Mi az időállandó?
Egy RL áramkörben a T = L/R időállandó határozza meg az áramváltozás sebességét. Minél nagyobb a T, annál lassabban változik az áram. Az induktor szerepe az áramkörben elnyomja az áram változását. Amikor az áramkör be van kötve, az induktor gátolja az áram gyors emelkedését, ami lassú növekedést okoz; az áramkör leválasztásakor az induktor továbbra is táplálja az áramot, így az elektromos kapcsoló mozgó és álló érintkezői közötti ív tartósabbá és nehezebben törhetővé válik, jelentősen lerövidítve a kapcsoló elektromos élettartamát.
Az RL áramkörben a T = L/időállandót GB vagy IEC elektromos szabványok határozzák meg.
Az ALQ Company (Anlaiqiang) (1. ábra) EVQ100 termékét példának véve ez a termék a nagyfeszültségű egyenáramú mágneskapcsolók sorozatába tartozik. Széles körben használják elektromos járművekben, AGV-kben, buszokban, golfkocsikban, bányászati teherautókban, elektromos targoncákban, elektromos targoncákban, elektromos kotrógépekben, elektromos rakodógépekben, elektromos hajókban, egyenáramú töltőállomásokban, töltőkben, parti cölöpökben és egyéb töltési infrastruktúrákban, valamint akkucsomagokban, energiatároló átalakítókban, nagyfeszültségű 5-ös fényáramú dobozokban, DC-ben, DC-ben elektromos berendezések. Egyenáramú áramkörök csatlakoztatására és leválasztására szolgál, megbízható leválasztást biztosítva a leválasztás után.
![]()
(1) ábra EVQ100 termék
Az ALQ Company (például az Anlaiqiang nagyfeszültségű egyenáramú mágneskapcsolók termékei, amelyek tervezése, tanúsítása és típusvizsgálata során meg kell felelniük a nemzeti GB14048.4 nemzeti szabványnak vagy az IEC60947-4 nemzetközi szabványnak) a bekötési és leválasztási teljesítményre vonatkozó termékteszteket a DC-1 szabvány szerint kell elvégezni. Lásd a (2) ábrán az EVQ100 termékleírását és a (3) ábrán a különböző típusú termékek csatlakoztatási és leválasztási feltételeit. A fenti ábrákból jól látható, hogy amikor az EVQ100 termékek átesnek a tanúsításon, az időállandó L/R = 1ms.
![ábra (2) EVQ100 termékleírás]()
ábra (2) EVQ100 termékleírás
(3) ábra a különböző típusú termékek csatlakoztatási és leválasztási feltételei
Az időállandóság konvenciója a HVDC mágneskapcsoló gyakorlati alkalmazásában
A DC-1 terhelési típusát az IEC60947 szabvány lekérdezésével kaphatja meg. Lásd a 4. ábrát. Példák a kisfeszültségű kapcsoló- és vezérlőberendezések felhasználási kategóriáira. Megmutatja, hogy a DC-1 a nem induktív vagy enyhén induktív terhelésű, ellenállásos kemencékhez tartozik.
![]()
![(4) ábra]()
4. ábra: Példák kisfeszültségű kapcsoló- és vezérlőberendezések felhasználási kategóriáira
Ennek ellenére DC-1 körülmények között az L/R=1ms súlyos hatással lehet a nagyfeszültségű egyenáramú kontaktor termékek elektromos élettartamára. Ezen a ponton az elektromos élettartam jelentősen csökken a tiszta ellenállásos terhelésekhez képest, potenciálisan körülbelül tízszeresére. A kulcskérdés az, hogy a nagyfeszültségű egyenáramú mágneskapcsolók legtöbb alkalmazási forgatókönyve ellenállásos terhelést tartalmaz. Ez problémát jelent: a tanúsítási teszteknél használt időállandók jelentősen eltérnek a tényleges termékhasználat során tapasztaltaktól. Ennek megoldására, az IEC szabványoktól eltérően, az ipari alkalmazásokban megjelent egy „ipari szabvány”, amely tisztán rezisztív terheléseket használ. Példaként az EVQ100-at figyelembe véve, az (5) ábra az EVQ100 termékkézikönyvben azt mutatja, hogy a termék elektromos élettartamát elsősorban ellenállásos terhelésekkel kalibrálják. Figyelembe véve a laboratóriumi vizsgálóberendezések valós körülményeit, a legtöbb eszköz eredendően bizonyos induktivitással rendelkezik, nem tiszta ellenállással, így olyan paramétert határoz meg, mint az L/R≤0,1 ms.
![]()
(5) ábra EVQ100 termék kézikönyv
Hogyan érhető el a nagyobb időállandó teljesítményparaméter a nagyfeszültségű egyenáramú mágneskapcsoló tervezésénél?
A HVDC mágneskapcsolók szélesebb körű alkalmazása miatt bizonyos munkakörülmények magasabb időállandóságot igényelnek, ami megköveteli az új termékektől, hogy megfelelő műszaki intézkedéseket tegyenek a tervezési teljesítmény javítása érdekében.
Az időállandó vizsgálata alapján a következő hatással van a termékekre:
1. Ívkioltás hatása: Amikor a kontaktor megszakítja az áramkört, az induktor által tárolt energia az íven keresztül szabadul fel. Ha T nagy, az áram csillapítása lassú, az ívenergia magas és az időtartam hosszú, ami növeli az ív kioltásának nehézségét.
2. A termék érintkezőire gyakorolt hatás: A magas T áramkörökben történő gyakori működés felgyorsítja az érintkezők kopását.
Ezért a magas T-értékű termékek tervezésénél a következő szempontokat lehet erősíteni:
1. Tegyen erősebb ívoltási intézkedéseket, például mágneses fúvást, vákuumos ívoltó kamrát vagy gázíves oltást.
2. Növelje a mozgó és statikus érintkezők nyitási távolságát.
3. Növelje meg az ívoltó kamra terét.
4. Csatlakoztassa sorba a megfelelő alkatrészeket a főáramkör induktorával.
A HVDC mágneskapcsolók műszaki fejlesztése az alkalmazási iparágak és berendezések fejlesztésével párhuzamosan zajlik. A HVDC berendezéseknek nemcsak ellenállásos, hanem induktív, kapacitív és vegyes terhelései is vannak. A megfelelő ipari körülményekhez speciális típusú HVDC mágneskapcsolókra van szükség, amelyek a HVDC berendezésekhez illeszkednek a hosszabb távú és megbízhatóbb működés érdekében.