Zobrazení: 100 Autor: Devin Chen Čas vydání: 2025-05-07 Původ: místo
Co je to časová konstanta?
V RL obvodu určuje rychlost změny proudu časová konstanta T = L/R. Čím větší je T, tím pomaleji se mění proud. Úloha induktoru v obvodu potlačuje změnu proudu. Když je obvod připojen, induktor brání rychlému nárůstu proudu, což způsobuje jeho pomalý nárůst; když je obvod odpojen, induktor nadále dodává energii, takže oblouk mezi pohyblivými a stacionárními kontakty elektrického spínače je trvalejší a hůře se přerušuje, což výrazně zkracuje elektrickou životnost spínače.
V obvodu RL je časová konstanta T = L/časová konstanta dohodnuta v elektrických normách GB nebo IEC
Vezmeme-li jako příklad obrázek (1) produkt EVQ100 společnosti ALQ Company (Anlaiqiang), tento produkt patří do řady vysokonapěťových DC stykačů. Je široce používán v elektrických vozidlech, AGV, autobusech, golfových vozících, důlních vozících, elektrických vysokozdvižných vozíkech, elektrických stohovačích, elektrických bagrech, elektrických nakladačích, elektrických lodích, stejnosměrných nabíjecích stanicích, nabíječkách, hromadách na pobřeží a další nabíjecí infrastruktuře, stejně jako v bateriových sadách, konvertorech pro ukládání energie, vysokonapěťových boxech, fotovoltaických měničích, 5G, UPS a dalších stejnosměrných elektrických zařízeních. Používá se k připojování a odpojování stejnosměrných obvodů, poskytuje spolehlivou izolaci po odpojení.
Obrázek (1) Produkt EVQ100
U společnosti ALQ (jako jsou vysokonapěťové stejnosměrné stykače Anlaiqiang, které musí odpovídat národní normě GB14048.4 nebo mezinárodní normě IEC60947-4 v návrhu, certifikaci a testování typu) by měly být testy výkonu připojení a odpojení prováděny podle normy DC-1. Viz Obrázek (2) Popis produktu EVQ100 a Obrázek (3) podmínky připojení a odpojení různých typů produktů. Z výše uvedených čísel je zřejmé, že když produkty EVQ100 projdou certifikací, časová konstanta L/R = 1 ms.
Obrázek (2) Popis produktu EVQ100
Obrázek (3) podmínky připojení a odpojení různých typů produktů
Konvence časové konstanty v praktické aplikaci HVDC stykače
Typ zátěže DC-1 lze získat dotazem na normu IEC60947，viz obrázek（4）Příklady kategorií použití pro nízkonapěťové spínací a řídicí přístroje. Ukazuje, že DC-1 patří mezi neinduktivní nebo mírně induktivní zátěže, odporové pece.
Obrázek（4）Příklady kategorií použití pro nízkonapěťové spínací a řídicí přístroje
I tak může mít za podmínek DC-1 L/R=1 ms vážný dopad na elektrickou životnost vysokonapěťových stejnosměrných stykačů. V tomto okamžiku se elektrická životnost výrazně sníží ve srovnání s čistě odporovou zátěží, potenciálně asi desetkrát. Klíčovým problémem je, že většina aplikačních scénářů pro vysokonapěťové stejnosměrné stykače zahrnuje odporové zátěže. To představuje problém: časové konstanty používané v certifikačních testech se výrazně liší od konstant používaných při skutečném použití produktu. Aby se to vyřešilo, na rozdíl od norem IEC se v průmyslových aplikacích objevil 'průmyslový standard', který používá čistě odporové zátěže. Vezmeme-li příklad EVQ100, obrázek (5) produktová příručka EVQ100 ukazuje, kde je elektrická životnost produktu primárně kalibrována pomocí odporových zátěží. Vzhledem k reálným podmínkám testovacího zařízení v laboratoři má většina zařízení ze své podstaty určitou indukčnost, nikoli čistý odpor, což určuje parametr jako L/R≤0,1 ms.
Obrázek (5) Návod k produktu EVQ100
Jak dosáhnout výkonového parametru vyšší časové konstanty při návrhu vysokonapěťového stejnosměrného stykače?
S širší aplikací stykačů HVDC budou některé pracovní podmínky vyžadovat vyšší časovou konstantu, což vyžaduje, aby nové produkty přijaly příslušná technická opatření ke zlepšení tohoto výkonu v konstrukci.
Na základě studie časové konstanty má na produkty následující vliv:
1. Vliv na zhášení oblouku: Když stykač přeruší obvod, energie uložená v induktoru se uvolní obloukem. Když je T velké, proudový útlum je pomalý, energie oblouku je vysoká a doba trvání je dlouhá, což zvyšuje obtížnost zhášení oblouku.
2. Vliv na kontakty produktu: Častý provoz v obvodech s vysokým T má tendenci urychlovat opotřebení kontaktů.
Proto lze při navrhování výrobků s vysokým T považovat za posílení následující aspekty:
1. Proveďte silnější opatření pro zhášení oblouku, jako je magnetické foukání, vakuová zhášecí komora nebo zhášení plynového oblouku.
2. Zvětšete vzdálenost otevření pohyblivých a statických kontaktů.
3. Zvětšete prostor zhášecí komory oblouku.
4. Zapojte příslušné komponenty do série s obvodovou tlumivkou v hlavním obvodu.
Technický vývoj HVDC stykačů se opakuje s vývojem aplikačního průmyslu a zařízení. Zařízení HVDC má nejen odporové zátěže, ale také indukční, kapacitní a smíšené zátěže. Pro odpovídající průmyslové podmínky jsou vyžadovány speciální typy stykačů HVDC, aby odpovídaly zařízením HVDC, aby fungovaly dlouhodoběji a spolehlivěji.
