выполнений ее элементов. В качестве примера на рис. 7.11 представлена структурная схема модели одноканальной самолетной ЭЭС и несимметричной активно-индуктивной нагрузки. Составленная в соответствии с этой схемой совокупность уравнений моделей элементов и уравнений связи н представляет модель ЭЭС в целом.  [c.227]

Как отмечалось в 4.1, в консервативной нелинейной системе установление стационарной амплитуды характеризуется уменьшением до нуля величины вкладываемой энергии и реализуется за счет изменения средних значений нелинейных реактивных параметров (емкости или индуктивности). В диссипативной же системе достижение энергетического баланса и соответственно установление стационарной амплитуды происходит при отличных от нуля вложениях энергии и может осуществляться не только за счет эффективной расстройки системы, связанной с изменением среднего значения одного из реактивных параметров системы, но при наличии в возбуждаемой системе нелинейного затухания и путем изменения величины потерь. Если в возбуждаемой системе значения L и С не зависят от величин тока и напряжения, а эффективные потери растут с увеличением амплитуд колебаний быстрее, чем квадрат последней, что соответствует возрастанию величины R или нагрузки с увеличением тока (это весьма легко реализовать, например, за счет термических эффектов), то можно ввести в рассмотрение медленно меняющееся затухание и представить дело так, как будто с ростом амплитуды возбужденных колебаний увеличивается наклон прямой, проходящей через вершины областей неустойчивости, и области неустойчивости поднимаются вверх (см. рис. 4.3, б). Это будет происходить до тех пор, пока изображающая точка, ранее находившаяся внутри одной из областей неустойчивости, не окажется на ее границе, что будет свидетельствовать о наступлении энергетического баланса.  [c.161]


Схема симметрирования с дросселем-делителем (рис. 14-22, б) позволяет симметрировать нагрузку с активно-индуктивной реакцией, характерной для индукционных установок, и благодаря этому дает сокращение суммарной реактивной мощности, необходимой для компенсации и симметрирования.[c.251]

В динамографах с электрическими датчиками регистрируют изменение одного из параметров электрического контура—индуктивного сопротивления, омического сопротивления или емкости. Например, в индуктивном датчике (рис. 14.14, а) изменение нагрузки приводит к перемене величины воздушного зазора б, который меняет коэффициент самоиндукции в датчике с угольным сопротивлением (рис. 14.14,6) при изменении нагрузки Р меняется сопротивление Р угольного столбика, состоящего из ряда пластин если на испытуемую деталь наклеить проволочное сопротивление (рис. 14.14, в), то относительное изменение деформации е проволоки изменит величину омического сопротивления датчика если действующее усилие будет изменять воздушный зазор б между  [c.438]

Устройство з для непрерывного автоматического контроля за состоянием поверхности образцов при испытаниях на контактную усталостную прочность, для контроля и регулирования температуры образцов и всей испытательной машины, для автоматического выключения испытательной машины с предварительным снятием нагрузки при появлении на испытываемых поверхностях разрушений заданной интенсивности, а также для автоматического контроля работы самого устройства основано на измерении, а также регистрации уровня вибраций испытательной машины с помощью индуктивного вибродатчика.[c.275]

Для достижения оптимального режима работы излучателя индуктивность контура L = L подбирают из условия достижения резонанса электрического контура, т. е. чтобы электрические индуктивная и емкостная нагрузки взаимно компенсировались на частоте генератора со = о = 1 L . Колебательные свойства такого контура характеризуются электрической добротностью Qa = l/((Ooi (i ), которую регулируют, меняя Ra-  [c.66]

Так, одни контакты способны работать при токах в несколько микроампер и напряжениях в несколько микровольт, в то время как другие выдерживают постоянные и переменные токи в десятки килоампер и напряжения в сотни киловольт, при этом нагрузка может быть активной или индуктивной. Контакты могут двигаться или оставаться неподвижными, выдерживать нагрузку от нескольких граммов до сотен килограммов, сохранять работоспособность в высококоррозионных средах и в широком диапазоне температур. Для удовлетворения столь разнообразных требований требуется большое количество материалов с широким спектром свойств.[c.417]

Существуют реле общего и специального назначения. В реле общего назначения контакты несут активную и индуктивную нагрузку, причем индуктивная составляет около 60% активной. Ток включения обычно в 6—10 раз превосходит номинальный индуктивный ток выключения, что связано с большим скачком тока в момент запуска двигателя.  [c.428]

Проблема длины кабельных линий возникает только для передач переменного напряжения из-за наличия зарядного тока, не существующего в линиях электропередачи постоянного тока. Зарядный ток в линии электропередачи протекает даже без нагрузки, поскольку линия обладает реактивным сопротивлением, о чем уже было сказано выше. Если индуктивное сопротивление подземной кабельной линни лишь немного больше, чем у воздушной линии, то емкостное сопротивление на  [c.235]

Большинство исследований в области пере возок было связано либо с техническим обес печением (типы и конструкции транспорт ных средств), либо с программным обеспечением (сети и системы путей) и экономической оценкой конкретных проектов. В результате таких исследований появились проекты сверхскоростных поездов на магнитной подушке с линейными индуктивными двигателями, монорельсовые пассажирские вагоны и другие технические новшества. Сетевые и системные исследования дали новую информацию в области оптимизации расписаний Движения, снятия нагрузки в часы пик, теории составления маршрутов по другим вопросам, имеющим важное значение для развития обществен-  [c.271]


Переменную нагрузку на испытуемый образец определяют, измеряя размах колебаний захвата микроскопом 4, а также измеряя амплитуду вибросмещения захвата индуктивным датчиком 16 с регистрирующим прибором 17.  [c.118]

Снабженная пьезокварцевым датчиком 1 для измерения нагрузки, индуктивным датчиком 2 для измерения перемещения поршня, машина работает по принципу обратной связи. Сигналы от датчиков подаются через усилители 5 и на запоминающий осциллограф 5 и усилитель 6 для регулировки работы трехступенчатого сервовентиля 7, управляющего через вспомогательные регуляторы 15 и 16 подачей масла из помпы 8 в цилиндр пульсатора 13. Помпа приводится в действие электродвигателем 9 через пульты управления 10 и 11 и двигатель 12. Отсос избыточного масла, просачивающегося через сальники поршня, производится дополнительной помпой 14. Программа нагружения задается задатчиком 17.  [c.290]

Ограничитель типа ОГК-2 предназначен для башенных кранов типов БК-406А, БК-404, МБТК-80 и др. Ограничитель защищает от перегрузки башенные краны с переменной грузоподъемностью. Он состоит из датчика нагрузки индуктивного типа, программного блока, релейно-индикаторного блока и стабилизатора напряжения.  [c.103]

Индуктивный датчик (ИД). Датчик предназначен для поддержания равенства эффективной мощности дизеля и мощности нагрузки. Индуктивные датчики (рис. 7.36) типов ИД-10, ИД-31 устанавливают на тепловозах типа 2ТЭ10Л и ИД-20, ИД-32 — на тепловозах типа 2ТЭ116. Индуктивный датчик преобразует механическое перемещение якоря в электрический сигнал. В корпусе / размещена катушка 2, внутри которой может перемещаться якорь 5. Якорь соединен со штоком серводвигателя объединенного регулятора дизеля. Катушка питается переменным напряжением распределительного трансформатора. Наибольший ток будет при минимальной  [c.163]

В других случаях применяется работа выпрямителя с фильтром, т. е. на емкост-но-активную или индуктивно-активную нагрузку. Однофазная схема и схема Латура всегда работают при емкостной реакции нагрузки. Индуктивно-активная нагрузка применяется при ионных вентилях и мощных полупроводниковых диодах, а также по соображениям использования трансформатора в многофазных (/и,, > 3) выпрямителях большой и средней мощностей. Поэтому только при проектировании выпрямителей небольшой мощности с кенотронами и полупроводниковыми диодами (в схемах двухфазной и Греца, а изредка также и в трехфазной и Ларионова) возможен выбор схем фильтров как с емкостной, так и с индуктивной реакцией.  [c.380]

Коммутационная способность замыкающих и размыкающи контактов при напряжении 55 в составляет 100 а для активно нагрузки, 6,5 а —для нагрузки индуктивной 2 гн и 3,5 а — дл  [c.104]

