Odabir kruga prethodnog punjenja i otpornika prethodnog punjenja

Otpornici snage koriste se za izdržavanje i trošenje velikih količina energije, a izrađeni su od materijala visoke toplinske vodljivosti za učinkovito hlađenje. Obično su dizajnirani da budu povezani s hladnjakom kako bi mogli trošiti veliku količinu energije.

Za prethodno nabijene otpornike, uobičajeni tipovi su dva na donjoj slici, oba uobičajeni otpornici s metalnom aluminijskom ljuskom; Ova dva otpornika spadaju u žičane otpornike u otpornicima snage.

Otpornici namotani žicom obično se namotavaju na keramičku izolacijsku podlogu u obliku šipke ili druge izolacijske podloge. Otporna žica je materijal od legure kao što je nikl-krom ili mangan-bakar, a dva kraja otporne žice povezana su fiksnim iglama. Otporna žica obično je obložena nevodljivom bojom, a periferija je pakirana u različite materijale za pakiranje (kao što je pakiranje od aluminijske školjke). Otpor namotaja paketa aluminijske ljuske trenutno je vrlo čest, a njegova sposobnost rasipanja topline je vrlo velika, tako da je općenito prikladan za aplikacije velike snage. Postoji i poznati otpor namotaja keramičkog pakiranja, više ga nazivamo otporom cementa, ali prvi se ne koristi često.

Blok dijagram kruga prethodnog punjenja

Proces uključivanja:

Prvo se zatvara K-glavni negativni kontaktor, a zatim se zatvara Kp kontaktor za prethodno punjenje. Kada razlika napona između dva kraja kondenzatora C i baterije ostane <10 V (preporučena vrijednost), K+ glavni pozitivni kontaktor se zatvara, i na kraju se otvara Kp kontaktor za prethodno punjenje; proces uključivanja je završen.

Pod normalnim okolnostima, prethodno punjenje mora biti dovršeno unutar 300 ms do 500 ms. U tako kratkom vremenskom razdoblju, okvir otpornika ne može na vrijeme apsorbirati veliku količinu topline koju stvara struja koja prolazi kroz otpornu žicu ili tijelo otpornika, tako da sama otpornička žica ili tijelo otpornika mora podnijeti većinu energije impulsa. Stoga prvo trebamo izračunati energiju impulsa tijekom pokretanja, a zatim odabrati odgovarajuće rješenje otpornika.

Za jedan impuls, izračun energije je sljedeći:

Ako se radi o kontinuiranom pulsu, kada je interval vremena pulsa vrlo kratak (kao što je manji od 1 s), udio raspršene energije u praktičnoj primjeni je mali, možemo općenito koristiti linearnu akumulaciju za izračunavanje ukupne energije pulsa.

Ukupna energija = energija jednog impulsa x broj uzastopnih impulsa, a zatim odredite vrijednost otpora prethodno nabijenog otpornika:

                    

T = R*C * Ln[(Us - U0)/(Us - Ut)]

Gdje:

T= vrijeme predpunjenja

R= otpor prednaboja C= kapacitet opterećenja

Us= napon baterije

U0= Napon prije zatvorenog kraja opterećenja visokog napona (može se izraziti kao 0)

Ut= krajnji napon opterećenja na kraju prednaboja

Općenito govoreći, Ut je odabrano kao 90% ili 95% ukupnog napona Us, što se smatra 90%, tako da se formula može izraziti na sljedeći način:

T = R*C * Ln10

tada je R = T/(C * Ln10)

Zatim dajte konkretan primjer otpora prednaboja: Pretpostavimo da je u vozilu napon akumulatora Us=400V, kapacitet opterećenja C=1000uF, potrebno vrijeme punjenja je 500ms, odnosno nakon 500ms, kondenzator je napunjen do 90%*Us, to jest Ut=360V, zatim izračunajte vrijednost otpora prethodno nabijenog otpora R. Prema prethodnom formuli, možete izravno dobiti R=0,5/(0,001*ln10)=217Ω.

Konačno, valni oblik napona iznad otpora se pretvara u pravokutni val, gdje je trenutni kapacitet ekvivalentan kratkom spoju, tako da je Vp=400V; Tada je vršna snaga prethodno nabijenog otpornika =Vp*Vp/R=400*400/217=737W, ako se prema 0,5 puta smanji, tada je potrebna vršna snaga monopulsa otpora 737*2=1474W.

Zatim izračunajte vrijeme pravokutnog vala, pomoću sljedeće formule, jer je zbroj napona na oba kraja otpornika i kondenzatora jednak Us, pa je napon na oba kraja kondenzatora Ut= (1-0,37) Us=0,63*Us, pa je τ

=217*0,001*ln(2,7)=0,216s, pravokutna širina pulsa t1=0,108s.

Konačno, prema dobivenoj širini impulsa i vršnoj snazi ​​pojedinačnog impulsa, u usporedbi s krivuljom proizvođača, možete procijeniti je li odabir razuman.