Схема предварительной зарядки и выбор резистора предварительной зарядки

Силовые резисторы используются для выдерживания и потребления большого количества энергии и изготовлены из материалов с высокой теплопроводностью для эффективного охлаждения. Обычно они предназначены для подключения к радиатору, чтобы иметь возможность потреблять большое количество энергии.

Для предварительно заряженных резисторов распространенными типами являются два резистора, показанные на рисунке ниже: оба обычных резистора с металлическим алюминиевым корпусом; Эти два резистора относятся к проволочным резисторам в силовых резисторах.

Проволочные резисторы обычно наматываются на стержнеобразную керамическую изолирующую подложку или другие изолирующие подложки. Проволока сопротивления представляет собой сплав, такой как никель-хром или медь-марганец, а два конца проволоки сопротивления соединены фиксированными штырями. Резистивный провод обычно покрывается непроводящей краской, а периферия упаковывается различными упаковочными материалами (например, алюминиевой оболочкой). Сопротивление обмотки корпуса из алюминиевого корпуса в настоящее время очень распространено, а его способность рассеивать тепло очень высока, поэтому он обычно подходит для применений с высокой мощностью. Существует также знакомое сопротивление обмотки керамического корпуса, мы больше привыкли называть его сопротивлением цемента, но первое используется не часто.

Блок-схема цепи предварительной зарядки

Процесс включения:

Сначала замыкается главный отрицательный контактор К, затем замыкается контактор подзарядки Кр. Когда разница напряжений между двумя концами конденсатора C и аккумулятором остается <10 В (рекомендуемое значение), главный положительный контактор K+ замыкается и, наконец, размыкается контактор предварительной зарядки Kp; процесс включения завершен.

В нормальных условиях предварительная зарядка должна быть завершена в течение 300–500 мс. За такой короткий период времени большое количество тепла, выделяемого током, проходящим через резистивный провод или корпус резистора, не может быть поглощено каркасом резистора вовремя, поэтому сам резистивный провод или корпус резистора должен нести большую часть энергии импульса. Поэтому нам необходимо сначала рассчитать энергию импульса при запуске, а затем выбрать подходящее решение по резистору.

Для одиночного импульса расчет энергии выглядит следующим образом:

Если это непрерывный импульс, когда интервал импульса очень короткий (например, менее 1 с), доля рассеиваемой энергии при практическом применении невелика, мы обычно можем использовать линейное накопление для расчета общей энергии импульса.

Общая энергия = энергия одиночного импульса x количество последовательных импульсов, а затем определите значение сопротивления предварительно заряженного резистора:

                    

Т = R*C * Ln[(Us - U0)/( Us - Ut)]

Где:

T= время предварительной зарядки

R= сопротивление предварительной зарядки C= емкость нагрузки

Us= напряжение аккумуляторной батареи

U0= Напряжение перед замыканием конца нагрузки, высокое напряжение (может быть выражено как 0)

Ut= конечное напряжение нагрузки в конце предварительного заряда

Вообще говоря, Ut выбирается равным 90% или 95% от общего напряжения Us, которое считается равным 90%, поэтому формулу можно выразить следующим образом:

Т = R*C * Ln10

тогда R = T/(C * Ln10)

Далее приведем конкретный пример сопротивления предварительного заряда: Предположим, что в автомобиле напряжение аккумулятора Us=400В, емкость нагрузки С=1000мкФ, необходимое время зарядки 500мс, то есть за 500мс конденсатор заряжается на 90%*Us, то есть Ut=360В, затем вычисляем значение сопротивления предварительно заряженного сопротивления R. По предыдущей формуле можно непосредственно получить R=0,5/(0,001*ln10)=217 Ом.

Наконец, форма волны напряжения над сопротивлением преобразуется в прямоугольную волну, где мгновенная емкость эквивалентна короткому замыканию, поэтому Vp = 400 В; Тогда пиковая мощность предварительно заряженного сопротивления =Vp*Vp/R=400*400/217=737Вт, если снизить номинал в 0,5 раза, то требуемая пиковая мощность моноимпульса сопротивления составит 737*2=1474Вт.

Затем рассчитайте время прямоугольной волны по следующей формуле, поскольку сумма напряжений на обоих концах резистора и конденсатора равна Us, поэтому напряжение на обоих концах конденсатора равно Ut= (1-0,37) Us=0,63*Us, поэтому τ

=217*0,001*ln(2,7)=0,216с, ширина прямоугольного импульса t1=0,108с.

Наконец, по полученной ширине импульса и пиковой мощности одиночного импульса по сравнению с кривой производителя вы можете судить, является ли выбор разумным.