В копирующих манипуляторах для воспроизведения угла поворота вала нагрузки по заданному углу поворота вала оператора применяют также сельсинную следящую систему (рис. 11.18, в) — самосинхронизирующуюся электрическую машину для плавной передачи на расстояние угла поворота вала. Сельсин-датчик и сельсин-приемник питаются от одной сети через статор и ротор, обмотки которых связаны только индуктивно. При повороте ротора сельсин-датчика на угол ф,,,, нарушается равновесие в цепи и возникают уравновешивающие токи, поворачивающие ротор сельсин-[фиемника на угол ф л ф(, при незначительной механической нагрузке разность фон—фн невелика (I—2 ) если нагрузка велика.  [c.335]

Чтобы исключить из рассмотрения все напряжения, за исключением управления ив, следует также привлечь уравнения активно-индуктивной нагрузки в осях d, q. Решпя совместно уравнения АСГ и нагрузки и исключая из рассмотрения напряжения Uj, U , после несложных преобразований можно получить следующие уравнения системы АСГ-Н в натуральном масштабе времени  [c.218]

Для демонстрации широких возможиостей ППП Динамика ЭЭС представляются примеры моделирования ЭЭС, структурно-функциональная схема которой дана на рис. 7.11. На рис. 7.13, а приведены кривые переходных процессов по напряжению СГ для случая PH с широтно-импульсной модуляцией и импульсной активно-индуктивной нагрузкой. Параметры нагрузки характеризуются коэффициентом мощности 0,9 диапазоном относительного изменения 0,4—1,0 длительностью импульса 20 м-с длительностью паузы 5 м/с. Последовательность моделируемых режимов такова включение возбуждения СГ, наброс статической нагрузки мощностью 0,4 от номинальной мощности, включение импульсной нагрузки.  [c.230]

Мощные выпрямители обычно имеют трехфазчую схему. Если требуется плавно вручную или автоматически регулировать выпрямленное напряжение, то в качестве вентилей используют тиристоры (рис. 1, г). Регулируя фазу импульсного напряжения, подаваемого от генератора импульсов ГИ на управляющие электроды тиристоров, изменяют длительность импульсов тока, проходящих через них, и тем самым величину выпрямленного тока. Сглаживающим фильтром в мощных выпрямителях обычно служит индуктивность дросселя или самой нагрузки. При холостом ходе U = 0,95> 2 Ui os а, где а — угол управления, значение которого отсчитывается от момента вступления в работу очередного тиристора в неуправляемом выпрямителе (Уобр = = 1 6 С/  [c.167]

В унифицированной СЗ по рис. 5.2, пригодной для ЭД разного типа, ротор представляется эквивалентными активными 21, К22 и индуктивными Х21, Х22 элементами, образующими две параллельные цепи. Для синхронного режима СД сопротивления одной из ветвей определяются наличием возбуждения, а другой — лишь его явнополюсно-стью. При отсутствии возбуждения (АД, СРД) для неявнополюсного СД, а также для гистерезисных ЭД в СЗ присутствует лишь одна ветвь ротора с сопротивлениями Кг тл Х - Последнее в зависимости от степе-Ди возбуждения и нагрузки СД может быть положительным или. отрицательным (выступая как емкостное). Намагничиваюший контур представлен в СЗ действительным индуктивным сопротивлением цепи намагничивания Хд (н) (хотя ток в нем при наличии возбуждения и не равен фактическому току XX), а введение в него в соответствии с понятием комплексной магнитной проницаемости активного сопротивления Го (т>) позволяет достаточно точно учесть также и потери в стали статора, что при обычном анализе синхронных ЭД вызывает определенные затруднения.  [c.114]


Печь, работающая на частоте 50 Гц, представляет собой однофазную нагрузку, которая при значительной мощности может вызвать недопустимую несимметрию токов и напряжений в питающей трехфазной сети. Это обстоятельство обусловливает необходимость применения специальных симметрирующих устройств, схемы- которых приведены на рис. 14-22. Наиболее распространенная схема Штейнметца (рис. 14-22, а) обеспечивает полное симметрирование при чисто акт ивной постоянной однофазной нагрузке, т. е. при неизменных параметрах печи ( п) и компенсации ее индуктивности емкостью С до коэффициента мощности, равного единице. Принцип действия схемы иллюстрирует векторная диаграмма на рис. 14-23. Если емкость Сс и индуктивность симметрирующего устройства подобраны так, чтобы токи в них /лв и вс отвечали условию  [c.251]

Сварочные трансформаторы — это понижающие трансформаторы (вторичное напряжение U. = 60 ч- 80 В), падающая характеристика которых создается за счет повышенного магнитного рассеяния или включения в сварочную цепь индуктивного сопротивления (дросселя). Электрическая схема сварочного трансформатора с повышенным магнитным рассеянием представлена на рис. 2.10, а. Катушки первичной / и вторичной 2 обмоток расположены попарно на обоих стержнях сердечника трансформатора 3. Первичная обмотка неподвижна и закреплена в нижней части сердечника, вторичная перемещается по нему с помощью винтового механизма. При прохождении тока по обмоткам возникают магнитные потоки основной Фт, создаваемый намагничивающей силой обмоток 1 и 2, и потоки рассеяния этих же обмоток Фр1 и Фр , дающие суммарный ноток Фр, который наводит в трансформаторе реактивную ЭДС, определяющую его индуктивное сопротивление XПри рабочей нагрузке трансформатора его ЭДС уравновешивается падением напряжения дуги U, и реактивной ЭДС Ер, а при коротком замыкании — t/д /кяХ следовательно, такой ИП имеет падающую характеристику. Сварочный ток регулируется изменением расстояния между обмотками / и 2 (при его увеличении поток Ф растет, а сварочный ток уменьшается).  [c.53]

Область микродеформации характеризуют обычные кривые на-пряжейие — деформация , для построения которых используются механические устройства испытательных машин для записи зависимости нагрузка — деформация . Этот интервал изучают с помощью датчиков перемещений (сопротивления, индуктивных или емкостных), а также с помощью прецизионных электромеханических устройств.  [c.39]

При циклических нагрузках измерение сил проводят при помощи силоизмерительной месдозы, состоящей из стального корпуса, деформация которого воспринимается встроенным индуктивным датчиком и фиксируется на ленте самописца. Это дает возможность контролировать ход испытания в дальнейшем. Месдозу помещают под подпятником плунжера рабочего цилиндра, что снижает влияние движущихся масс при пульсации. Оба цилиндра машины расположены внизу. К верхней траверсе рамы присоединена плита для установки на ней зажданух приспрсоблений, onopw ВЗ сжатие, траверсы для изги-  [c.204]

Машины, имеющие нагрузки до 0,5 МН (50 тс), выпускают двухколонными, от 50 тс и выше — четырехколонными. Их снабжают криотермокамерой с температурой от —(196 до -f215° , а также комплектом оборудования для индуктивного или радиационного печного нагрева до 3200°С.  [c.208]

Резонансная частота /р соответствует условию исчезновения реактивного сопротивления, т. е. в данном случае Z = 0. Здесь пьезоэлектрическая нагрузка становится как бы индуктивностью, компенсирующей емкость пьезопластины как конденсатора. Из выражения (1.65) с учетом того, что 1—/р//а мало и что tg (0,5я/р//а) 2/[п (1 — /р//а)1, находим  [c.65]

Сопротивление электрической нагрузки преобразователя — также комплексная величина, составляюи ими которой являются сопротивления емкости, индуктивности и резистора, включенные параллельно или последовательно с пьезопреобразователем и обусловливающие наилучшее его согласование с усилителем.  [c.135]

Индуктивная нагрузка имеет со8ф=0,4. Для того чтобы сделать os

емкостное сопротивление следует добавить к первоначальному сопротивлению XL Почему энергокомпании заинтересованы для уменьшения эксплуатационных расходов делать одинаковым os

[c.242]

Сопротивление линии электропередачи длиной 400 км для постоянного тока составляет 8 Ом/км и для переменного тока — 9 Ом/км. Активное сопротивление нагрузки 9000 Ом, индуктивное 1000 Ом. При каком напряжении потери в линии электропередачи составят 1 % мощности нэгрузки  [c.242]

