Lượt xem: 100 Tác giả: Devin Chen Thời gian xuất bản: 2025-05-07 Nguồn gốc: Địa điểm
Hằng số thời gian là gì?
Trong mạch RL, hằng số thời gian T = L/R xác định tốc độ thay đổi dòng điện. T càng lớn thì dòng điện thay đổi càng chậm. Vai trò của cuộn cảm trong mạch ngăn chặn sự thay đổi dòng điện. Khi nối mạch, cuộn cảm ngăn cản dòng điện tăng nhanh khiến dòng điện tăng chậm; khi ngắt mạch điện, cuộn cảm tiếp tục cấp điện, làm cho hồ quang giữa các tiếp điểm chuyển động và cố định của công tắc điện trở nên dai dẳng và khó đứt hơn, làm giảm đáng kể tuổi thọ điện của công tắc.
Trong mạch RL, hằng số thời gian T = L/hằng số thời gian được thỏa thuận theo tiêu chuẩn điện GB hoặc IEC
Lấy sản phẩm Hình (1) EVQ100 của Công ty ALQ (Anlaiqiang) làm ví dụ, sản phẩm này thuộc dòng contactor DC cao áp. Nó được sử dụng rộng rãi trong xe điện, AGV, xe buýt, xe golf, xe tải khai thác mỏ, xe nâng điện, xe nâng điện, máy xúc điện, máy xúc điện, tàu điện, trạm sạc DC, bộ sạc, cọc bờ và cơ sở hạ tầng sạc khác, cũng như trong bộ pin điện, bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng, hộp điện áp cao, bộ biến tần quang điện, 5G, UPS và các thiết bị điện DC khác. Nó được sử dụng để kết nối và ngắt kết nối các mạch DC, mang lại sự cách ly đáng tin cậy sau khi ngắt kết nối.
Hình (1) Sản phẩm EVQ100
Đối với Công ty ALQ (chẳng hạn như các sản phẩm công tắc tơ DC điện áp cao Anlaiqiang, phải tuân thủ tiêu chuẩn quốc gia GB14048.4 hoặc tiêu chuẩn quốc tế IEC60947-4 về thiết kế, chứng nhận và thử nghiệm loại), phải tiến hành thử nghiệm sản phẩm về hiệu suất kết nối và ngắt kết nối theo tiêu chuẩn DC-1. Vui lòng tham khảo Hình (2) mô tả sản phẩm EVQ100 và Hình (3) điều kiện kết nối và ngắt kết nối của các loại sản phẩm khác nhau. Từ các số liệu trên, có thể thấy rõ rằng khi các sản phẩm EVQ100 được chứng nhận, hằng số thời gian L/R = 1ms.
Hình(2)Mô tả sản phẩm EVQ100
Hình (3) điều kiện kết nối và ngắt kết nối của các loại sản phẩm khác nhau
Quy ước hằng số thời gian trong ứng dụng thực tế của contactor HVDC
Loại tải của DC-1 có thể thu được bằng cách truy vấn tiêu chuẩn IEC60947. Xem Hình (4) Ví dụ về các loại sử dụng cho thiết bị đóng cắt và điều khiển điện áp thấp. Cho thấy DC-1 thuộc loại tải không cảm hoặc ít cảm, lò điện trở.
Hình (4) Ví dụ về các loại sử dụng cho thiết bị đóng cắt và điều khiển điện áp thấp
Mặc dù vậy, trong điều kiện DC-1, L/R=1ms có thể có tác động nghiêm trọng đến tuổi thọ điện của các sản phẩm công tắc tơ DC điện áp cao. Lúc này, tuổi thọ điện sẽ giảm đáng kể so với tải thuần điện trở, có thể giảm khoảng 10 lần. Vấn đề chính là hầu hết các kịch bản ứng dụng cho công tắc tơ DC điện áp cao đều liên quan đến tải điện trở. Điều này gây ra một vấn đề: hằng số thời gian được sử dụng trong các thử nghiệm chứng nhận khác biệt rõ rệt so với hằng số thời gian gặp phải trong sử dụng sản phẩm thực tế. Để giải quyết vấn đề này, khác với các tiêu chuẩn IEC, một 'tiêu chuẩn công nghiệp' đã xuất hiện trong các ứng dụng công nghiệp sử dụng tải điện trở thuần. Lấy EVQ100 làm ví dụ, Hình (5) Hướng dẫn sử dụng sản phẩm EVQ100 cho thấy hiệu suất tuổi thọ điện của sản phẩm chủ yếu được hiệu chỉnh bằng tải điện trở. Xem xét các điều kiện thực tế của thiết bị thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, hầu hết các thiết bị vốn có một số độ tự cảm chứ không phải điện trở thuần, do đó xác định được một tham số như L/R<0,1ms.
Hình (5) Hướng dẫn sử dụng sản phẩm EVQ100
Làm thế nào để đạt được thông số hiệu suất có hằng số thời gian cao hơn trong thiết kế công tắc tơ DC điện áp cao?
Với việc ứng dụng rộng rãi hơn các công tắc tơ HVDC, một số điều kiện làm việc sẽ yêu cầu hằng số thời gian cao hơn, điều này đòi hỏi các sản phẩm mới phải thực hiện các biện pháp kỹ thuật phù hợp để cải thiện hiệu suất này trong thiết kế.
Dựa trên nghiên cứu về hằng số thời gian, nó có tác động sau đến sản phẩm:
1. Ảnh hưởng đến việc dập tắt hồ quang: Khi contactor ngắt mạch, năng lượng tích trữ trong cuộn cảm sẽ được giải phóng qua hồ quang. Khi T lớn, độ suy giảm dòng điện chậm, năng lượng hồ quang cao và thời gian tồn tại dài, làm tăng độ khó dập tắt hồ quang.
2. Ảnh hưởng đến các điểm tiếp xúc của sản phẩm: Hoạt động thường xuyên ở mạch T cao có xu hướng làm tăng tốc độ mài mòn của các điểm tiếp xúc.
Do đó, trong việc thiết kế các sản phẩm T cao, các khía cạnh sau có thể được xem xét để tăng cường:
1. Thực hiện các biện pháp dập tắt hồ quang mạnh hơn như thổi từ tính, buồng dập hồ quang chân không hoặc dập tắt hồ quang khí.
2. Tăng khoảng cách mở của các tiếp điểm chuyển động và tĩnh.
3. Tăng không gian của buồng dập hồ quang.
4. Nối nối tiếp các bộ phận liên quan với cuộn cảm trong mạch chính.
Sự phát triển kỹ thuật của công tắc tơ HVDC được lặp đi lặp lại cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp ứng dụng và thiết bị. Thiết bị HVDC không chỉ có tải điện trở mà còn có tải cảm ứng, điện dung và tải hỗn hợp. Đối với các điều kiện công nghiệp tương ứng, cần có các loại công tắc tơ HVDC đặc biệt để phù hợp với thiết bị HVDC để hoạt động lâu dài và đáng tin cậy hơn.
