Zobrazenia: 100 Autor: Devin Chen Čas vydania: 2025-05-07 Pôvod: stránky
Čo je to časová konštanta?
V obvode RL časová konštanta T = L/R určuje rýchlosť zmeny prúdu. Čím je T väčšie, tým pomalšie sa mení prúd. Úloha induktora v obvode potláča zmenu prúdu. Keď je obvod pripojený, induktor bráni rýchlemu nárastu prúdu, čo spôsobuje jeho pomalé zvyšovanie; keď je obvod odpojený, tlmivka pokračuje v dodávke energie, čím sa oblúk medzi pohyblivými a stacionárnymi kontaktmi elektrického spínača stáva vytrvalejším a ťažšie sa prerušuje, čím sa výrazne skracuje elektrická životnosť spínača.
V obvode RL je časová konštanta T = L/časová konštanta dohodnutá v elektrických normách GB alebo IEC
Ak vezmeme ako príklad obrázok (1) produkt EVQ100 spoločnosti ALQ Company (Anlaiqiang), tento produkt patrí do série vysokonapäťových DC stykačov. Je široko používaný v elektrických vozidlách, AGV, autobusoch, golfových vozíkoch, banských vozíkoch, elektrických vysokozdvižných vozíkoch, elektrických stohovačoch, elektrických rýpadlách, elektrických nakladačoch, elektrických lodiach, jednosmerných nabíjacích staniciach, nabíjačkách, hromadách na brehu a inej nabíjacej infraštruktúre, ako aj v súpravách napájacích batérií, konvertoroch na ukladanie energie, vysokonapäťových boxoch, fotovoltaických invertoroch, 5G, UPS a iných elektrických zariadeniach. Používa sa na pripojenie a odpojenie jednosmerných obvodov, pričom po odpojení poskytuje spoľahlivú izoláciu.
Obrázok (1) Produkt EVQ100
V prípade spoločnosti ALQ Company (ako sú vysokonapäťové stýkače jednosmerného prúdu Anlaiqiang, ktoré musia spĺňať národnú normu GB14048.4 alebo medzinárodnú normu IEC60947-4 v dizajne, certifikácii a testovaní typu), by sa testy výkonu pripojenia a odpojenia mali vykonávať podľa normy DC-1. Pozrite si obrázok (2) popis produktu EVQ100 a obrázok (3) podmienky pripojenia a odpojenia rôznych typov produktov. Z vyššie uvedených údajov je zrejmé, že keď produkty EVQ100 prechádzajú certifikáciou, časová konštanta L/R = 1 ms.
Obrázok (2) Popis produktu EVQ100
Obrázok (3) podmienky pripojenia a odpojenia rôznych typov produktov
Konvencia časovej konštanty v praktickej aplikácii HVDC stykača
Typ záťaže DC-1 je možné získať dotazom na normu IEC60947, pozri obrázok (4) Príklady kategórií použitia pre nízkonapäťové spínacie a riadiace zariadenia. Ukazuje, že DC-1 patrí medzi neindukčné alebo mierne induktívne záťaže, odporové pece.
Obrázok（4）Príklady kategórií použitia pre nízkonapäťové rozvádzače a ovládacie zariadenia
Napriek tomu môže mať za podmienok DC-1 L/R=1ms vážny vplyv na elektrickú životnosť vysokonapäťových DC stykačov. V tomto bode sa elektrická životnosť výrazne zníži v porovnaní s čisto odporovou záťažou, potenciálne asi desaťkrát. Kľúčovým problémom je, že väčšina aplikačných scenárov pre vysokonapäťové DC stykače zahŕňa odporové záťaže. To predstavuje problém: časové konštanty používané v certifikačných testoch sa výrazne líšia od tých, ktoré sa vyskytujú pri skutočnom používaní produktu. Na vyriešenie tohto problému, na rozdiel od noriem IEC, sa v priemyselných aplikáciách objavil 'priemyselný štandard', ktorý používa čisto odporové záťaže. Ako príklad si vezmime EVQ100, obrázok (5) v príručke k produktu EVQ100 ukazuje, kde je elektrická životnosť produktu primárne kalibrovaná pomocou odporových záťaží. Ak vezmeme do úvahy skutočné podmienky testovacieho zariadenia v laboratóriu, väčšina zariadení má vo svojej podstate určitú indukčnosť, nie čistý odpor, čo určuje parameter ako L/R≤0,1 ms.
Obrázok (5) Návod k produktu EVQ100
Ako dosiahnuť výkonnostný parameter vyššej časovej konštanty pri konštrukcii vysokonapäťového DC stykača?
So širšou aplikáciou stýkačov HVDC budú niektoré pracovné podmienky vyžadovať vyššiu časovú konštantu, čo si vyžaduje, aby nové produkty prijali príslušné technické opatrenia na zlepšenie tohto výkonu v dizajne.
Na základe štúdie časovej konštanty má na produkty nasledujúci vplyv:
1. Vplyv na zhášanie oblúka: Keď stýkač preruší obvod, energia uložená v tlmivke sa uvoľní cez oblúk. Keď je T veľké, prúdový útlm je pomalý, energia oblúka je vysoká a trvanie je dlhé, čím sa zvyšuje obtiažnosť zhášania oblúka.
2. Vplyv na kontakty produktu: Častá prevádzka v obvodoch s vysokým T má tendenciu urýchliť opotrebovanie kontaktov.
Preto pri navrhovaní produktov s vysokým T možno považovať za posilnenie nasledujúcich aspektov:
1. Prijmite silnejšie opatrenia na uhasenie oblúka, ako je magnetické fúkanie, vákuová zhášacia komora alebo zhášanie plynového oblúka.
2. Zväčšite vzdialenosť otvorenia pohyblivých a statických kontaktov.
3. Zväčšite priestor zhášacej komory.
4. Zapojte príslušné komponenty do série s obvodovou tlmivkou v hlavnom obvode.
Technický vývoj HVDC stykačov sa opakuje s vývojom aplikačných odvetví a zariadení. Zariadenie HVDC má nielen odporovú záťaž, ale aj indukčnú, kapacitnú a zmiešanú záťaž. Pre zodpovedajúce priemyselné podmienky sú potrebné špeciálne typy HVDC stykačov, ktoré zodpovedajú zariadeniam HVDC, aby fungovali dlhodobejšie a spoľahlivejšie.