Были предложения использовать для аккумулирования электроэнергии сверхпроводящие катушки индуктивности. Они должны представлять собой крупные устаповки на прочных фундаментах с жестким креплением, чтобы противостоять механическим нагрузкам, возникающим под действием циркулирующего тока. В конструкциях должны использоваться сверхпроводники II рода, рассмотренные в гл. 7, поскольку они имеют более высокие значения критических напряженностей магнитного, поля. В таких катушках возникают небольшие потери однако это несущественно, поскольку аккумулирования энергии на время, большее 10—12 ч, от таких устройств и не требуется.  [c.254]

В отличие от возбуждения и приема ультразвука с помощью пьезодатчико,в при ЭМА способе возбуждения и Приама преобразование электромагнитной энергии в звуковую и обратно происходит на поверхности контролируемого изделия. Потери мощности сигнала при таком преобразовании по мере ее передачи от генератора к нагрузке обусловлены рядом причин. Установлено, что при возбуждении ультразвука ЭМА методом с помощью контура ударного возбуждения, если индуктивным элементом или частью его служит высокочастотная катушка датчика, его комплексное сопротивление есть функция зазора [1], что необходимо учитывать, рассматривая вопрос о согласовании. Вследствие этого характеристики датчика зависят от условий включения их в устройствах и являются параметрами системы генератор — внешняя цепь. КрО)ме того, имеются источники потерь в самом датчике, а также джоулевы потери в соединительных электрических элементах. Следовательно, для получения требуемых характеристик ЭМА датчиков в устройствах необходимо определенным образом выбирать параметры датчиков в целом на стадии изготовления ЭМА датчиков и сборки ультразвуковых систем. С другой стороны, если параметры ЭМА датчиков уже заданы, характеристики ультразвуковых устройств можно варьировать только с помощью изменения условий включения их в радиотракт.  [c.119]

Индуктивный датчик 1 (рис. 105 и 110), расположеннйй на динамометрическом участке а—в верхнего торсиона, питается от генератора звуковой частоты 2 (рис. 110). Сигнал датчика подается на фазочувствительное выпрямляющее устройство 3, где с помощью электрических фильтров производится разделение постоянной э. д. с., пропорциональной амплитуде динамической нагрузки, и постоянной э. д. с., пропорциональной (величине ста-ч  [c.169]

На рис. 117 представлена блок-схема устройства ЭСУ-12. Звуковой генератор 2 питает током несущей частоты индуктивный датчик 1 и через выпрямитель 3 — датчик эталонных сигналов 4. Сигнал от датчика поступает на катодный повторитель 5 и через выпрямитель 6 — на прибор 7, который после соответствующего тарирования показывает величину стабилизируемой нагрузки или деформации. Катодный повторитель 5 служит для усиления сигнала датчика по мощности, выходное" напряжение катодного повторителя через, выпрямители 8 16 сподводится соответственно к схеме сравнения с эталонным напряжением. 9 (и далее через диодный ограничитель к мостовому усилителю постоянного напряжения 10) -, к включенным параллельно ограничителю максимума нагрузки 17 и через диодный ограничитель 18 — к ограничителю минимума нагрузки 19.  [c.177]


Электромагнитная постоянная времени двигателя определяется выражением Тл = где — индуктивность якоря двигателя в первом приближении может считаться постоянной. Выходное напряжение УПЭ JJзависит как от сигналов управления, так и от тока нагрузки in двигателя.  [c.89]

Электродвигатели 29 и 31 привода статического нагружения и привода корпуса возбудителя колебаний управляются блоком 36. Этот блок позволяет устанавливать необходимый зазор между якорем 21 и полюсами, электромагнита возбудителя и заданную статическую нагрузку па испытуемый образец. В процессе ис 1ытаний заданная статическая нагрузка поддерживается автоматическим регулятором 43, а необходимый зазор — регулятором 37 по сигналам индуктивного датчика 20 и контактного датчика 34.  [c.129]


Активно-индуктивная нагрузка

ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

В этом случае форма тока не будет повторять форму напря­жения, как это было в случае активной нагрузки, и анализ услож­няется. Поэтому определению величины амплитуды и фазы первой гармонической должен предшествовать расчет кривой выходного напряжения преобразователя. - — фазовый сдвиг.

При работе ЛПУ в момент прохождения тока через нуль, как указывалось выше, обе группы окажутся заблокированными. Это эквивалентно тому, что генератор синусоидального напряжения отключится ключом от нагрузки Rd, Ld на время At в момент про­хождения тока через нуль. При этом изменение тока уже не может быть описано выражением (21). Для расчета тока и напряжения при размыкании и замыкании ключа будем считать вначале, что в экви­валентной схеме ключ замкнут и по цепи течет только принужденная составляющая тока, определяемая выражением (21). Предположим далее, что в один из моментов прохождения принужденной состав­
ляющей тока /уст через нуль. мы разомкнем ключ на время At, А затем включим снова. При этом возникнет переходный процесс изменения тока, описываемый следующей формулой:

__

/- "'"Г = [sin(«* + *-y)-8iii(»-f)g г«], (22) У R2d+(<*Ldf

Где г|э— угол, определяющий момент включения ключа; T9=LdfRd— постоянная времени цепи; (p = arctg cО Ld/Rd.

Пользуясь приведенной формулой, найдем момент, когда ток пройдет через нуль, - и снова будем считать, что ключ в эквивалент­ной схеме разомкнулся на время At, а затем замкнулся вновь. После этого с помощью формулы (22) найдем момент, когда ток пройдет

20 30 ¥) 50 100 200 300 400 500рад/сек

Рис. 17. Использование логарифмических частотных

Управ

А — амплитуда и фаза первой гармонической составляющей на - фазе в системе второго порядка с звеном, эквивалентным ЛПУ

Через нуль, и снова будем считать ключ разомкнутым, и так далее до тех пор, пока процесс не установится. Практически процесс устанавливается в течение трех-четырех периодов.

Установившийся процесс изменения тока. и напряжения для случая размыкания и замыкания ключа показан на рис. 18,а. Для установившегося режима неизвестной величиной является момент замыкан. ия ключа, т. е. угол г|).

Этот угол может быть найден, исходя из формулы (22), с учетом того обстоятельства, что за период Г ток протекает в течение време­

В одном направлении и времени

Гом направлении. Величина тока в соответствии с формулой (22) Определится разностью синусоидальной составляющей тока по (21) и затухающей экспоненты. Ток при этом рассчитывается для интер­валов времени, соответствующих замкнутому положению ключа. Значение экспоненциальной составляющей в момент включения, т. е. при в соответствии с (22) равно:

Характеристик для анализа систем с раздельным лерием.

Пряжения при активной нагрузке; б — определение запаса по Для случая активной нагрузки (А/—10 мсек).

За начало отсчета в пределах периода принята точка Ша&ч, по­казанная на рис. 18,а.

Рис. 18. Ток и напряжение на «выходе тиристорного преобразователя

С раздельным управлением при активно-индуктивной нагрузке. 1 затем в течение времени Af напряжение равно нулю.

Кривая напряжения может быть разложена в ряд Фурье. Ампли­туды составляющих первой гармоники при синусном и косинусном членах разложения выразятся следующим образом:

Величины составляющих aiRL и birl даны в предположении, что амплитуда кривой напряжения равна единице. На основании (24) и (25) при заданной величине At могут быть рассчитаны амплитуда и фаза первой гармонической по следующим формулам:

Вычислив зависимость амплитуды и фазы первой гармониче­ской от частоты, получим характеристику звена, отображающего работу ЛПУ. Далее анализ может проводиться частотным методом, как это было показано для случая активной нагрузки.

Схема подключения элктроприводов серии ЭТУ: Изготавливаем электропривода тиристорные под заказ, есть в наличии электропривода: ЭТУ-2-2 3747Д ЭПУ-2-2 302М и другие Контакты для заказов: [email protected] или по тел. +38 050 4571330 …

Преобразователь на тиристорах с транзисторной системой фазового управления имеет большой коэффициент усиления по напряжению. Поэтому, согласно требованиям статической точности, в САР с тиристорным преобра­зователем достаточно иметь в контуре регулирования дополнитель­ный …

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / [email protected] На обороте тит. л. авт.: Я. Ю. Солодухо, Р. Э. Беляв­ский, С. Н. Плеханов …

Понятие о реактивных и активных мощностях и нагрузках

Главная цель при передаче электроэнергии – повышение эффективности работы сетей. Следовательно, необходимо уменьшение потерь. Основной причиной потерь является реактивная мощность, компенсация которой значительно повышает качество электроэнергии.

Батареи статических конденсаторов

Реактивная мощность вызывает ненужный нагрев проводов, перегружаются электроподстанции. Трансформаторная мощность и кабельные сечения вынужденно подвергаются завышениям, сетевое напряжение снижается.

Понятие о реактивной мощности

Для выяснения, что же такое реактивная мощность, надо определить другие возможные виды мощности. При существовании в контуре активной нагрузки (резистора) происходит потребление исключительно активной мощности, полностью расходуемой на энергопреобразование. Значит, можно сформулировать, что такое активная мощность, – та, при которой ток совершает эффективную работу.

На постоянном токе происходит потребление исключительно активной мощности, рассчитываемой соответственно формуле:

P = U x I.

Измеряется в ваттах (Вт).

В электроцепях с переменным током при наличии активной и реактивной нагрузки мощностной показатель суммируется из двух составных частей: активной и реактивной мощности.

Реактивная нагрузка бывает двух видов:

  1. Емкостная (конденсаторы). Характеризуется фазовым опережением тока по сравнению с напряжением;
  2. Индуктивная (катушки). Характеризуется фазовым отставанием тока по отношению к напряжению.

Емкостная и индуктивная нагрузка

Если рассмотреть контур с переменным током и подсоединенной активной нагрузкой (обогреватели, чайники, лампочки с накаливающейся спиралью), ток и напряжение будут синфазными, а полная мощность, взятая в определенную временную отсечку, вычисляется путем перемножения показателей напряжения и тока.

Однако когда схема содержит реактивные компоненты, показатели напряжения и тока не будут синфазными, а будут различаться на определенную величину, определяемую углом сдвига «φ». Пользуясь простым языком, говорится, что реактивная нагрузка возвращает столько энергии в электроцепь, сколько потребляет. В результате получится, что для активной мощности потребления показатель будет нулевой. Одновременно по цепи протекает реактивный ток, не выполняющий никакую эффективную работу. Следовательно, потребляется реактивная мощность.

Реактивная мощность – часть энергии, которая позволяет устанавливать электромагнитные поля, требуемые оборудованием переменного тока.

Расчет реактивной мощности ведется по формуле:

Q = U x I x sin φ.

В качестве единицы измерения реактивной мощности служит ВАр (вольтампер реактивный).

Выражение для активной мощности:

P = U x I x cos φ.

Треугольник мощностей

Взаимосвязь активной, реактивной и полной мощности для синусоидального тока переменных значений представляется геометрически тремя сторонами прямоугольного треугольника, называемого треугольником мощностей. Электроцепи переменного тока потребляют две разновидности энергии: активную мощность и реактивную. Кроме того, значение активной мощности никогда не является отрицательным, тогда как для реактивной энергии возможна либо положительная величина (при индуктивной нагрузке), либо отрицательная (при емкостной нагрузке).

Треугольник мощностей

Важно! Из треугольника мощностей видно, что всегда полезно снизить реактивную составляющую, чтобы повысить эффективность системы.

Полная мощность не находится как алгебраическая сумма активного и реактивного мощностного значения, это векторная сумма P и Q. Ее количественное значение вычисляется извлечением квадратного корня из суммы квадратов мощностных показателей: активного и реактивного. Измеряться полная мощность может в ВА (вольтампер) или производных от него: кВА, мВА.

Чтобы была рассчитана полная мощность, необходимо знать разность фаз между синусоидальными значениям U и I.

Коэффициент мощности

Пользуясь геометрически представленной векторной картиной, можно найти отношение сторон треугольника, соответствующих полезной и полной мощности, что будет равно косинусу фи или мощностному коэффициенту:

cos φ = P/S.

Данный коэффициент находит эффективность работы сети.

Количество потребляемых ватт – то же самое, что и количество потребляемых вольтампер при мощностном коэффициенте, равном 1 или 100%.

Важно! Полная мощность тем ближе к показателю активной, чем больше cos φ, или чем меньше угол сдвига синусоидальных величин тока и напряжения.

Если, к примеру, имеется катушка, для которой:

  • Р = 80 Вт;
  • Q = 130 ВАр;
  • тогда S = 152,6 BA как среднеквадратичный показатель;
  • cos φ = P/S = 0,52 или 52%

Можно сказать, что катушка требует 130 ВАр полной мощности для выполнения полезной работы 80 Вт.

Коррекция cos φ

Для коррекции cos φ применяется тот факт, что при емкостной и индуктивной нагрузке вектора реактивной энергии располагаются в противофазе. Так как большинство нагрузок является индуктивными, подключив емкость, можно добиться увеличения cos φ.

Принцип компенсации реактивной мощности

Главные потребители реактивной энергии:

  1. Трансформаторы. Представляют собой обмотки, имеющие индуктивную связь и посредством магнитных полей преобразуюшие токи и напряжения. Эти аппараты являются основным элементом электросетей, передающих электроэнергию. Особенно увеличиваются потери при работе на холостом ходу и при низкой нагрузке. Широко используются трансформаторы в производстве и в быту;
  2. Индукционные печи, в которых расплавляются металлы путем создания в них вихревых токов;
  3. Асинхронные двигатели. Крупнейший потребитель реактивной энергии. Вращающий момент в них создается посредством переменного магнитного поля статора;
  4. Преобразователи электроэнергии, такие как силовые выпрямители, используемые для питания контактной сети железнодорожного транспорта и другие.

Конденсаторные батареи подсоединяются на электроподстанциях для того, чтобы контролировать напряжение в пределах установленных уровней. Нагрузка меняется в течение дня с утренними и вечерними пиками, а также на протяжении недели, снижаясь в выходные, что изменяет показатели напряжения. Подключением и отключением конденсаторов варьируется его уровень. Это делается от руки и с помощью автоматики.

Как и где измеряют cos φ

Реактивная мощность проверяется по изменению cos φ специальным прибором – фазометром. Его шкала проградуирована в количественных значениях cos φ от нуля до единицы в индуктивном и емкостном секторе. Полностью скомпенсировать негативное влияние индуктивности не удастся, но возможно приближение к желаемому показателю – 0,95 в индуктивной зоне.

Фазометр

Фазометры применяются при работе с установками, способными повлиять на режим работы электросети через регулирование cos φ.

  1. Так как при финансовых расчетах за потребленную энергию учитывается и ее реактивная составляющая, то на производствах устанавливаются автоматические компенсаторы на конденсаторах, емкость которых может меняться. В сетях, как правило, используются статические конденсаторы;
  2. При регулировании cos φ у синхронных генераторов путем изменения возбуждающего тока необходимо его отслеживать визуально в ручных рабочих режимах;
  3. Синхронные компенсаторы, представляющие собой синхронные двигатели, работающие без нагрузки, в режиме перевозбуждения выдают в сеть энергию, которая компенсирует индуктивную составляющую. Для регулирования возбуждающего тока наблюдают за показаниями cos φ по фазометру.

Синхронный компенсатор

Коррекция коэффициента мощности – одна из эффективнейших инвестиций для сокращения затрат на электроэнергию. Одновременно улучшается качество получаемой энергии.

Видео

Оцените статью:

Режим нагрузки трансформатора | энергетик

 вернутся к началу страницы идеального трансформатора

Режим нагрузки трансформатора

       Векторные диаграммы при нагрузке строят по уравнениям (Рис 1). Вид векторной диаграммы зависит от характера нагрузки (рис. 1).

  

                            Рис. 1 (а)                                                                          Рис. 1 (б)

      Векторная диаграмма а (рис. 1) соответствует активно-индуктивной нагрузке, а векторная диаграмма  б (рис. 1) — активно-емкостной нагрузке.

     Сопоставляя обе диаграммы, можно заключить, что при   и   увеличение активно-индуктивной нагрузки вызывает снижение напряжения  , а при увеличении активно-емкостной нагрузки напряжение   возрастает. Это объясняется тем, что при активно-индуктивной нагрузке происходит некоторое размагничивание трансформатора (поток Ф уменьшается, так как ток   имеет составляющую, направленную навстречу току ), а при активно-емкостной нагрузке трансформатор дополнительно намагничивается (поток Ф возрастает, так как ток   имеет составляющую, совпадающую с  ).

Рис. 2

 Для оценки диапазона изменения напряжения   вводится величина , представляющая собой арифметическую разность между вторичным напряжением трансформатора при холостом ходе () и при номинальной нагрузке (). Напряжение первичной обмотки принимается постоянным и равным номинальному , где уравнение 1:

Для расчета   примем допущение  , тогда, используя упрощенную схему замещения (рис. 2), получим:

Рис. 3

 

   Соответствует векторная диаграмма уравнения, представленная на рис. 3. Из векторной диаграммы следует, что

Подставляя приближенное выражение для   в уравнение (1), получим

Отрезок  можно выразить через составляющие напряжения короткого замыкания:

Рис. 4

где  . Учитывая, что  , ,   получим для  простое выражение

На рис. 4 представлена зависимость   при  .
Максимальное снижение напряжения имеет место при , а при   напряжение   не зависит от нагрузки.

Разница между индуктивными и емкостными банками нагрузки

Знакомы ли вы с различными типами решений для банков реактивной нагрузки? Банк реактивной нагрузки моделирует системы, на которые воздействуют электродвигатели или другие электромагнитные устройства в электросети. Если на объекте находится значительное количество устройств с приводом от двигателя, трансформаторов и конденсаторов, для батарей нагрузки, используемых во время нагрузочных испытаний, потребуется компенсация реактивной мощности.

Блок реактивной нагрузки может моделировать индуктивную или емкостную нагрузку в зависимости от типа нагрузки, ожидаемой в энергосистеме.Вот разбивка этих двух нагрузок:

  • Реактивная / индуктивная нагрузка - индуктивная нагрузка преобразует ток в магнитное поле. Индуктивное реактивное сопротивление сопротивляется изменению тока, в результате чего ток в цепи отстает от напряжения. Примеры устройств, создающих реактивную / индуктивную нагрузку, включают двигатели, трансформаторы и дроссели.
    При использовании в сочетании с резистивными группами нагрузок, решения для реактивных / индуктивных нагрузок могут имитировать реальные смешанные коммерческие нагрузки, состоящие из освещения, отопления, двигателей, трансформаторов и дросселей.Другими словами, вы можете оценить работу всей энергосистемы, включая генераторы, регуляторы напряжения, проводники, распределительное устройство и другое оборудование.
  • Реактивная / емкостная нагрузка - емкостная нагрузка заряжает и высвобождает энергию. Емкостное реактивное сопротивление сопротивляется изменению напряжения, заставляя ток в цепи опережать напряжение. Емкостная нагрузка аналогична индуктивной нагрузочной батарее по номиналу и назначению. Однако малонагруженные импульсные источники питания (применяемые для уменьшения гармонических токов) и длинные кабельные трассы вызывают энергопотребление системы, ведущий коэффициент мощности, позволяющий подавать реактивную мощность от этих нагрузок в систему.В результате повышается коэффициент мощности.

    Батареи реактивной / емкостной нагрузки используются в различных отраслях промышленности и сферах применения. Некоторые примеры включают телекоммуникации, информационные технологии, производство и добычу полезных ископаемых.

Загрузите последнюю электронную книгу ComRent…

Для подробного обсуждения тестирования банка нагрузки загрузите последнюю электронную книгу ComRent - «Резистивная и реактивная - причины выбора решений для тестирования банка реактивной нагрузки». В этом ресурсе обсуждается важность использования тестирования банка нагрузки для всей системы аварийного производства электроэнергии.В нем будет представлен обзор тестирования банка нагрузки, объяснены различные типы банков нагрузки и описаны наиболее выгодные решения банка нагрузки для большинства приложений.

Команда экспертов ComRent готова помочь обеспечить успешный ввод вашей системы в эксплуатацию. Мы предлагаем бесплатную консультацию по рассмотрению вашего проекта и предложению правильного решения для банка нагрузки в соответствии с вашими требованиями. Свяжитесь с нами сегодня.

Банки резистивной, индуктивной и емкостной нагрузки

Степень, в которой пики напряжения и тока в разные моменты времени количественно оцениваются с помощью коэффициента мощности .Для чисто резистивных нагрузок коэффициент мощности равен 1. Увеличение отклонения от этого значения указывает на уменьшение количества реальной мощности, доступной для работы.

Типы элементов банка нагрузки

Элементы резистивной нагрузки

В наиболее распространенных банках нагрузки используются резистивные нагрузочные элементы. Сопротивление возникает, когда ток проходит через проводники в элементе батареи нагрузки, выделяя тепло и помещая соответствующую электрическую нагрузку на источник питания. Резистивные элементы нагрузки могут создавать точные величины нагрузки при коэффициенте мощности равном 1.

Резистивные нагрузочные элементы выделяют большое количество тепла, которое необходимо быстро рассеивать, чтобы предотвратить перегрев. Следовательно, блоки нагрузки используют принудительный воздух для охлаждения резистивных элементов, который обеспечивается специальной силовой цепью и одним или несколькими вентиляторами.

Загрузка первичного двигателя, обычно дизельного двигателя, может выявить проблемы в его топливной, выхлопной, охлаждающей и других системах. Поскольку резистивные элементы работают с единичным коэффициентом мощности, они не проверяют реактивную мощность, вырабатываемую источником питания.Поскольку большинство систем распределения электроэнергии работают с запаздывающим коэффициентом мощности около 0,8, резистивный блок может прикладывать нагрузку до 100% номинальной мощности, указанной на паспортной табличке генератора, в кВт. Однако резистивные нагрузочные элементы не будут проверять генератор на индуктивную или реактивную нагрузку в цепи.

Индуктивные нагрузочные элементы

Известные также как элементы реактивной нагрузки, индуктивные элементы используют проволочные катушки для создания индуктивных полей. Мощность, используемая для создания и поддержания этих полей, нагружает тестируемый источник питания.По сравнению с резистивными нагрузками, ток индуктивной нагрузки достигает пика после напряжения. Следовательно, индуктивные катушки производят отстающие коэффициенты мощности.

Поскольку они производят отстающие коэффициенты мощности, индуктивные элементы нагрузки используются всякий раз, когда необходимо уменьшить коэффициент мощности испытательной нагрузки. Например, коэффициент мощности в системе электроснабжения больницы может быть около 0,8. Однако во время испытаний генератора вместо активной нагрузки здания можно использовать блоки нагрузки, чтобы избежать нарушения подачи электроэнергии на объект.Поскольку резистивные блоки нагрузки обеспечивают коэффициент мощности 1, они не могут тестировать источник питания при его номинальной мощности в кВА. Добавление блока индуктивной нагрузки может отрегулировать коэффициент мощности до значения, необходимого для тестирования полной мощности.

Емкостные нагрузочные элементы

В емкостных нагрузочных элементах используются конденсаторы, накапливающие электрический заряд. Они сопротивляются изменениям напряжения, в результате чего ток достигает пика перед напряжением во время каждого электрического цикла. В результате элементы емкостной нагрузки обеспечивают ведущий коэффициент мощности и могут использоваться для повышения коэффициентов мощности цепей.

Комбинированные конструкции силовых элементов

Комбинированные блоки нагрузки обычно обеспечивают как резистивные, так и индуктивные элементы нагрузки в одном корпусе. Для генераторов это позволяет проводить испытания при 100% номинальной мощности кВА. Активными и индуктивными элементами нагрузки можно независимо управлять для создания чисто резистивных или индуктивных нагрузок или для регулировки коэффициента мощности по мере необходимости.

Примечательно, что блоки нагрузки с более чем одним типом элементов могут удовлетворить самый широкий спектр приложений.Комбинированные блоки нагрузки используются для тестирования турбин, распределительных устройств, роторных ИБП, генераторов и систем ИБП. Эти банки нагрузки могут быть особенно подходящими для использования компаниями по аренде, которые могут потребоваться для размещения различных типов нагрузки при перемещении оборудования с места на место.

Сводка

Батареи нагрузки доступны с резистивными, индуктивными и емкостными элементами нагрузки. Резистивные блоки проверяют источники питания без изменения коэффициента мощности. Индуктивные и емкостные элементы нагрузки могут использоваться для моделирования неединичных нагрузок и для регулировки коэффициента мощности цепей.Банки нагрузки с комбинированными элементами банка нагрузки предлагают самый широкий набор функций, которые могут быть особенно подходящими для приложений, в которых банки нагрузки перемещаются с сайта на сайт. Дополнительные сведения о типах элементов нагрузки и их применении см. В официальном документе ASCO Power Technologies под названием Элементы банка резистивной, индуктивной и емкостной нагрузки - функции, конструкция, применение .

Типы электрических нагрузок | Активная, индуктивная и емкостная нагрузка

Если мы посмотрим на природу электрических нагрузок, мы можем разделить их на 3 типа.В этом руководстве вы подробно разберетесь с резистивной, индуктивной и емкостной нагрузкой. Также я выделю одно из очень распространенных заблуждений о конкретном типе нагрузки. Итак, начнем.


Рекомендуем прочитать перед переходом на

Активная, реактивная и полная мощность

Что такое электрическая нагрузка?


Во-первых, давайте разберемся, что такое электрическая нагрузка? Проще говоря, все, что потребляет электроэнергию, называется электрической нагрузкой .Это включает в себя лампочки, компьютеры, холодильник и т. Д. - все это потребляет электроэнергию, и поэтому мы можем назвать их электрической нагрузкой. Теперь, если мы посмотрим на природу такой нагрузки, мы можем классифицировать их по трем различным типам. И это так.

  1. Активная нагрузка
  2. Индуктивная нагрузка и
  3. Емкостная нагрузка

Активная нагрузка


Давайте сначала разберемся с резистивной нагрузкой. Нагрузка, потребляющая только активную мощность, называется резистивной нагрузкой. И если вы посмотрите на формы сигналов напряжения и тока такой нагрузки, вы обнаружите, что напряжение и ток идеально совпадают по фазе друг с другом.

Теперь, когда я говорю, что они идеально совпадают по фазе, это означает, что обе формы волны достигают своего пикового значения одновременно. Они также одновременно достигают нулевого значения. Один пример показан выше.

Поскольку такой тип нагрузки потребляет только активную мощность, мощность передается только от источника к нагрузке. От нагрузки к источнику не будет передаваться мощность.Да, в некоторых случаях мощность также течет от нагрузки к источнику, что я объяснил в моем видео об активной реактивной и полной мощности.

Поскольку такие нагрузки потребляют только активную мощность, коэффициент мощности таких нагрузок равен единице! И это очень хороший знак. Если вы хотите узнать коэффициент мощности подробно, вы можете просмотреть мой полный список воспроизведения по коэффициенту мощности.

Пример резистивной нагрузки


Пример резистивной нагрузки:

  • Освещение
  • Нагреватели
    Или любые другие нагрузки, состоящие только из нагревательных элементов.Это примеры резистивной нагрузки.

Свойства резистивной нагрузки


Посмотрим, каковы свойства резистивной нагрузки

  • Эта нагрузка потребляет только активную мощность.
  • Форма кривой напряжения и тока таких нагрузок идеально совпадает по фазе друг с другом.
  • Коэффициент мощности такой нагрузки равен единице
  • Мощность всегда течет от источника к нагрузке

Индуктивная нагрузка


Теперь давайте разберемся с индуктивными нагрузками.

Нагрузка, потребляющая только реактивную мощность, называется индуктивной нагрузкой . И если вы посмотрите на формы сигналов напряжения и тока такой нагрузки, вы обнаружите, что напряжение и ток не совпадают по фазе друг с другом на 90 градусов.

Теперь, когда я говорю, что они не в фазе, это означает, что обе формы волны достигают своего пикового значения в разное время. Они также достигают нулевого значения в разное время. Если вы посмотрите на осциллограмму, вы обнаружите, что напряжение имеет преимущество перед током.Мы также можем сказать, что ток отстает от напряжения.

Поскольку такой тип нагрузки потребляет только реактивную мощность, мощность может течь от источника к нагрузке или даже от нагрузки к источнику. Далее, коэффициент мощности таких нагрузок - это не Unity! Коэффициент мощности таких нагрузок носит отстающий характер. И это не очень хороший знак.

Пример индуктивной нагрузки


Давайте посмотрим на несколько примеров индуктивной нагрузки.

Электродвигатель
Вентиляторы
Стиральная машина или что-нибудь, что имеет двигатель внутри.

Кроме того, реакторы, используемые в энергосистеме, являются примером индуктивной нагрузки.

Свойства индуктивных нагрузок


Посмотрим, каковы свойства индуктивной нагрузки

  • Эта нагрузка потребляет только реактивную мощность.
  • Форма кривой напряжения и тока таких нагрузок не совпадает по фазе друг с другом на 90 градусов.
  • Коэффициент мощности такой нагрузки отстает.
  • Энергия перетекает от источника к нагрузке и от нагрузки к источнику.

Этот тип нагрузки не является простой нагрузкой, как резистивная нагрузка.Они создают множество проблем в системе. Но, конечно, они не менее важны. Поскольку в таких нагрузках ток отстает от напряжения на 90 градусов, переключение такой нагрузки затруднено. Как известно, автоматический выключатель размыкается при текущем нулевом состоянии. Если вы посмотрите на кривые тока и напряжения такой нагрузки, вы обнаружите, что, когда ток равен нулю, напряжение является максимальным.

Следовательно, когда автоматический выключатель размыкается при нулевом токе, напряжение на контакте выключателя является максимальным.Тогда как в случае резистивной нагрузки и ток, и напряжение одновременно становятся равными нулю. Поэтому переключение индуктивных нагрузок такого типа крайне важно.

Нагрузка такого типа также сильно влияет на коэффициент мощности системы. Следовательно, счета за электроэнергию растут.

Емкостная нагрузка


Емкостная нагрузка аналогична индуктивной нагрузке. В емкостных нагрузках ток и напряжение не совпадают по фазе друг с другом. Единственное отличие состоит в том, что в емкостной нагрузке ток опережает напряжение на 90 град.А в индуктивной нагрузке ток отстает от напряжения на 90 град.

Заблуждение о емкостной нагрузке

А теперь поговорим о заблуждении, о котором я говорил в начале этого видео.

Как правило, емкостные нагрузки не существуют в автономном формате. Конденсаторные батареи устанавливаются для повышения коэффициента мощности нагрузки или системы. Их работа - обеспечивать реактивную мощность. Поэтому конденсаторные батареи нельзя назвать емкостной нагрузкой.Потому что нагрузка - это то, что поглощает энергию. Я видел во многих местах в Интернете, что люди называют батарею конденсаторов емкостной нагрузкой. Ну, я думаю, конденсаторная батарея обеспечивает реактивную мощность и, следовательно, ее нельзя отнести к емкостной нагрузке. /

Например, у меня есть генератор переменного тока 230 В и подключенная к нему конденсаторная батарея. Реактивное сопротивление конденсаторной батареи 23 Ом. Следовательно, ток, потребляемый системой, будет составлять 10 А.

Теперь, если вы подключите измеритель VAR, который используется для расчета реактивной мощности, между генератором и конденсаторной батареей, он даст отрицательное значение.Отрицательная 2300 VAR или 2,3 KVAR. Таким образом, это отрицательное значение указывает на то, что мощность фактически течет от конденсаторной батареи к генератору. / Следовательно, конденсаторную батарею нельзя назвать емкостной нагрузкой. По сути, не существует того, что можно было бы классифицировать как емкостную нагрузку.


Итак, это все о типах электрических нагрузок. Эту тему запросил один из моих подписчиков. Надеюсь, сегодня вы узнали что-то новое.

Что такое индуктивная нагрузка? (с иллюстрациями)

Индуктивная нагрузка - это часть электрической цепи, которая использует магнитную энергию для выполнения работы.Большинство электроприборов, двигателей и других устройств можно классифицировать как индуктивные , или редукционные, , и это обычно связано с тем, как они поглощают и обрабатывают энергию. Индуктивные цепи имеют тенденцию быть большими и обычно зависят от катушки или другой системы маршрутизации для хранения и направления энергии, и, как следствие, большинство из них встречается в промышленных и тяжелых устройствах. Общие примеры включают трансформаторы, электродвигатели и электромеханические реле. Эти виды инструментов в основном накапливают энергию до тех пор, пока она не понадобится, а когда она есть, они преобразуют ее с помощью серии магнитных полей; вместе этот процесс известен как «индукция».«Такие виды нагрузок часто необходимо использовать и защищать, чтобы энергия текла только в одном направлении, поскольку сила мощности может вызвать повреждение цепи или подключенных выключателей в противном случае.

Основы электрических нагрузок

Электроэнергия измеряется в отдельных единицах в зависимости от выходной мощности, но в большинстве случаев общее количество энергии, проходящей через систему схем, называется «нагрузкой» в точке, где прибор поглощает или фактически использует мощность.Нагрузки могут быть большими или маленькими и иметь разную силу в разных приложениях.

В большинстве случаев существует два типа нагрузки, а индуктивные модели обычно характеризуются использованием электромагнитных полей.Электромагнетизм в этих настройках фактически заставит энергию перемещаться от источника, такого как розетка или адаптер напряжения, в самое сердце схемы, где ее можно использовать для питания любого устройства.

Как работают индукторы

Когда на выводы индуктора подается разность напряжений, индуктор преобразует электричество в электромагнитное поле.Когда разность напряжений снимается с выводов, индуктор будет пытаться поддерживать величину электрического тока, протекающего через него. Он разрядится, когда электромагнитное поле исчезнет, ​​или если между двумя выводами индуктора возникнет электрический путь.

Электродвигатель - типичный пример.В этих случаях нагрузка используется для преобразования электричества в физическую работу. Обычно для начала вращения ротора требуется больше мощности, чем для поддержания в движении уже вращающегося ротора, а когда напряжение подается на выводы электродвигателя, двигатель генерирует изменение магнитного потока. Это изменение вызывает электродвижущую силу, которая противодействует силе прямого вращения, которая запускает вращение двигателя; это явление называется обратной электродвижущей силой (ЭДС). Через несколько секунд электродвигатель преодолеет часть импеданса, вызванного обратной ЭДС, и будет работать, как задумано.

КПД

Обратная ЭДС приводит к потере части мощности от источника питания.По этой причине индуктивная нагрузка, такая как электродвигатель переменного тока (AC), будет использовать только около 70% электроэнергии для выполнения реальной работы. Это означает, что для таких нагрузок потребуется источник питания, который может обеспечить достаточную электрическую мощность для запуска двигателя. Этот источник питания также должен обеспечивать двигатель, достаточный для выполнения физической работы по мере необходимости.

Значение диодов

Индуктивный процесс обычно подвержен так называемым «обратным потокам», что означает, что энергия не контролируется и может вызвать перегрузки цепи, если ее не ограничить.Кроме того, некоторые индуктивные нагрузки, такие как электромагнит в электромеханическом реле, могут подавать скачок напряжения обратно в цепь при отключении питания от нагрузки, что может привести к повреждению цепи. По этой причине большинство устройств и машин, выполненных в этом стиле, также имеют защитные «диоды», которые в основном действуют как выключатели и требуют, чтобы энергия могла идти на , но запрещают ей также течь обратно из .

Когда питание отключено, диод рассеивает скачок напряжения, обеспечивая односторонний электрический путь через катушку индуктивности.Он будет рассеивать электрическую мощность до тех пор, пока электромагнитное поле не исчезнет или пока импульсный ток не станет недостаточным для активации диода.

Индуктивная нагрузка - обзор

3.2.4 Формы сигналов переключения при выключении

БТИЗ

обычно используются для управления индуктивными нагрузками, такими как обмотка двигателей, используемых в самых разных потребительских и промышленных приложениях. Цепь питания состоит из IGBT и индуктивной нагрузки, соединенных последовательно с источником питания постоянного тока, с обратным или обратным диодом через нагрузку для передачи тока, когда IGBT выключен. Во время переходного процесса при выключении напряжение на структуре IGBT сначала увеличивается до напряжения смещения коллектора, прежде чем ток коллектора перейдет на диод.

Коллекторный ток изначально остается на значении во включенном состоянии из-за индуктивной нагрузки, когда напряжение затвора снижается до нуля, чтобы начать переходный процесс выключения. Коллекторный ток в это время поддерживается биполярным током в транзисторе PNP, поскольку ток в канале отсекается. Во время первой фазы процесса выключения напряжение коллектора увеличивается, пока не достигнет напряжения питания коллектора. Напряжение поддерживается в структуре IGBT за счет образования области пространственного заряда на переходе P -основание / N -основание ( J 2 ) с большой концентрацией дырок в пространственном заряде. слой.

Анализ кривых выключения для симметричной структуры IGBT может быть выполнен в предположении, что рекомбинацией в области N можно пренебречь [1]. В отсутствие рекомбинации в дрейфовой области распределение свободных носителей (дырок) в слаболегированной части базовой области N во время работы в открытом состоянии становится линейным, как показано в нижней части рис. 3.9:

Рис. 3.9. Распределения накопленного заряда и электрического поля для условий выключения индуктивной нагрузки в симметричной структуре IGBT.

(3,28) p (y) = p0 (1 − yWN)

Профиль отверстия не изменяется во время первой фазы процесса выключения. Следовательно, концентрация дырок на краю области пространственного заряда ( p e ) увеличивается в процессе выключения, поскольку ширина пространственного заряда увеличивается:

(3,29) pe (t) = p0 [WSC (t) WN]

Заряд, удаленный при расширении слоя пространственного заряда, равен заряду, удаленному из-за протекания тока коллектора:

(3.30) JC, ON = qpe (t) dWSC (t) dt = qp0 [WSC (t) WN] dWSC (t) dt

Интегрирование этого уравнения с граничным условием нулевой ширины для слоя пространственного заряда в нулевой момент времени :

(3,31) WSC (t) = 2WNJC, ONtqp0 ​​

Напряжение коллектора, поддерживаемое симметричной структурой IGBT, может быть получено из ширины слоя пространственного заряда:

(3,32) VC (t) = q (ND + pSC) WSC2 (t) 2εS

, где концентрация дырок в слое пространственного заряда ( p SC ) равна

(3.33) pSC = JC, ONqvsat, p

в предположении, что носители движутся с насыщенной дрейфовой скоростью ( v sat , p ) в слое пространственного заряда. Используя уравнение (3.31):

(3.34) VC (t) = WN (ND + pSC) JC, ONεSp0t

Это уравнение предсказывает линейное увеличение напряжения коллектора со временем во время первой фазы процесса выключения для симметричная структура IGBT.

Напряжение коллектора достигает напряжения питания коллектора ( В CS ) в конце первой фазы процесса выключения.Время ( t V , OFF ) для продолжительности первой фазы составляет:

(3,35) tV, OFF = εSp0VCSWN (ND + pSC) JC, ON

Ширина пространства -слой заряда в конце первой фазы:

(3,36) WSC (tV, OFF) = 2εSVCSq (ND + pSC)

Эта ширина меньше ширины ( W N ) область основания N , потому что напряжение питания коллектора меньше, чем напряжение блокировки, и поскольку ширина уменьшается из-за наличия дырок в области пространственного заряда.Следовательно, большая концентрация дырок остается в модулированной проводимости части базовой области N в конце первой фазы.

Спад тока коллектора после времени нарастания напряжения определяется рекомбинацией избыточных дырок и электронов, которые захвачены в основной области N вблизи коллектора P + / N - базовый переход [1]. Уравнение неразрывности для дырок в области основания N в отсутствие диффузии имеет вид:

(3.37) dδpNdt = −δpNτHL

, где δp N - избыточная концентрация дырок в основной области N . Решение этого уравнения:

(3,38) δpN (t) ≈pN (t) = p0e − t / τHL

Ток коллектора, поддерживающий рекомбинацию носителей в области накопленного заряда, может быть проанализирован путем изучения Распределение несущей с обеих сторон соединения коллектора P + / N ( J 1 ).Высокая концентрация электронов в области основания N вызывает инжекцию электронов в область коллектора P + . Эти инжектированные электроны диффундируют от перехода, вызывая экспоненциальный спад концентрации [1].

Коллекторный ток, создаваемый диффузией инжектированных электронов на коллекторной стороне перехода P + , определяется выражением:

(3.39) JC (t) = qDnEp02LnENAEe − 2t / τHL = JC, ONe− 2t / τHL

Можно сделать вывод, что ток коллектора экспоненциально уменьшается со временем с постоянной времени, равной половине времени жизни высокого уровня в области дрейфа.Время выключения тока коллектора ( t I , OFF ), определяемое как время, необходимое для уменьшения тока до одной десятой значения включенного состояния, определяется по формуле:

( 3.40) tI, OFF = τHL2ln (10) = 1.15τHL

Формы сигналов выключения для случая симметричной IGBT-структуры на 3000 В с базовой областью N с шириной 450 мкм и концентрацией легирования 2,5 × 10 13 см −3 может быть получено с использованием указанной выше аналитической модели.Концентрация дырок в слое объемного заряда составляет 6,25 × 10 13 см −3 для плотности тока коллектора в открытом состоянии 100 А / см 2 . Здесь рассматриваются три случая высокоуровневого времени жизни. Концентрации дырок ( p 0 ) на стыке P + коллектор / N -баз в открытом состоянии составляют 1,26 × 10 17 см −3 , 1,67 × 10 17 см −3 и 1,95 × 10 17 см −3 для значений времени жизни высокого уровня 2, 5 и 10 мкс, соответственно.Переходные процессы напряжения и тока коллектора, полученные с использованием этих значений, показаны на рис. 3.10. Напряжение коллектора линейно увеличивается со временем с увеличением времени нарастания напряжения коллектора ( t V , OFF ) 0,66, 0,88 и 1,03 мкс для значений времени жизни высокого уровня 2, 5 и 10 мкс, соответственно. Затем ток коллектора экспоненциально спадает с временем выключения тока коллектора ( t I , OFF ) 2,30, 5.75 и 11,5 мкс для значений времени жизни высокого уровня 2, 5 и 10 мкс соответственно. Формы сигналов при выключении и потери мощности можно контролировать, изменяя срок службы в дрейфовой области. Обычно это достигается с помощью облучения электронами высокой энергии (3 МэВ).

Рисунок 3.10. Формы сигналов индуктивной нагрузки для тока и напряжения коллектора во время переходного процесса выключения для симметричной структуры IGBT.

Индуктивная нагрузка | HUIMULTD

Вообще говоря, индуктивная нагрузка - это нагрузка, которая применяет принцип электромагнитной индукции (с параметрами индуктивности), например, мощные электрические изделия (например, холодильники, кондиционеры и т. Д.)). Индуктивная нагрузка увеличит коэффициент мощности цепи, и ток через индуктивную нагрузку не может резко измениться. При запуске индуктивной нагрузке требуется гораздо больший пусковой ток (примерно в 3-7 раз), чем ток, необходимый для поддержания нормальной работы. Например, пусковой ток асинхронного двигателя в 5-7 раз превышает номинальное значение, а пусковой ток двигателя постоянного тока немного больше пускового тока двигателя переменного тока; некоторые металлогалогенные лампы имеют время включения до 10 минут, а их импульсные токи до 100 раз превышают постоянный ток.
Кроме того, при включении или выключении питания индуктивная нагрузка будет создавать противоэлектродвижущую силу (обычно в 1-2 раза превышающую напряжение питания), а противодействующая электродвижущая сила (сокращенно счетная ЭДС или просто CEMF) будет наложена на напряжение источника питания, и результирующее напряжение до трех раз превышает напряжение питания. Таким образом, когда тип нагрузки является индуктивной, к выходу твердотельного реле следует подключить варистор с выдерживаемым напряжением в 1,6–1,9 раза превышающим напряжение нагрузки.ЭДС счетчика - это неопределенное значение, которое изменяется в зависимости от L и di / dt, и если текущая скорость изменения (di / dt) слишком высока, SSR будет поврежден. В практических приложениях CEMF может быть уменьшена последовательной индуктивностью L, а величина индуктивности L зависит от размера и стоимости.

Q: Какие характеристики у индуктивной нагрузки (при работе)?
A: Индуктивные нагрузки отстают (ток отстает от напряжения). В цепи постоянного тока индуктивная нагрузка позволяет току протекать через катушку индуктивности и накапливать энергию, при этом ток отстает от напряжения.В цепи переменного тока текущая фаза отстает от фазы напряжения (по сравнению с источником питания), и фаза может отставать на четверть цикла (или 90 градусов) максимум.

В: Что такое индуктивные нагрузки?
A: Лампы, которые используют газ под напряжением для излучения света (например, лампы дневного света, натриевые лампы высокого давления или лампы HPS, ртутные лампы, металлогалогенные лампы и т. Д.), А также электрическое оборудование большой мощности (например, моторное оборудование. , компрессоры, реле и др.).

Как предотвратить повреждение вашего источника питания индуктивной нагрузкой

Резистивные нагрузки легко справляются с источником питания постоянного тока.Когда вы выключаете питание, ток быстро падает до нуля и никаких повреждений не происходит.

Индуктивные нагрузки - другое дело. Если вы используете источник питания постоянного тока для питания двигателей постоянного тока, соленоидов, вентиляторов, реле и других индуктивных нагрузок, вам нужна какая-то защита цепи. Без этой защиты ваш источник питания может быть поврежден скачками высокого напряжения от этих устройств.

На рисунке 1 показана индуктивная нагрузка, подключенная к источнику постоянного тока. Когда источник питания включен, через катушку протекает ток, и вокруг индуктора создается магнитное поле.Это магнитное поле является источником потенциальной энергии.

Когда источник питания выключен и больше не подает ток, магнитное поле схлопывается, и это коллапсирующее поле индуцирует ток, который будет течь в противоположном направлении. Это как если бы вы подключили батарею (показана синим цветом на рисунке 1) противоположной полярности ко входу источника питания. Это напряжение называется обратным напряжением или обратной ЭДС.

Обратное напряжение может быть намного выше, чем напряжение источника питания, первоначально подаваемое на индуктивную нагрузку.Даже если вы запитываете индуктивную нагрузку только 12 В или 24 В, обратное напряжение может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт. Это напряжение равно L, индуктивности нагрузки, умноженной на di / dt, которая представляет собой скорость изменения тока во времени. Чем быстрее изменяется ток, тем выше напряжение.

Один из способов защитить ваш источник питания от высоких обратных напряжений при возбуждении индуктивных нагрузок или нагрузок с накопленной энергией, которая может быть возвращена обратно к источнику питания, - это использовать защитную диодную сеть на выходе источника питания.Это также показано на рисунке 1.

Чтобы предотвратить повреждение источника питания из-за индуктивной отдачи напряжения, подключите встречно-параллельный диод (рассчитанный на большее, чем выходное напряжение и ток источника питания) на выходе. Подключите катод к положительному выходу, а анод - к возврату. В тех случаях, когда могут возникнуть положительные переходные процессы нагрузки, такие как обратная ЭДС от двигателя, или присутствует накопленная энергия, такая как батарея, рекомендуется второй блокирующий диод, включенный последовательно с выходом, для защиты источника питания.

Убедитесь, что выбранные компоненты имеют соответствующие характеристики индуктивности и рассеиваемой энергии. Пиковое значение обратного напряжения должно как минимум в два раза превышать максимальное выходное напряжение источника питания. Номинальный постоянный прямой ток должен как минимум в 1,5 раза превышать максимальный выходной ток источника питания. В некоторых случаях может потребоваться радиатор для рассеивания мощности, вызванной протеканием тока.

Для получения дополнительной информации о решениях AMETEK Programmable Power, свяжитесь с одним из наших торговых представителей, посетив powerandtest.com / sales. Вы также можете написать нам по адресу sales.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *