Мощность напряжение: Как зависит мощность от напряжения

Напряжение, мощность и сопротивление в электрической цепи

Электрической цепью считается комплекс определенных элементов и устройств, специально предназначенных для протекания электрического тока, в которых электромагнитные процессы можно описать, благодаря таким понятиям, как напряжение и сила тока. Изображение электрической цепи условными знаками называется электрической схемой.

Напряжение в электрической цепи

Для рассмотрения напряжения электрической цепи имеет смысл определить такое понятие, как электрический ток. Электроток характеризуется заряженными частицами, пребывающими в каком-то из проводников в упорядоченном движении. Для его возникновения заранее формируется электрическое поле, оказывающее определенное воздействие на заряженные частицы и приводящее их в движение. Возникновение зарядов при этом будет наблюдаться исключительно в том случае, когда различные вещества между собой тесно контактируют.

В некоторых отдельно взятых видах веществ заряды будут свободно перемещаться среди их разных частей, в то же время, в других веществах это не осуществляется. В этих случаях проводящие вещества называют проводниками, а непроводящие считаются диэлектриками (или изоляторами). При этом в физике подобное разделение всего лишь условное. Способностью проводить электричество обладают любые вещества, но одним она присуща в большей степени, другим – в меньшей.

Электрический ток, как явление свободных зарядов в упорядоченном движении, характеризуется силой тока, равнозначной количеству электричества (заряда), проходящему за единицу времени через поперечное сечение вещества. Таким образом, если за время $dt$ по сечению вещества переносится некий заряд $dq = dq + dq$, то ток будет выражен в формуле:

$i = \frac{dq}{dt} = \frac{q}{t}$

Согласно характеру своего проявления, электрические заряды бывают: положительными и отрицательными. Ток в теле, которое было наэлектризовано, будет существовать непродолжительное время, что объясняется постепенным угасанием заряда самого по себе. С целью более продолжительного существования тока в проводнике потребуется обеспечение постоянной поддержки в нем электрического поля.

Электрическое поле может сформировать исключительно какой-либо источник электротока.

Пример 1

Простейшим примером процесса возникновения электрического тока можно назвать соединение одного конца провода с наэлектризованным предварительно телом и другого конца – с землей.

Изобретенная в свое время батарея стала первым стабильным источником электрического тока. Основными величинами выступают:

• сила тока;
• сопротивление;
• напряжение.

Данные величины, имея тесную взаимосвязь между собой, наиболее точным образом могут охарактеризовать происходящие в электрической цепи процессы.

Определение 1

Напряжение в электрической цепи представляет одну из основных характеристик электротока. Током в физике считается упорядоченное движение электронов (заряженных частиц). Поле, формирующее это движение, будет выполнять определенные действия, которые характеризуются, подобно его работе. Чем больший заряд за одну секунду перемещается в цепи, тем больше работы выполняет электрическое поле.

В качестве одного из факторов, воздействующих непосредственно на работу тока, и выступает напряжение, представляющее собой отношение работы к заряду, который пройдет через определенный участок цепи. Единицей измерения работы тока выступает джоуль (Дж), а заряда – кулон (Кл). Единицей напряжения, таким образом, будет 1 Дж/Кл (или один вольт (В)).

Чтобы возникло напряжение, потребуется источник тока. В ситуации с разомкнутой цепью напряжение присутствует только на клеммах источника. Если включить источник в цепь, на ее отдельных участках можно зафиксировать появление напряжения, а, соответственно, и тока. Напряжение можно измерить вольтметром, включенным параллельно в электрическую цепь.

Электрический потенциал $ф$ представляет отношение энергии (работы) $Э$ электрического поля к единичному заряду $q_0$ (малый заряд, который не искажает поле, куда он внесен). Формула получается при этом следующая:

$dф = \frac{dЭ}{dq_0} = \frac{Э}{q_0}$

Электрическое напряжение является разностью потенциалов между двумя точками электрополя (например, 1 и 2), что выражается формулами:

$U_{1-2} = ф_1 — ф_2 = \frac{dЭ_1}{q_0}-\frac{dЭ_2}{q_0} = \frac{dЭ_{1-2}}{q_0}$

$U_{1-2} = \frac{Э_{1-2}}{q_0}$

$U_{2-1} = -\frac{Э_{1-2}}{q_0}$

Таким образом, электрическое напряжение считается работой электрического поля, ориентированного на перемещение единичного заряда из одной точки в другую. В пассивных элементах цепи положительное направление напряжения будет совпадать с положительным направлением тока.

Мощность в электрических цепях

Определение 2

В качестве одного из характеризующих поведение электронов параметров (помимо тока и напряжения) может выступать мощность. Она представляет меру количества работы, которую возможно совершить за единицу времени. Работа зачастую сравнивается с подъемом веса. Так, чем больше окажется вес и высота его подъема, тем больший объем работы выполнен.

Мощность, определяя скорость совершения работы в единицу времени, считается равной произведению напряжения и силы тока:

$P = IU$, где:

• $P$ – мощность тока,
• $I$ – сила тока,
• $U$ – напряжение в цепи.

Мощность является величиной, обозначающей интенсивность передачи электроэнергии. С целью измерения мощности применяются ваттметры. Мощностью определяется работа по перемещению электрических зарядов за единицу времени:

$P = \frac{A}{\delta t}$

Здесь:

• $A$ – работа,
• $\delta t$– время, на протяжении которого такая работа совершалась.

Мощность тока в разных приборах и оборудовании будет зависеть параллельно от таких основных величин, как напряжение и сила тока. Чем выше будет ток, тем большим окажется значение мощности, соответственно, она возрастает и если напряжение повысится.

Существует две основных разновидности электрической мощности:

• активная;
• реактивная.

В первом случае мощность электротока безвозвратно превращается такие виды энергии, как:

• механическая;
• тепловая;
• световая;
• прочие.

В производственной и бытовой среде применяются уже более крупные значения: киловатты и мегаватты. К реактивной мощности будет относиться такая степень электрической нагрузки, которая создается в устройствах индуктивными и емкостными колебаниями энергии электромагнитного поля.

Сопротивление в электрической цепи

Электрическое сопротивление является определяющей величиной для силы тока, текущего при заданном напряжении по цепи. Под электрическим сопротивлением $R$ понимается отношение напряжения, возникшего на концах проводника, к силе тока, который течет по проводнику.

$R = \frac{U}{I}$, где

• $R$- электрическое сопротивление проводника;
• $U$ — напряжение;
• $I$ — сила тока.

При расчетах напряжений и токов через элементы электроцепи нужно знать показатель их общего сопротивления. Источники энергии существуют в двух разновидностях: постоянный ток (аккумуляторы, выпрямители, батарейки) и переменный ток (промышленные и бытовые сети). В первом случае ЭДС со временем не изменяется, а во втором она будет изменяться, согласно синусоидальному закону с определенной частотой.

Сопротивление нагрузки существует в активном и реактивном виде. Активное сопротивление $R$ не зависит от частоты сети, что говорит об изменении тока синхронно с напряжением. Реактивное сопротивление бывает индуктивным и емкостным.

Замечание 1

Отличительной чертой реактивной нагрузки считают присутствие опережения или отставания тока от напряжения.

Ток в емкостной нагрузке будет опережать напряжение, а в индуктивной – отставать от него. На практике это выглядит, как если бы разряженный конденсатор подключить к источнику постоянного тока, а в момент включения наблюдать максимальное количество тока через него при минимальном напряжении.

Со временем будет фиксироваться уменьшение тока и возрастание напряжения до заряда конденсатора. При подключении к источнику переменного тока конденсатора, он начнет постоянно перезаряжаться с частотой сети, а ток будет увеличиваться раньше напряжения.

Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома.

	Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Понятия и формулы для электричества и магнетизма.  / / Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома. Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома. Цепь постоянного тока (или, строго говоря, цепь без комплексного сопротивления) Применимость формул: пренебрегаем зависимостью сопротивлений от силы тока. P = мощность (Ватт) U = напряжение (Вольт) I = ток (Ампер) R = сопротивление (Ом) r = внутреннее сопротивление источнка ЭДС ε = ЭДС источника Тогда для всей цепи: I=ε/(R +r) — закон Ома для всей цепи. И еще ниже куча формулировок закона Ома для участка цепи : Электрическое напряжение: U = R* I — Закон Ома для участка цепи U = P / I U = (P*R)1/2 Электрическая мощность: P= U* I P= R* I2 P = U 2/ R Электрический ток: I = U / R I = P/ E I = (P / R) 1/2 Электрическое сопротивление: R = U / I R = U 2/ P R = P / I2 НЕ ЗАБЫВАЕМ: Законы Кирхгофа они же Правила Кирхгофа для тока и напряжения. Цепь переменного синусоидального тока c частотой ω. Применимость формул: пренебрегаем зависимостью сопротивлений от силы тока и частоты. Напомним, что любой сигнал, может быть с любой точностью разложен в ряд Фурье, т.е. в предположении, что параметры сети частотнонезависимы — данная формулировка применима ко всем гармоникам любого сигнала. Закон Ома для цепей переменного тока: где: Естественно, применительно к цепям переменного тока можно говорить и об активной/реактивной мощности. U = U0eiωt  напряжение или разность потенциалов, I  сила тока, Z = Re—iφ  комплексное сопротивление (импеданс) R = (Ra2+Rr2)1/2  полное сопротивление, Rr = ωL — 1/ωC  реактивное сопротивление (разность индуктивного и емкостного), Rа  активное (омическое) сопротивление, не зависящее от частоты, φ = arctg Rr/Ra — сдвиг фаз между напряжением и током. Дополнительная информация: Электростатика. Закон Ома. Законы Кирхгофа они же Правила Кирхгофа для тока и напряжения. Формулы. Электрическое сопротивление проводника при постоянном токе, зависимость сопротивления проводника от температуры, индуктивное и ёмкостное (реактивное) сопротивление, полное реактивное сопротивление, полное сопротивление цепи при переменном токе Коэффициент мощности (cos φ, косинус фи ), Полная (кажущаяся), активная и реактивная мощность электродвигателя=электромотора и не только его. Коэффициент мощности для трехфазного электродвигателя.
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru Реклама, сотрудничество: info@tehtab. ru	Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Вольты, ватты и омы – как они влияют на работу электронных сигарет?

Внимательный курильщик э-сигарет, определённо, замечал, что ассортимент э-сигарет в магазинах стремительно расширяется – в продаже есть как простые одноразовые палочки, так и сложные модели с цветными кнопочками, дисками и дисплеями. Для того чтобы упростить нашу жизнь, сделать её удобней и приятней, эти «гаджеты» также постоянно развиваются. Далее мы поговорим о новейших моделях э-сигарет, которые позволяют пользователю самостоятельно регулировать количество пара, интенсивность затяжки и вкуса.

Поскольку вкусы и привычки у всех людей разные, специалисты разработали такие э-сигареты, которые позволяют пользователю самому регулировать силу затяжки, количество пара и интенсивность вкуса. Одному нравится мягкое и лёгкое общение с э-сигаретой, другой предпочитает серьёзный «выхлоп», иначе э-сигарета не удовлетворит его аппетит курильщика, а третьему подходит нечто среднее.

В этой статье мы рассмотрим совокупное воздействие сопротивления (Ом), напряжения (Вольт) и мощности (Ватт) и узнаем, что чем меньше сопротивление и чем выше напряжение, тем больше количество пара, сильнее «выхлоп» и интенсивнее вкус.

Однако до того как начать урок физики, стоит отметить, что в действительности пользователь э-сигареты даже без специальных физических знаний может легко справиться с напряжением и сопротивлением, не сильно углубляясь в научные исследования.

Сопротивление (Ом Ω)

Что такое Ом?
Ом – единица измерения сопротивления. Чем меньше сопротивление испарителя Вашей э-сигареты, тем больше тока через него проходит. Если Вы повышаете уровень сопротивления, то на столько же меньше тока пройдёт через испаритель.

Какое сопротивление лучше использовать?
Это зависит от Ваших предпочтений – насколько интенсивный вкус и «выхлоп» Вы предпочитаете? Также зависит от того, какое соотношение напряжения (Вольт) и сопротивления (Ом) Вы используете. При этом различные э-жидкости ведут себя по-разному, а использование разного сопротивления влияет на вкус. Поэтому для достижения оптимальных качеств э-сигареты потребуются эксперименты. Далее мы приведём свойства э-сигареты при использовании испарителя с различным сопротивлением.

При использовании испарителя с низким сопротивлением тока будет больше, поэтому:

• В нагревательном элементе генерируется больше тепла
• Генерируется больше пара
• Вкус менее интенсивный
• Пар теплее
• Аккумулятор разряжается быстрее
• Срок эксплуатации аккумулятора уменьшается
• Э-жидкость быстрее заканчивается Срок эксплуатации испарителя уменьшается (испаритель с очень низким сопротивлением может продержаться всего 2-3 дня)
• Высока вероятность, что Вы получите «сухую затяжку» („dry hit“)

При использовании испарителя с высоким сопротивлением получается обратный эффект:

• Через нагревательный элемент проходит меньше тока
• Происходит меньший нагрев испарителя
• Меньшее количество пара
• Пар холоднее
• Пар с более интенсивным вкусом
• Срок эксплуатации аккумулятора увеличивается
• Меньше расходуется э-жидкости (хватит надолго)
• Маловероятно, что Вы получите «сухую затяжку» („dry hit“)

Изменяемое напряжение (V) и мощность (W)

Сопротивление испарителя – не единственный показатель, который контролирует количество пара, интенсивность вкуса и «выхлопа», – это также зависит от вырабатываемой аккумулятором мощности (W) в испарителе.

Имеется 2 основных типа аккумулятора э-сигареты, которые позволяют менять силу тока в испарителе, – аккумуляторы с изменяемым напряжением (VV – variable voltage) и с изменяемой мощностью (VW – variable wattage). К примеру, Nicorex предлагает аккумулятор Ola 2200 mAh. https://www.nicorex.eu/ola-2200-vvvw-akkumuliator/

Как сказано выше, интенсивность пара э-сигареты можно увеличить путём уменьшения сопротивления испарителя либо увеличения тока, проходящего через Вашу э-сигарету. Это может показаться сложным, но в действительности ничего трудного в этом нет – нужно только нажать на кнопку вверх-вниз или отрегулировать поворотный диск.

Что же делать, если Вы захотите вновь увеличить количество пара? В этом случае можно комбинировать испаритель с низким сопротивлением с аккумулятором с высоким напряжением (V) – так можно получить ещё больше пара. Однако при этом могут возникнуть проблемы: если Вы отрегулируете слишком сильно, испаритель может перегреться, при этом Вы можете получить «сухую затяжку» („dry hit“). В любом случае, срок эксплуатации испарителя резко уменьшится.

Устройства с изменяемым напряжением (V) против устройств с изменяемой мощностью (W)

Отличие изменяемого напряжения (VV) от изменяемой мощности (VW) можно сравнить с отличием автоматической коробки передач от мануальной.

В устройстве с изменяемым напряжением (VV) можно вручную регулировать напряжение – в этом случае конечная мощность зависит от сопротивления конкретного испарителя. В устройстве с изменяемой мощностью (VW) требуется только настроить мощность на желаемый уровень – и аккумулятор повышает напряжение автоматически в соответствии с сопротивлением испарителя. Аккумулятор сам распознаёт сопротивление испарителя и соответственно регулирует напряжение. В этом случае всегда обеспечена одна и та же мощность, независимо от сопротивления испарителя. Таким образом, при повышении мощности (W) повышается также и напряжение (V), и наоборот.

К примеру, если Вы используете испаритель с нагревательным элементом с сопротивлением 1,8 Ом, который работает при напряжении 3,7 Вольт, на выходе получите мощность около 7,3 Ватт – это хорошая затяжка.

Однако если Вы настроите нагревательный элемент на сопротивление выше 2,8 Ом, то заметите существенное уменьшение вкуса, количества пара и нагрева, поскольку мощность (W) ниже (около 4,4 Ватт), и для повышения мощности (W) Вам придётся повысить напряжение (V) – тогда Вы получите хорошую затяжку. Нагревательные элементы с более низким сопротивлением используют больше мощности (W), они стремятся производить больше тепла и поэтому могут перегреться быстрее, чем нагревательные элементы с более высоким сопротивлением.

Что означает mAh на аккумуляторе э-сигареты?

Вероятно, Вы замечали обозначение „mAh“ в описании различных аккумуляторов электронных сигарет. mAh по существу показывает, сколько времени может работать аккумулятор. Если вернуться к аналогии с автомобилем, то если напряжение (V) – это топливо, то mAh – это размер топливного бака: чем больше бак, тем дольше можно ехать. mAh означает миллиамперы в час и показывает ёмкость аккумулятора: чем больше это значение, тем дольше сможет работать аккумулятор.

LM293ADT, Аналоговый компаратор, напряжение, Низкая Мощность, 2 Компаратора, 1.3 мкс

Минимальная Рабочая Температура	-40 C
Максимальная Рабочая Температура	105 C
Время Реакции	1.3мкс
Количество Выводов	8вывод(-ов)
Тип Выхода Микросхемы	КМОП, MOS, TTL, DTL, ECL
Диапазон Напряжения Питания	2В до 36В, ± 1В до ± 18В
Тип Компаратора	Низкая Мощность
Количество Компараторов	2 Компаратора
Стиль Корпуса Компаратора	SOIC
EU RoHS	Compliant
ECCN (US)	EAR99
Part Status	Active
HTS	8542.39.00.01
Lead Shape	Gull-wing
Package Height	1.65(Max)
Package Width	4(Max)
Package Length	5(Max)
Mounting	Surface Mount
PCB changed	8
Manufacturer Type	Voltage Comparator
Number of Channels per Chip	2
Process Technology	Bipolar
Typical Response Time (us)	1.3
Typical Response Time Range (us)	0.5 to 5
Output Type	Open Collector
Maximum Operating Supply Voltage (V)	±18|36
Maximum Input Offset Voltage (mV)	2@5V
Minimum Single Supply Voltage (V)	2
Typical Single Supply Voltage (V)	3|5|12|15|18|24|28|9
Maximum Single Supply Voltage (V)	36
Minimum Dual Supply Voltage (V)	±1
Typical Dual Supply Voltage (V)	±3|±12|±9|±5|±15
Maximum Dual Supply Voltage (V)	±18
Typical Voltage Gain (dB)	106.02
Typical Voltage Gain Range (dB)	90 to 110
Maximum Input Bias Current (uA)	0.1@5V
Typical Output Current (mA)	18@5V
Maximum Quiescent Current (mA)	1@5V
Minimum Test Temperature (°C)	-40
Maximum Test Temperature (°C)	105
Power Supply Type	Single|Dual
Minimum Operating Temperature (°C)	-40
Maximum Operating Temperature (°C)	105
Packaging	Tape and Reel
Standard Package Name	SOP
Supplier Package	SO N
Pin Count	8
Вес, г	0.454

диапазон, мощность, напряжение. / НПП «Динамика»

Для измерения величин срабатывания и возврата различных устройств релейной защиты и автоматики (РЗиА) проверочное оборудование должно обладать возможностью регулирования в широких пределах тока, напряжения, частоты и фазы.

Все устройства РЗиА выполнены на номинальный вторичный ток (I_( н)), равный 1 А или 5 А. Рабочий диапазон токов таких устройств лежит в пределах от 0,02I_( н) до 40I_( н). Следовательно, диагностическая система должна регулировать выходной ток от 10 мА до 210 А, а с учетом запаса на поиск срабатывания – до 250 А.

Таким образом, одним из основных требований к проверочному оборудованию является обеспечение тока с кратностью регулировки до 25 000.

С точки зрения реализации это сложная задача. В отличие от калибратора диагностическое устройство должно производить изменение тока мгновенно с целью имитации аварийных режимов. При создании испытательного комплекса РЕТОМ-61 специалистами НПП «Динамика» данная задача была решена следующим образом: в прибор были встроены шесть источников тока, каждый из которых имеет максимальное значение выходного тока – 36 А. Различные комбинации соединения каналов позволяют получить ток до 72 А в трехфазном и до 216 А в однофазном режимах работы. Данные диапазоны дают возможность проверить весь перечень устройств РЗА одно- и пятиамперных, в том числе и сложных современных дифференциальных микропроцессорных (МП) защит трансформаторов.

Выходное напряжение источников тока напрямую зависит от величины нагрузки, т.е. сопротивления проверяемых устройств. Для тестирования различных типов устройств РЗиА требуются разные уровни напряжения. В таблице 1 приведены значения выходного напряжения в зависимости от типа проверяемых устройств и номинального тока. Панели защит со встроенными микропроцессорными терминалами (МП) имеют сопротивление в среднем 0,1-0,15 Ом в каждой токовой цепи, в то время как сами терминалы – не более 50 мОм. Сопротивление полупроводниковых панелей (ПП) составляет 0,25-0,6 Ом в зависимости от номинального тока. Наибольшее сопротивление имеют электромеханические защиты (ЭМ). Например, широко распространенная панель ЭПЗ-1636 в пятиамперном исполнении в цепи фазы тока имеет сопротивление до 0,8 Ом, а в нулевой цепи – до 2,5 Ом (панель нового типа с РМ12). В одноамперном исполнении сопротивление полной цепи фаза-ноль варьируется в диапазоне от 20 до 100 Ом (панель старого типа с РБМ). Получается, что для тестирования устройств РЗиА всех поколений необходимо, чтобы проверочное оборудование обеспечивало выходное напряжение до 800 В при мощности в 20 кВА.

Таблица 1 – Значения выходного напряжения в зависимости от типа устройств РЗиА и номинального тока.

Тип РЗиА	Номинальный ток, А
	Исп. 1 А	Исп. 5 А
	0,02-40	0,1 – 210	36
МП	до 6 В	до 32 В	до 6 В
ПП	до 24 В	до 52 В	до 9 В
ЭМ	до 800 В	до 170 В	до 29 В

Однако, учитывая тот факт, что проверочное оборудование имитирует работу измерительного трансформатора тока, на практике столь большая мощность не требуется. В связи с этим максимальное выходное напряжение источника тока прибора РЕТОМ-61 составляет 34 В, что вполне достаточно для проверки выше перечисленных устройств РЗА. При необходимости можно увеличить значение выходного напряжения в два раза, подключив два источника тока последовательно, а применяя дополнительный блок однофазного преобразователя тока РЕТ-10, входящий в состав испытательного комплекса РЕТОМ-61, можно развить на нагрузке напряжение до 500 В или ток до 360 А (при этом выходная мощность определяется возможностями каналов тока прибора РЕТОМ-61).

Какая же выходная мощность источников тока требуется для проведения проверок различных типов устройств РЗиА? В качестве примера рассмотрим основные выходные параметры токового канала прибора РЕТОМ-61. На рисунке 1 представлены зависимости максимальных выходных значений тока, напряжения и мощности канала от сопротивления нагрузки. Для наглядности на оси сопротивлений условно показаны диапазоны нагрузок различных типов устройств РЗА: микропроцессорных, полупроводниковых, электромеханических панелей.

Рисунок 1. Зависимость основных параметров канала тока РЕТОМ-61 от сопротивления нагрузки.

На рисунке видно, что в диапазоне 0,3-2,0 Ом мощность достигает наибольших значений, т.е. в случае, когда это действительно необходимо – при тестировании пятиамперных электромеханических защит. Проверка одноамперных электромеханических панелей, имеющих сопротивление более 2 Ом, требует от проверочного оборудования высокого выходного напряжения, при этом величина тока ограничена выходным напряжением источника. Проверка МП защит обычно проводится током до 36 А при мощности до 200 ВА.

Таким образом, в идеале токовый канал проверочного оборудования должен обладать выходной мощностью до 1000 ВА. Комплекс РЕТОМ-61 имеет выходную мощность одного канала до 800 ВА, тогда как другие подобные устройства обеспечивают мощность канала на уровне 400 ВА.

Для обеспечения одновременной выдачи максимальной мощности шестью каналами тока (около 4,8 кВА) в прибор должен быть встроен очень мощный блок питания. Однако опыт эксплуатации прибора РЕТОМ-61 показал, что на практике чаще используются три канала тока в трехфазном режиме, имитирующие однофазные, двухфазные и трехфазные виды аварий. В данном режиме прибор выдает мощность до 2400 ВА, что обеспечивает проверку всех типов устройств РЗА. Использование пяти или шести каналов тока необходимо только при тестировании микропроцессорных терминалов, и в этом случае большая мощность не требуется. Таким образом, при создании прибора РЕТОМ-61 специалистами НПП «Динамика» найден разумный компромисс между весогабаритными параметрами и работоспособностью системы, позволяющей проводить полноценные проверки всех видов устройств РЗиА.

Далее рассмотрим зависимость выходного тока от нагрузки и то, как она влияет на точность работы канала. В отличие от идеальных источников тока реальные источники всегда имеют конечное внутреннее сопротивление. В нашем случае это различные схемы защиты от входных воздействий и контроля над параметрами выходного сигнала, фильтры и т.д. На рисунке 2 показана схема подключения нагрузки и перераспределение выходного тока между паразитным внутренним сопротивлением источника тока (R_в) и нагрузкой (R_н).

Рисунок 2. Перераспределение Iвых между внутренним сопротивлением источника тока (Rв) и нагрузкой (Rн).

Выходной ток вычисляется по формуле:

Следовательно, чем больше значение R_в, тем меньше изменение тока в нагрузке.

На рисунке 3 показан график зависимости тока в нагрузке от сопротивления для источника калибраторного типа, который обычно применяется в поверочных устройствах, подобных РЕТОМ-61.

Рисунок 3. Зависимости тока в нагрузке от сопротивления(R_пред = 100 Ом, R_к – сопротивление калибровки)

Суть работы источника калибраторного типа заключается в том, что заданное значение тока не должно зависеть от изменения нагрузки R_н. Например, значение сопротивления реле РТ-40 при срабатывании может измениться почти на 20%, при этом ток, протекающий через обмотку, меняться не должен, в противном случае параметры срабатывания реле будут определены неточно.

Для того, чтобы обеспечить корректную работу испытательного прибора, необходимо, чтобы ток менялся в пределах границ гарантированной точности (соответствующей на графике абсолютной точности ±δ% от заданной величины тока I_з) во всем диапазоне нагрузок. Если изменение тока выходит за рамки допускаемой погрешности при сопротивлении меньшем 100 Ом, то следует говорить о рабочем диапазоне нагрузки или приводить дополнительную погрешность от сопротивления. На рисунке граница R_пред рабочего диапазона нагрузок соответствует 100 Ом, поскольку типовое сопротивление различных устройств РЗиА не превышает данное значение. Следует заметить, что уменьшение рабочего диапазона нагрузок позволит заявить более высокую точность, но это повлечет за собой ограничение области применения прибора с точки зрения нагрузки. Прибор РЕТОМ-61 имеет рабочий диапазон нагрузки практически до 150 Ом, что позволяет отстроиться от влияния сопротивления проверяемого объекта. Однако следует учитывать, что если сопротивление достаточно большое, то величина выходного тока будет ограничена, в этом случае при достижении максимального значения напряжения прибор выдаст предупреждающее сообщение о несоответствии выходного тока заданной величине.

В заключение, следует отметить, что в статье рассматривалась диагностика вторичных устройств РЗиА. Ток первичной цепи может достигать 25 кА и более, но это отдельный вопрос, требующий дальнейшего рассмотрения.

Зайцев Б.С. НПП «Динамика» г. Чебоксары сентябрь 2014

§ 15. Передача электрической энергии по проводам

Потеря напряжения в проводах линии. Передача электрической энергии от источника I (рис. 33) к приемнику 2 происходит по проводам, образующим электрическую линию. При передаче энергии возникает потеря напряжения в проводах линии

?U_л = IR_л (36)

где R_л, — сопротивление проводов линии.

В результате этого напряжение U₂ в конце электрической линии оказывается меньше напряжения U₁ в начале линии. Потеря напряжения в проводах линии ?U_л не является постоянной величиной, она колеблется в зависимости от силы тока нагрузки от нуля (при I = 0) до наибольшего значения (при максимальной нагрузке). Кроме того, она зависит от сопротивления R_л проводов линии,

Рис. 33. Схема передачи электрической энергии от источника к приемнику

т. е. от их удельной проводимости ?, площади поперечного сечения s и длины линии l_л.

На электрифицированных железных дорогах одним из проводов, соединяющих источник питания — тяговую подстанцию с потребителем — электровозом, является контактный провод, а другим — рельсы. Поэтому под потерей напряжения в проводах ?U_л этом случае понимается суммарная потеря напряжения в контактной сети и рельсах. Потеря напряжения в линии увеличивается по мере удаления электровоза от тяговой подстанции, в соответствии с этим уменьшается и напряжение на его токоприемнике.

Потери мощности в линии и ее к. п. д. При прохождении по линии тока I часть мощности Р₁, поступающей от источника, теряется в линии вызывая нагрев проводов, эти потери мощности

?P_л = I²R_л = I?U_л (37)

Следовательно, приемник электрической энергии включенный на конце линии, будет получать меньшую мощность

P₂ = P₁ – ?P_л (38)

При увеличении тока I возрастают потери мощности в проводах линии ?P_л и уменьшаются к.п.д. линии и напряжение U₂, подаваемое на нагрузку.

Практически электрическую энергию передают по проводам при ? = 0,9- 0,95, при этом сопротивление проводов линии составляет 5—10 % сопротивления нагрузки и потери энергии в них не превышают 5—10 % передаваемой мощности.
Рассмотрим теперь, как зависят потери мощности в линии и ее к. п. д. от напряжения U₂, при котором осуществляется передача электроэнергии. Потери мощности в проводах линии

?P_л = I²R_л= P₂²/U₂² * 2?l_л/s_л (39)

Следовательно, чем больше передаваемая мощность Р₂ и расстояние l_л, на которое она передается, тем больше потери мощности и энергии в проводах; чем больше площадь сечения проводов S_л и напряжение U₂ в линии передачи, тем меньше эти потери, поэтому выгоднее передавать электрическую энергию при более высоких напряжениях.

Принципы расчета проводов. Для правильной работы приемников электрической энергии весьма важно, чтобы подаваемое к ним напряжение поддерживалось по возможности постоянным и было равно их номинальному напряжению. Понижение напряжения вызывает существенное ослабление накала электрических ламп и ухудшение режима работы электродвигателей, а увеличение по сравнению с номинальным — сокращение срока службы ламп и электрических машин.
Электрические провода обычно рассчитывают по допустимой потере напряжения. Потеря напряжения в проводах допускается небольшой по сравнению с напряжением сети для экономии электрической энергии и обеспечения малого колебания напряжения на приемниках. В электрических сетях различного назначения допустимые потери напряжения составляют примерно 2—6 %. Исходя из этих условий и проводят расчет электрических проводов, т. е. подбор площади S_л их поперечного сечения. Ее выбирают такой, чтобы при максимальной нагрузке потери напряжения на участке от источника питания до самого удаленного приемника не превышали 2—6 % номинального напряжения. При электрической тяге выбор площади сечения контактных проводов также производят из условия, чтобы на токоприемнике электровоза действовало напряжение U₂, достаточное для нормальной работы электрических машин локомотива.

Относительная потеря напряжения в линии, %,

?=(?U_л/U₂) 100 %.

Заменяя в этой формуле ?U_л = IR_л = I2?l_л/S_л и I = P₂/U₂, получим, что поперечное сечение проводов линии

S_л = (200?/?) (P₂i_л/U₂²) (39′)

Из формулы (39′) следует:

1) чем больше передаваемая мощность и чем на большее расстояние она передается, тем больше должно быть поперечное сечение проводов линии;

2) увеличение напряжения в линии позволяет в значительной
степени уменьшить сечение проводов линии и снизить потери мощности в ней.

При передаче электрической энергии на дальнее расстояние широко используются выгоды, которые дает повышение напряжения. Чем большую мощность требуется передать и чем больше расстояние, на которое она передается, тем более высокое напряжение применяют в линиях электропередачи. Например, при передаче энергии от мощных электростанций (Куйбышевской, Волгоградской и др.) на расстояние 800—1000 км используют напряжение 500—750 кВ; при передаче энергии на расстояние 100—200 км— 110—220 кВ; при передаче сравнительно небольшого количества энергии на расстояние нескольких километров или десятков километров— 35 кВ. В электрических установках небольшой мощности при расположении электрических приемников вблизи от источников
питания применяют напряжения 110, 220, 440 В (при постоянном
токе) и 127, 220, 380, 660 В (при переменном токе).

При электрической тяге, чем больше напряжение в контактном проводе, тем меньшую площадь сечения он будет иметь и тем на большем расстоянии могут быть расположены источники питания контактной сети (тяговые подстанции). Например, для снабжения электрической энергией трамвая, двигатели которого имеют сравнительно небольшую мощность, а контактная сеть — небольшую протяженность, используют напряжение 600 В, а на магистральных железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе (где эксплуатируются мощные локомотивы),— 3300 В. Электрификация железных дорог на переменном токе дает возможность поднять напряжение в контактной сети до 27500 В что позволяет значительно уменьшить площадь сечения проводов контактной сети и увеличить расстояние между тяговыми подстанциями по сравнению с дорогами постоянного тока. В последнее время ведутся работы по дальнейшему повышению напряжения в контактной сети на дорогах переменного тока до 2*25 кВ.

Мощность—напряжение—частота вращения — Справочник химика 21

    Энергетические показатели. В качестве основного энергетического показателя служит мощность на валу компрессора Л в-В соответствии с ней в технической документации на компрессор указываются марка и тип двигателя, его исполнение, мощность, КПД, частота вращения, напряжение и род тока (для электро- [c.131]

    МОЩНОСТЬ—НАПРЯЖЕНИЕ—ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ [c.321]

    Отдельные узлы и детали возбудителя конструктивно не отличаются от аналогичных узлов и деталей близких по размерам тихоходных ге-нераторов постоянного тока общепромышленного назначения. Отличие возбудителей от обычных генераторов постоянного тока определяется в основном требованиями форсировки возбуждения и быстродействия системы возбуждения. Магнитные индукции в различных участках магнитопровода в номинальном режиме должны быть выбраны с таким расчетом, чтобы при двух-трехкратной форсировке напряжения возбуждения ток возбуждения возбудителя не слишком бы возрастал из-за насыщения его магнитопровода. Напряжение между смежными коллекторными пластинами при форсировке не должно превышать 20 Ч-25 В. Эти требования приводят к увеличению главных размеров возбудителя по сравнению с машиной постоянного тока общепромышленного назначения такой же мощности и частоты вращения. Требование быстродействия системы возбуждения в ряде конструкций приводит к необходимости выполнения всего сердечника статора возбудителя, как полюсов, так и ярма (спинки), шихтованным из отдельных тонких листов, изолированных друг от друга. При этом удается обеспечить достаточно высокую скорость нарастания магнитного потока и напряжения возбудителя, благодаря незначительному демпфированию потока при его резком изменении вихревыми токами магнитопровода. [c.73]

    Тип Напряжение, В Мощность, кВт Частота вращения, об/мин [c.59]

    Тип Мощность, кВт Частота вращения (синхронная), с» (об/мин) Напряжение, В  [c.523]

    Тип Мощность, кВт Частота вращения, об/мин Напряжение, В  [c.638]

    Асинхронные электродвигатели трехфазного тока с коротко-замкнутым ротором просты, удобны в эксплуатации, экономичны и изготовляются в различном исполнении мощностью от 5 Вт до 12500 кВт с частотой вращения от 4,2 до 50 с на различные напряжения. [c.31]

    Типоразмер насоса Тип Мощность, кВт Частота вращения, об/мии Напряжение, В 1 В Н [c.639]

    Тип Мощность, кВт Частота вращения, об/мин Напряжение, В И насоса агрегата [c.643]

    Двигатели постоянного тока с электронным регулированием (ламповыми или кремневыми выпрямителями — тиратронами). Применение таких выпрямителей для изменения напряжения в сочетании с шунтовыми двигателями, у которых напряжение регулируется на якоре, при больших мощностях экономично частоту вращения двигателя можно изменять в диапазоне 1 100. [c.50]

    Обмотка якоря для получения большего числа параллельных ветвей без увеличения числа полюсов может быть многоходовая петлевая или лягушачья. Сложные якорные обмотки в генераторах необходимы для больших мощностей тепловозных дизелей, а следовательно, и генераторов при сравнительно высокой частоте вращения. С увеличением мощности и частоты вращения невозможно одновременно выдержать допустимые значения линейной скорости и линейной нагрузки якоря, а также среднее напряжение между соседними пластинами коллектора. При прочих равных условиях многоходовые обмотки якоря снижают среднее минимальное напряжение обратно пропор- [c.29]

    Относительно привода станка, выбираемого для выполнения операции, должны быть известны частота вращения при балансировке (об/мин) или диапазон бесступенчатого регулирования, номинальный при трогании и максимальный вращающий моменты на роторе (Н-м), тип привода ротора (торцовый привод от муфты или ленты, ременный привод, привод магнитным полем, роликом, струей воздуха и т. п.), мощность, тип, частоты вращения, напряжение, сила тока, частота и фазы переменного тока двигателя, способ торможения двигателя и детали и т. п. [c.378]

    Для проворачивания коленчатого вала двигателя и в качестве асинхронного генератора для поглощения мощности и поддержания требуемой частоты вращения при.меняют асинхронный электромотор типа АОЛ 32/4 (мощность 5,8 кВт, частота вращения— 1450 об/мин, напряжение 280/380 В). [c.76]

    На рис. 210 показана установка для молекулярной дистилляции с испарителем, снабженным спиральным ротором. Стеклянный спиральный ротор 8 испарителя вращается вокруг испарительной свечи 10. Такое конструктивное решение обеспечивает получение тонкослойной жидкой пленки толщиной около 0,1 мм и хорошую циркуляцию жидкости. Время пребывания жидкости в аппарате составляет всего несколько секунд. Установка имеет следующие технические данные условная производительность — ЮОО г/ч производительность — 250—2000 г/ч максимальная скорость испарения — 18 000 г/ч частота вращения ротора — около 40—90 об/мин площадь поверхности испарения — около 600 см максимальная температура дистилляции — 300 °С рабочее напряжение электросети 380—220 В потребляемая мощность — 2 кВт расход охлаждающей воды — около 350 л/ч. В качестве вымораживающих хладоагентов рекомендуется использовать жидкий воздух или азот, а в подходящих случаях смесь СОа — ацетон. [c.287]

    Мощность, кВт, при напряжении Синхронная частота вращения. об/нин Каталог, ТУ [c.512]

    При каждом режиме необходимо измерять и записывать частоту вращения (для электронасосов — частота и напряжение сети) подачу давление (разрежение на входе) давление на выходе потребляемую (электродвигателем) мощность температуру жидкости. [c.175]

    Синхронные электродвигатели применяют для привода крупных компрессоров и насосов. Двигатели изготовляют на номинальные мощности 1000—12 500 кВт на номинальные напряжения 3000, 6000 и 10 000 В на номинальную частоту вращения 50—1,7 с . [c.31]

    Тпп, модель Наибольший диаметр сверления, мы Частота вращения шпинделя, об/мин Мощность, Вт Напряжение, В Частота тока, Гц Масса, кг [c.256]

    Привод компрессора осуществляется от двухскоростного электродвигателя с частотой вращения 6,16/12,3 с» при установленной мощности 75/160 кВт и напряжении в сети 380 В. Пуск двигателя осуществляется при минимальной частоте вращения я = 6,16 с» , а после прогрева в течение 30—40 секунд возможно переключение на частоту 12,3 с» . Максимальная частота переключений двига теля под нагрузкой не должна превышать 20 включений в час а частота пусков — 5. [c.331]

    Номинальные данные гидрогенератора или синхронного компенсатора полная (кажущаяся) мощность 5н линейное напряжение коэффициент мощности os ф (при перевозбуждении и токе, отстающем от напряжения, для гидрогенератора обычно равен 0,8, для синхронного компенсатора 0) частота вращения /г частота тока / число фаз статора (обычно щ 3) соединение обмоток фаз Y- [c.137]

    Тип Мощность, кВт Напряжение, В Частота вращения, с» (об/мин) насоса агрегата [c.542]

    Адсорберы представляют собой цилиндрические вертикальные аппараты. Процесс осуществляется в две стадии адсорбция и регенерация. Постоянство расхода газа в стадии очистки достигается с помощью ресивера, соединенного с адсорбером. Переключение адсорберов с адсорбции на регенерацию и обратно производится автоматически прн помощи пневматических соленоидных задвижек. Снижение давления в процессе регенерации обеспечивается вакуумными насосами с трехфазными электродвигателями мощностью 22 кВт и частотой вращения 72-10 с 1 (1200 об/мин) при напряжении 380 В. [c.406]

    Прибор приводится в действие электродвигателем 2 мощностью 1 кВт и частотой вращения 14 220 об/мин. Среднее напряжение сг р, действующее иа образец 1, определяется профилированным грузом 17, а амплитудное напряжение Ао задается нагрузочным устройством 13, 14,15,16. Цикличность испытания осуществляется за счет кривошипно-шатунного механизма 5, 6. Изменение среднего напряжения о р осуществляется за счет изменения веса груза 17, а амплитудного напряжения Ао — за счет изменения степени сжатия пружины 16. [c.40]

    Для поддержания постоянной частоты вращения вала двигателя (900 10 об/мин) использован асинхронный электромотор (напряжение 220/380В, мощность 7кВт, частота вращения 1450 об/мин), который клиновидными ремнями соединен с маховиком двигателя. Этот же электромотор служит для запуска двигателя. [c.47]

    Приводом компрессора служит электродвигатель серии СДКП2 трехфазного тока во взрывозащищенном исполнении, продуваемый под избыточным давлением, с замкнутой системой охлаждения через встроенные воздухоохладители. Мощность двигателя 4000 кВт, напряжение 6000 В, частота вращения ротора 6,25 с- . [c.341]

    Управление вентилем — от электропривода типа А (черт. ТЭ 099.058-01 МУ) с электродвигателем типа 4АА56В4 или АОЛ-12-4 мощностью 0,18 кВт, напряжением 220/380 В, частотой вращения вала 1400 об/мин. [c.43]

    Управление вентилем — ручное, маховиком (у вентиля 15нж56бк1) или от электропривода типа 87А 002/006 (черт. Б 099.063) с электродвигателем типа ФТ 012/2, напряжением 220/380 В, мощностью 0,12 кВт, частотой вращения вала 2800 об/мин (у вентиля 15нж956бкЗ). [c.101]

    В химический стакан объемом 1 л из водопроводного крана отбиралась проба воды в количестве 0.6 л. В этот стакан под зеркало жидкости погружался рабочий орган АГВ и проба обрабатывалась в течение 10 с (привод аппарата мощность — 60 Вт, частота вpau eния — Г1 с ). Во время обработки на привод подавалось напряжение ИОВ, что соответствовало 0.4 с частоте вращения и обеспечивало однократный проход объема воды через аппарат. После обработки 150 мл обработанной пробы переносилось в колбу (далее колбу отгона) [c.54]

---

Узнайте о стандарте напряжения США с Quick220®

В Соединенных Штатах и ​​Канаде электричество в большинство домов подается от двухфазной системы. Эта мощность поступает в ваш дом с напряжением около 240 вольт, это напряжение делится на главной панели автоматического выключателя на две половины по 120 вольт. Половинки на 120 вольт проходят через дом к розеткам. Этот уровень 120 вольт обычно обозначается как 110, 115, 120 или 125 вольт. Аналогичным образом, 220, 230, 240 и 250 вольт используются для описания более высокого диапазона напряжения.Этот более высокий диапазон напряжения используется для подачи питания на большие приборы, такие как стиральные машины, сушилки и большие кондиционеры. Купить почему все разные числа? И как их использовать при обсуждении диапазонов напряжения?

110 и 220 Вольт

1. Обозначения «110 вольт» и «220 вольт» представляют собой устаревшие стандарты, которых больше нет в новом оборудовании. Тем не менее, эта терминология до сих пор знакома многим, поэтому остается в употреблении.

115 и 230 Вольт

2. Термины «115 вольт» и «230 вольт» взяты из стандартов проектирования изделий. Электрические устройства обычно рассчитаны на работу в этом диапазоне плюс-минус 10 процентов. Это упрощает домовладельцам поиск розетки для питания их устройства.

120 и 240 Вольт

3. Мощность, подаваемая в ваш дом, составляет 120 или 240 вольт. Это называется «номинальное напряжение».«Это означает, что это стандартное напряжение, измеренное на трансформаторе за пределами вашего дома. Номинальное напряжение может варьироваться до плюс-минус 5 процентов от заявленного значения.

125 и 250 Вольт

4. Розетки в вашем доме рассчитаны на максимальное напряжение, ожидаемое в электрической цепи. Они рассчитаны на напряжение до 125 или 250 вольт, в зависимости от номинального напряжения цепи. Таким образом, розетки маркируются на 125 вольт или 250 вольт.

Зачем нужен преобразователь напряжения

Если у вас есть только розетка, которая выдает 110–120 вольт, но вам нужно питать оборудование, которое требует более высокого напряжения, посетите нашу страницу преобразователя напряжения. Там вы найдете портативные преобразователи напряжения, которые упрощают зарядку вашего электромобиля, приводят в действие большие кондиционеры, серверы компьютеров и многое другое. Не тратьте время на попытки найти способ подключить портативное оборудование для уборки, не отключая стиральную машину вашего клиента.Приобретите преобразователь напряжения уже сегодня.

Напряжение питания — США

Джоди Райдаут — Президент

Практически рожденный в этой отрасли, у Джоди есть десятки членов семьи, которые являются линейными производителями и контролерами, имеют дипломы в области электротехники и управления бизнесом, и почти 20 лет проработали в отрасли с подросткового возраста. Джоди имеет обширный опыт работы в отрасли, занимая должности в Valard Construction, Comstock Canada, ICM, Green’s и Hi-Line. В то время как Джоди сейчас занимает должность президента в Voltage Power, он работал на земле, в воздухе, в качестве менеджера проектов над многими крупными и небольшими проектами и играл ключевые роли в руководстве и развитии планирования, безопасности, качества, контроля проектов и программные системы.

Грант Петерсен — операционный директор

Обладая 25-летним опытом работы как в коммунальном, так и в частном секторах, Грант имеет уникальное видение электроэнергетики. Его опыт в строительстве, в основном на подстанциях, в сочетании с его трудовой этикой, навыками управления проектами и опытом ведения бизнеса гарантирует, что проекты будут полностью безопасными, действенными и результативными.

Его опыт работы на местах, управления проектами и руководящего персонала дает Гранту способность распознавать и адаптироваться к изменениям, необходимым для обеспечения того, чтобы все аспекты его проектов были выполнены к максимальному удовлетворению всех участников.Его большой опыт в реализации проектов любого уровня напряжения, от разработки объекта до ввода в эксплуатацию, создал ему репутацию человека, который дает клиентам уверенность в том, что его проекты будут выполнены правильно.

Лонни Эйриксон — Операционный менеджер

Обладая более чем 28-летним опытом работы в Powerline, Лонни работал на линиях от 5 кВ до 750 кВ, эксплуатировал оборудование, выполнял обязанности линейного монтажника, наблюдал за сотнями людей в качестве супервайзера и руководил строительством проектов по всей Канаде.Он является экспертом во всех аспектах строительства линий, включая расчистку, доступ, фундаменты, сборку, каркас, монтаж, натяжение натяжных и натяжных нитей для большинства конфигураций линий, будь то распределение, передача, дерево или сталь. Попутно у Лонни появилось много последователей из числа личного состава и персонала коренных народов со всей Канады.

Немногие люди, как Лонни, обладают обширным отраслевым опытом в широком спектре проектов, логистических проблем, оборудования, вертолетных работ, специальных методов работы, обычных методов работы и задач планирования.

Джо Райдаут — ведущий менеджер по строительству

Джо проработал 43 года в Powerline в отрасли Powerline. Он работал по всей Канаде над самыми сложными и сложными проектами в отрасли. Он обладает обширными знаниями в методах работы, способностью адаптировать и создавать рабочие процедуры для решения задач удаленного, линейного строительства и склонностью к руководству бригадами с непревзойденной точностью и компетентностью.

Являясь авторитетом в любой работе в отрасли Powerline, Джо впечатлил многих клиентов своей способностью сокращать риски и сокращать время на работе, одновременно повышая эффективность.Будь то планирование проекта или управление доступом, фундаменты, монтаж каркаса, монтаж, установка, натяжка или работа в целом, его опыт и знания во всех типах проектов из дерева, стали и композитов практически невозможно найти в современной отрасли.

Высоковольтные источники питания переменного и постоянного тока

Технологии и топологии, разработанные и применяемые XP Glassman, позволяют нам предлагать компактные и надежные источники питания высокого напряжения, которые легко адаптируются к большинству приложений и при этом являются самыми простыми в отрасли в обслуживании.Почти во всех поставках XP Glassman в качестве первичной изолирующей среды используется воздух и используется автономный высокочастотный ШИМ-преобразователь.

Изоляция воздуха

Хотя воздушная изоляция не подходит для сверхминиатюрных модулей, работающих в суровых условиях окружающей среды, она предлагает легкую ремонтируемую конструкцию, которая сводит к минимуму потери паразитной емкости для большинства приложений. Мы разработали высоковольтные структуры, которые включают эквипотенциальную градацию и электростатическое экранирование чувствительных компонентов, что обеспечивает превосходную стабильность и точность.Все наши высоковольтные сборки основаны на хорошо известной концепции умножителя напряжения Кокрофта-Уолтона (или ее вариациях) для достижения высоких выходов постоянного тока при минимизации пиков вторичных напряжений трансформатора. Использование воздуха позволяет при необходимости принудительно охлаждать компоненты ВН. Принудительное воздушное охлаждение позволяет нам включить увеличенное значение последовательного защитного сопротивления (где это возможно), что минимизирует пиковые токи разряда при возникновении дуги или перегрузки. (ПРИМЕЧАНИЕ: для некоторых моделей или приложений требуется внешнее последовательное защитное сопротивление.Это не только защищает высоковольтные компоненты и нагрузку заказчика, но также снижает энергию разряда, возникающую во время дуги, и сводит к минимуму импульс электромагнитных помех (EMI), который может повредить или нарушить работу чувствительных элементов управления и микроконтроллеров. Все эти методы повышают надежность всей высоковольтной сборки, а также элементов управления и питания всей конструкции источника питания.

При напряжении выше 150 кВ в наших конструкциях используется «стек» под открытым небом, исключающий высоковольтный разъем и кабель, которые были бы массивными при таких напряжениях.Тороидальные клеммы и эквипотенциальные поверхности используются для минимизации электростатических полей. Для блоков 150 кВ и ниже мы монтируем высоковольтную сборку в запатентованном изолированном высоковольтном корпусе, стены которого могут выдерживать полное напряжение. Этот кожух изготовлен из огнестойких материалов и спроектирован так, чтобы обеспечить равномерный градиент поверхности для минимизации короны. Он, в свою очередь, монтируется на заземленном шасси.

Одной из проблем увеличения частоты преобразования в высоковольтных источниках питания является отраженная паразитная емкость.Это обусловлено близостью поверхностей к земле. В большой высоковольтной структуре отраженная паразитная емкость может быть значительной. Если используется твердое или жидкое капсулирование, эта емкость намного выше, чем в воздухе, поскольку диэлектрическая проницаемость воздуха составляет 1,0, в то время как большинство герметиков имеют порядок 3-4,5. Емкость прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости изоляции.

Наши высоковольтные трансформаторы обычно имеют пиковое напряжение 6 кВ или менее на вторичных обмотках и используют специальные универсальные методы намотки для создания самонесущей обмотки большого диаметра с подходящими градиентами напряжения.Кроме того, мы обычно используем U-образные сердечники с большими окнами, которые дают достаточно места для правильных градиентов.

ШИМ

В источниках питания

XP Glassman HV используется наша запатентованная технология преобразователя PWM для преобразования основной мощности. Обычно сетевое напряжение переменного тока выпрямляется и фильтруется в шины постоянного тока непосредственно от линии без трансформаторов. Во многих случаях повышающий преобразователь с коррекцией коэффициента мощности используется для обеспечения регулируемой шины 400 В постоянного тока. Это обеспечивает коэффициент мощности, очень близкий к единице, что практически устраняет линейные гармонические токи и снижает ВА, потребляемую от сети.Напряжение шины постоянного тока подается на преобразователь и передается на высоковольтный узел через высоковольтные трансформаторы, которые обеспечивают изоляцию линии от земли. Сигналы возбуждения преобразователя поступают на коммутационные устройства преобразователя с помощью изолирующих трансформаторов, которые также обеспечивают изоляцию между фазой и землей.

В большинстве наших расходных материалов используется преобразователь, работающий на частотах переключения от 30 кГц до 70 кГц и использующий в качестве переключающих элементов полевые транзисторы или IGBT. Эффективность преобразования превышает 90%.Топология преобразователя хорошо подходит для управления повышающими трансформаторами с большим передаточным числом, поскольку он использует энергию, запасенную в паразитной и межобмоточной емкости трансформатора, для переключения вторичного напряжения, а не для ее рассеивания в демпфере или коммутационных потерях.

Преобразователь имеет широтно-импульсную модуляцию и использует встроенные магнитные элементы для хранения энергии преобразования. Это топология включения с нулевым током, которая исключает потери при включении. Он работает на фиксированных частотах, что помогает минимизировать составляющую пульсаций частоты переключения и улучшает отклик контура управления.Эта конструкция преобразователя по своей природе ограничена по току, так что даже без какого-либо внешнего управления или защиты преобразователь может непрерывно работать в режиме полного короткого замыкания и даже может выдерживать полное замыкание на вторичных обмотках трансформатора неограниченное время.

Цепи управления

Во всех расходных материалах XP Glassman используется быстродействующий контур обратной связи по напряжению и току с автоматическим кроссовером. Кроме того, используются методы для обеспечения безопасного, хорошо контролируемого нарастания напряжения в любых условиях, включая восстановление после дуги, перегрузки или короткого замыкания.Это предотвращает опасные выбросы напряжения при любых условиях восстановления.

Во всех источниках питания XP Glassman используется резервный датчик пониженного напряжения, так что источник питания полностью защищен от любых возмущений входного линейного напряжения вплоть до нуля. Это обеспечивает безопасную работу во время обесточивания или большого пропадания линии. Все напряжения смещения рельсов получают из одного источника, так что рост и спад напряжений смещения во время включения и выключения остаются в том же соотношении, что и при нормальной работе.Это исключает любую возможность потери управления операционными усилителями с обратной связью и генерирования неправильных управляющих сигналов.

В расходные материалы XP Glassman входят различные возможности местного и дистанционного управления. Управление и мониторинг через интерфейсы RS232, USB и Ethernet также доступны на многих расходных материалах. Дополнительный внешний последовательный интерфейс доступен для источников без встроенного цифрового управления. Все компьютерные интерфейсы обеспечивают полную гальваническую развязку между главным компьютером и источником питания до 1000 В переменного тока.Это очень важно в условиях повышенного шума и переходных процессов, в которых работают высоковольтные источники питания. Этот метод полностью изолирует и защищает чувствительные компьютерные схемы как со стороны пользователя, так и самого источника питания.

Дуговая защита

В большинстве конструкций XP Glassman используется быстрое обнаружение дуги и защита. Каждый раз, когда высоковольтный источник питания разряжается, накопленная энергия внутри высоковольтной сборки передается на последовательные ограничивающие резисторы в источнике.Эти резисторы необходимы для ограничения тока разряда до уровня, который защищает высоковольтные диоды и конденсаторы и снижает генерируемые электромагнитные помехи. Поскольку большинство источников питания XP Glassman имеют быстрое время восстановления напряжения, мощность, которая будет рассеиваться в последовательных ограничивающих резисторах во время повторяющейся дуги, пропорциональна произведению энергии и частоты повторения дуги. Это может во много раз превышать значение запасенной энергии.

Из-за соображений размера и компоновки установка ограничивающих резисторов, достаточных для обработки всего этого рассеяния, не всегда практична.Несмотря на то, что резисторы относятся к высокоэнергетическому типу и могут выдерживать короткие вспышки электрической дуги, они могут быть не в состоянии выдерживать постоянное искрение. Защита обеспечивается схемой подсчета дуги, которая запрещает генерацию высокого напряжения, когда количество дуг превышает безопасный предел в течение определенного периода времени. Этот метод обеспечивает разумное рассеивание средней мощности в ограничивающих резисторах. Наши схемы определения дуги реагируют в течение микросекунд с порогом, который обеспечивает защиту источника питания без чрезмерных «неприятных» отключений.После отключения источника питания автоматический сброс обычно выполняется в течение 5 секунд. Как вариант, блок питания может быть отключен навсегда. Сброс питания может быть выполнен с помощью внешнего сигнала. Функция гашения дуги блокирует преобразователь на фиксированный период времени после каждой дуги. Это позволяет дуге погаснуть.

Хотя основная цель схемы определения дуги — защита источника питания, в некоторых приложениях она также может защитить нагрузку, приводимую в действие источником питания.Например, для ионных источников, где обычно используется внешний последовательный резистор, функция подсчета дуги не требуется. Однако быстрое гашение дуги с помощью функции «гашение дуги» защищает ионный источник от повреждений. Продолжительность блокировки, чувствительность и частоту функции определения дуги можно изменить для любого приложения, если параметры остаются в пределах диапазона, необходимого для поддержания защиты источника питания. Если внешний резистор используется последовательно с нагрузкой, следует проконсультироваться с заводом-изготовителем, чтобы можно было правильно отрегулировать порог чувствительности датчика дуги.

Соединитель ВН

Стандартная система соединителей XP Glassman HV, используемая выше 6 кВ, включает трубку с глубоким отверстием и подпружиненным контактом. Глубина разъема зависит от уровня напряжения. Эта глубина рассчитана таким образом, чтобы, если источник питания работает без вставки ответного кабеля, персонал не может контактировать с опасным напряжением. Экран ответного кабеля заканчивается на шасси для безопасности.

Aecon приобретает подрядчика по передаче электроэнергии среднего и высокого напряжения Voltage Power

Торонто, Онтарио — 3 февраля 2020 г .: Aecon Group Inc.(TSX: ARE) объявила сегодня о приобретении компании Voltage Power, подрядчика по передаче электроэнергии и подстанции со штаб-квартирой в Виннипеге, Манитоба. Базовая цена покупки составляет 30 миллионов долларов наличными, с возможными дополнительными выплатами при достижении минимальных целевых показателей EBITDA в течение следующих трех лет. Базовая цена покупки подразумевает коэффициент транзакции, равный примерно 3,75x средней EBITDA Voltage Power за последние три года, и будет полностью профинансирован за счет имеющихся денежных средств Aecon.

Частная компания, принадлежащая сотрудникам, Voltage Power предоставляет Aecon ключевые возможности по передаче и распределению электроэнергии от среднего до высокого напряжения. Компания Voltage Power со средним годовым доходом около 60 миллионов долларов за последние три года успешно завершила более 20 проектов за последние четыре года с совокупной стоимостью 200 миллионов долларов, охватывающих Альберту, Саскачеван, Манитобу, Онтарио и Ньюфаундленд. Ключевые проекты включают коммутационную станцию ​​138 кВ Keeyask компании Manitoba Hydro и линию электропередачи 500 кВ Bipole III, линию электропередачи 230 кВ Emera Maritime Link и подстанцию ​​230 кВ и коммутационную станцию ​​New Gold.

«Дополнительная способность самостоятельно выполнять работы по передаче и распределению среднего и высокого напряжения дополняет наши существующие основные возможности коммунального обслуживания и делает Aecon ведущим игроком в реализации мощного конвейера возможностей коммунальной инфраструктуры по всей Канаде», — сказал Жан-Луи Сервранкс. , Президент и главный исполнительный директор Aecon Group Inc. «Voltage Power — это третье стратегическое приобретение, которое Aecon сделала за последние 18 месяцев, расширив наши интегрированные возможности самостоятельной работы и, наряду с продажей Aecon Contract Mining. Бизнес в 2018 году отражает ориентацию Aecon на основных клиентов и конечные рынки в нашем стремлении стать канадской инфраструктурной компанией номер один.”

«Это приобретение расширяет предложение Aecon в нашем ключевом портфеле коммунальных услуг, повышая нашу способность обслуживать клиентов по нескольким направлениям бизнеса», — сказал Эрик Макдональд, старший вице-президент Aecon Utilities. «Сильная команда Voltage Power полностью соответствует основным ценностям и культуре Aecon. Их прочные отношения с ключевыми клиентами и местным персоналом из числа коренного населения хорошо сочетаются с совместным подходом Aecon к взаимодействию с клиентами и коренными народами по всей стране ».

«Присоединение к компании Aecon укрепит нашу способность участвовать в торгах и успешно реализовывать более крупные проекты, а также расширять наши предложения на основных рынках и создавать возможности на новых рынках», — сказал Джоди Райдаут, вице-президент и управляющий директор Voltage Power.

О компании Aecon

Как канадский лидер в области строительства и развития инфраструктуры с мировым опытом, Aecon Group Inc. (TSX: ARE) стремится стать канадской инфраструктурной компанией номер один. Aecon безопасно, выгодно и устойчиво предоставляет комплексные решения клиентам из частного и государственного секторов через свой строительный сегмент в гражданском, городском транспорте, атомной энергетике, коммунальном хозяйстве и традиционной промышленности, а также предоставляет услуги по разработке проектов, финансированию, инвестициям и управлению через свой концессионный сегмент. .Присоединяйтесь к нашему онлайн-сообществу в Twitter, LinkedIn, Facebook и Instagram @AeconGroup.

Заявление о прогнозной информации

Информация в этом пресс-релизе включает определенные прогнозные заявления. Эти прогнозные заявления основаны на имеющихся в настоящее время конкурентных, финансовых и экономических данных и операционных планах, но подвержены рискам и неопределенностям. Заявления прогнозного характера могут включать, помимо прочего, заявления относительно операций, бизнеса, финансового состояния, ожидаемых финансовых результатов, показателей, перспектив, текущих целей, стратегий и перспектив Aecon.Прогнозные заявления в некоторых случаях могут быть идентифицированы такими словами, как «будет», «планирует», «полагает», «ожидает», «ожидает», «оценивает», «проекты», «намеревается», «должен» или отрицательное значение этих терминов, или подобные выражения. Помимо событий, не зависящих от Aecon, существуют факторы, которые могут привести к тому, что фактические или будущие результаты, показатели или достижения будут существенно отличаться от выраженных или предполагаемых в настоящем документе, включая, помимо прочего: сроки реализации проектов, непредвиденные затраты и расходы, отказ распознавать и адекватно реагировать на проблемы, связанные с изменением климата или ожидания общественности и правительства в отношении климата, общих рыночных и отраслевых условий, а также операционных и репутационных рисков, включая риски крупных проектов и договорные факторы.Читатели обращаются к конкретным факторам риска, относящимся к бизнесу и операциям Aecon и влияющим на них, которые подаются Aecon в соответствии с применимыми законами о ценных бумагах. За исключением случаев, предусмотренных применимым законодательством о ценных бумагах, прогнозные заявления действительны только на дату, на которую они сделаны, и Aecon не берет на себя никаких обязательств по публичному обновлению или пересмотру каких-либо прогнозных заявлений, будь то в результате получения новой информации, будущих событий или иначе.

Для дополнительной информации:

Адам Боргатти
Старший вице-президент по корпоративному развитию и связям с инвесторами
(416) 297-2610
aborgatti @ aecon.com

Николь Корт
Старший директор по корпоративным вопросам
(416) 297-2600 x3824
[email protected]

Регулировка выходного напряжения источника питания

В технических описаниях источников питания постоянного тока могут быть спецификации, касающиеся возможности регулировки выходного напряжения. Это часто вызывает вопросы, связанные с тем, почему необходимо регулировать выходное напряжение, как внешняя цепь регулирует напряжение и почему ограничен диапазон регулировки напряжения? В этом блоге мы обсудим некоторые основы конструкции источника питания и свяжем их с работой и спецификациями подстройки выходного напряжения.

Что такое обрезка и как она используется?

Подрезка выходного напряжения источника питания означает просто небольшую регулировку напряжения. По соглашению, термин «подстройка» используется для приложений, в которых источник питания имеет заданное номинальное выходное напряжение, и пользователь может изменить выходное напряжение примерно на десять процентов или меньше. Чаще всего пользователи могут регулировать выходное напряжение источника питания, добавляя внешние компоненты, регулируя потенциометр, установленный на печатной плате, или применяя аналоговый или цифровой сигнал.

Источники питания с возможностью регулировки выходного напряжения обычно используются по двум причинам:

1. Performance — Приложения, в которых небольшое изменение выходного напряжения может повысить производительность продукта
2. Нестандартные напряжения — Требуется нестандартное выходное напряжение, и изменение выходного напряжения стандартного источника питания является наиболее эффективным средством для получения требуемого выходного напряжения

Одним из примеров повышения производительности за счет подстройки является падение напряжения вдоль силовых проводов в приложении.В этом случае выходное напряжение на клеммах источника питания может быть увеличено, чтобы компенсировать падение напряжения вдоль проводников. Применение подстройки выходного напряжения в этом приложении позволит напряжению на нагрузке быть на желаемом уровне, даже если в проводниках подачи энергии произошло падение напряжения.

Рисунок 1: Выходное напряжение источника питания подстроено так, чтобы напряжение источника питания
= требуемое напряжение нагрузки + падение напряжения полного сопротивления проводника

Некоторые источники питания доступны с выходным напряжением, указанным как диапазон, а не номинальное значение, и выходное напряжение может регулируется в соотношении 1: 100.Эти типы источников питания часто обозначаются как регулируемые, регулируемые или лабораторные источники питания. Метод управления выходным напряжением в этих источниках питания обычно представляет собой аналоговый или цифровой сигнал, ручку или клавиатуру, установленную на панели. Этот класс источников питания часто используется, когда пользователь желает иметь один источник питания, который можно использовать во многих различных приложениях, и они не являются предметом внимания этого сообщения в блоге.

Методы обрезки

В регулируемом источнике питания масштабированное значение выходного напряжения приводится в соответствие с опорным напряжением с помощью контура обратной связи.Выходное напряжение источника питания может быть изменено путем изменения коэффициента масштабирования напряжения обратной связи, подачи сигнала подстройки в узел обратной связи или изменения опорного напряжения. Наиболее распространенные методы подстройки выходного напряжения источников питания — это подача тока (источник напряжения с высоким выходным сопротивлением) в узел обратной связи или изменение значения элемента импеданса в цепи обратной связи. Ниже приведены методы регулировки выходного напряжения в источниках питания.

Прикладное внешнее сопротивление

Группа разработчиков источника питания предоставляет контакт для внутреннего узла обратной связи. Источник напряжения с высоким выходным импедансом может быть сконструирован пользователем, если между выходным напряжением источника питания и землей будет размещена сеть резисторов с высоким импедансом. Затем узел этой сети внешних резисторов подключается к выводу внутреннего узла обратной связи и, таким образом, вводит соответствующий ток для подстройки выходного напряжения источника питания

.

Потенциометр

Команда разработчиков источников питания размещает потенциометр, установленный на печатной плате, в цепи обратной связи.«Горшок» доступен пользователю для регулировки выходного напряжения источника питания

Прикладное внешнее напряжение

Группа разработчиков источника питания предоставляет контакт, подключенный к внутренней схеме формирования сигнала, которая управляет внутренним узлом обратной связи. Пользователь подает напряжение подстройки на внешний вывод, и схема преобразования сигнала подает требуемый ток в узел обратной связи для подстройки выходного напряжения.

Цифровой интерфейс

Группа разработчиков источников питания предоставляет пользователю цифровой интерфейс для регулировки выходного напряжения.Внутренний ЦАП и преобразователь сигнала преобразуют код цифровой подстройки в соответствующее аналоговое напряжение или ток для подстройки выходного напряжения.

Рисунок 2: Блок-схема топологии источника питания

Ограничения обрезки

Существует множество возможных причин, по которым диапазон подстройки выходного напряжения может быть ограничен. Некоторые общие причины для ограничения диапазона подстройки включают ограничения выходной мощности, стабильность контура обратной связи и пределы рабочего цикла. Регулировка выходного напряжения также может повлиять на ограничение тока на выходе блока питания, в зависимости от топологии конструкции блока питания.Изменения выходного напряжения и выходного тока могут повлиять на требуемые характеристики входного конденсатора большой емкости, переключателя первичной стороны, изолирующих магнитов, вторичных выпрямительных полупроводников и компонентов выходного фильтра. Стоимость, размер и сложность этих компонентов в конструкции источника питания могут быть увеличены, если диапазон подстройки выходного сигнала будет больше.

Рисунок 3: Элементы преобразователя, на которые может повлиять изменение выходного напряжения или тока.

Как упоминалось ранее, блоки питания имеют внутренний контур обратной связи.Изменение выходного напряжения источника питания может повлиять на стабильность контура источника питания. Нестабильный контур источника питания может колебаться или защелкиваться, а чрезмерно стабильный контур может иметь медленное время отклика и, таким образом, обеспечивать плохое регулирование выходного напряжения при наличии переходных процессов нагрузки. Почти во всех современных конструкциях источников питания используется топология переключения для снижения стоимости и размера, а также повышения производительности. Во многих архитектурах импульсных источников питания изменение выходного напряжения влияет на рабочий цикл формы сигнала переключения.Как минимальные, так и максимальные пределы рабочего цикла формы сигнала переключения могут быть обнаружены, если выходное напряжение настроено слишком сильно.

Заключение

Выходное напряжение источника питания можно регулировать, чтобы обеспечить преимущества во многих приложениях. В большинстве случаев правильная подстройка выходного напряжения источника питания не является проблемой. Однако, если есть сомнения или вопросы, команда технической поддержки CUI готова помочь нашим клиентам.

Категории: Основы , Выбор продукта

Дополнительные ресурсы

---

У вас есть комментарии к этому сообщению или темам, которые вы хотели бы, чтобы мы освещали в будущем?
Отправьте нам письмо по адресу powerblog @ cui.ком

Завод Инжиниринг | Падения напряжения и что с ними делать

Падение напряжения в электросети может повлиять на пользователей в радиусе более 100 миль от вызывающего события.

Существует вероятность разницы в напряжениях отдельных фаз и связанного с ними сдвига фазового угла во время провала напряжения. Также существует несинусоидальная характеристика формы волны напряжения во время провала.Многие провалы вызваны замыканием на землю (SLGF). Двойные и трехфазные симметричные замыкания встречаются нечасто, менее чем в 20% случаев. Асимметричные повреждения вызывают несимметрию напряжения и фазовый сдвиг.

Запуск большого двигателя на заводе также может вызвать провалы напряжения. Однако они обычно имеют сбалансированный эффект на всех трех фазах. Электродуговая печь — еще одна причина просадок напряжения на промышленных предприятиях, перерабатывающих металл. Провисания, возникающие в дуговых печах, имеют тенденцию быть несбалансированными.Рабочие на заводе также вызывают внутренние провисания и дисбаланс, когда отключают определенные ноги.

Когда происходит провисание, блок питания внутри электронных устройств использует часть накопленной энергии для компенсации потери входного напряжения. Если из-за проседания теряется достаточно энергии, источник питания может потерять способность поддерживать точное постоянное напряжение для всех активных компонентов, таких как интегральные схемы, внутри устройства — даже в течение нескольких миллисекунд. Этого времени достаточно, чтобы испортить данные в микропроцессорной электронике и вызвать сбои в работе цифрового оборудования.

Обычно преобразователи частоты переменного тока рекламируются как обладающие хорошей способностью выдерживать провалы напряжения. Однако при ближайшем рассмотрении может быть обнаружено обратное. Фазовый сдвиг, связанный с небалансом, вызванным провалом напряжения, оказывает прямое влияние на отклик привода переменного тока, поскольку диодный мост привода реагирует на максимальную разницу между любыми двумя линейными напряжениями. Независимо от величины напряжения или угла сдвига фаз, мгновенный дисбаланс напряжения питания во время провалов может привести к неправильной работе привода или его защитных устройств из-за чрезмерного дисбаланса тока на стороне сети привода.

Обнаружение провалов напряжения

Монитор качества электроэнергии может обнаруживать провалы, всплески, прерывания напряжения и другие аномалии качества электроэнергии. Он измеряет мощность на входе в объект и сравнивает ее с принятыми в настоящее время стандартами, такими как ITIC (ранее CBEMA).

Рис. 2. Веб-системы мониторинга мощности предоставляют информацию о состоянии системы, указывая общее гармоническое искажение (THD), напряжение, коэффициент мощности, потребляемый ток, небаланс напряжения, провал напряжения, скачок напряжения и аварийные сигналы для нескольких местоположений. (любезно предоставлено SquareD / Schneider Electric)

Некоторые доступные в настоящее время мониторы качества электроэнергии или анализаторы мощности подключены к Интернету, что позволяет инженерам предприятия контролировать несколько производственных площадок. Эта возможность особенно ценна, если между сайтами большое расстояние. Например, компания, расположенная в центре Теннесси, может отслеживать свои объекты в Мексике, Канаде и нескольких местах в США из одного браузера.

Веб-монитор может регистрировать электрические параметры, такие как напряжение, ток, коэффициент мощности, гармоники и провисание (рис.2.). Они подают сигнал тревоги, когда эти и другие параметры превышают заданные значения. Функциональные возможности программного обеспечения позволяют инженерам предприятия перейти к проблемному участку или даже к неисправному оборудованию, в зависимости от конфигурации системы. Также возможно захватить формы сигнала о событии-нарушении (рис. 3.).

Рис. 3. Сетевые системы контроля мощности также могут обеспечивать фиксацию сигналов при возникновении проблемных событий. График напряжения указывает на падение напряжения между фазой B и нейтралью. ( Предоставлено SquareD / Schneider Electric)

Имитационные устройства

Когда неисправности, вызывающие провалы, понижение напряжения и прерывания, происходят за пределами предприятия, ответственность обычно несет коммунальное предприятие.Обращаться к коммунальному предприятию по поводу проблем с качеством электроэнергии можно. Однако, когда эти неисправности возникают на заводе, персонал предприятия должен определить виновника.

Если неисправное оборудование, такое как большие двигатели, затрагивает большую часть предприятия, необходимо решить эту проблему. Повышение мощности, снижение падения напряжения и использование методов плавного пуска могут помочь решить эту проблему.

Когда одна или две изолированные машины отключаются или блокируются случайным образом, возможно, эта часть оборудования немного более чувствительна к провисаниям, чем сопутствующее оборудование.Как найти причину, если это проблема?

Рис. 4. Генераторы провалов напряжения используются для имитации провалов напряжения. Они отличаются точной синхронизацией и контролем фазового угла, точным разрешением по амплитуде и выбором точки на волне по всей длине волны 360 градусов с шагом в 1 градус. (любезно предоставлено EPRI-PEAC)

Моделирование провалов, прерываний или пониженного напряжения может быть выполнено с помощью генератора провалов. Генератор провалов напряжения используется для имитации провалов напряжения (рис.4.). Это немного больше, чем просто снижение напряжения питания до тех пор, пока машина не выйдет из строя. Как правило, устройства для генерации провалов напряжения имеют точное управление синхронизацией и фазовым углом, что позволяет моделировать провалы с длительностью от 0,25 цикла до 3 секунд. Они также предлагают точное разрешение по амплитуде и выбор точки на волне на 360 градусов формы волны с шагом 1 градус. Устройство для создания провалов рекомендуется для быстрой и эффективной оценки чувствительности широкого спектра промышленных устройств, включая ПЛК, контроллеры движения, датчики, реле, системы аварийного отключения, моторные приводы и другие однофазные нагрузки, как линейные, так и нелинейные. до 200 А.

Снижение провалов напряжения

Важно изолировать отдельные части оборудования, которые кажутся более чувствительными к провалам напряжения, и определить, где разместить устройства коррекции провисания.

Местоположение может влиять на чувствительность машины к провалу напряжения. Кроме того, иногда виновата проводка, а увеличение размера провода может снизить падение напряжения. Устройства коррекции провисания могут применяться в различных местах, включая панель управления, уровень машины, уровень шины или даже на служебном входе завода.Процент чувствительных нагрузок на предприятии, простота установки, стоимость простоев, стоимость решения и окупаемость — все это факторы, определяющие наилучшее соответствие. Трехфазные решения часто необходимы для работы с большими нагрузками.

Технологии кондиционирования линий электропередач

включают источник бесперебойного питания (ИБП), трансформатор постоянного напряжения (CVT) и твердотельные устройства коррекции провисания напряжения.

ИБП защищает оборудование от провалов напряжения, кратковременных потерь мощности и длительных перебоев в подаче электроэнергии на срок до нескольких минут.Когда схема ИБП обнаруживает просадку напряжения, она переключает защищенную нагрузку на инвертор на батарейках. ИБП подает питание до тех пор, пока батарея или батареи имеют запасенную энергию, которая обычно может составлять от 3 до 20 минут.

ИБП

обычно рассчитаны на постоянные нагрузки, такие как компьютеры и другое электронное оборудование. Их производительность при динамических нагрузках, таких как запуск большого двигателя, ограничена. Некоторые конструкции ИБП имеют выходной сигнал, близкий к прямоугольному, который богат гармониками нечетного порядка и может не подходить для оборудования автоматизации производства.

Рис. 5. В вариаторе CVT используется феррорезонансная технология, чтобы уменьшить влияние провалов напряжения на отдельные части оборудования. Контур резервуара обеспечивает постоянное чистое выходное напряжение, которое предотвращает большинство типов нарушений питания. (любезно предоставлено Sola / Hevi-Duty)

CVT использует феррорезонансную технологию для обеспечения надежной защиты питания в одном блоке (рис. 5). Технология не нова, но до сих пор широко используется. Все вариаторы имеют одинаковую базовую конструкцию — трансформатор насыщения с предварительно нагруженным резонансным контуром резервуара (рис.6).

Рис. 6. Трансформаторы постоянного напряжения включают в себя насыщающий трансформатор, предварительно нагруженный резонансным контуром резервуара, подобным показанному на этой схеме. (любезно предоставлено Sola / Hevi-Duty)

Запас мощности обеспечивается контуром бака, создаваемым индуктивным сопротивлением трансформатора и внутреннего конденсатора. В результате получается постоянное чистое выходное напряжение, которое предотвращает большинство типов нарушений питания. Поскольку трансформатор всегда находится в режиме насыщения, колебания входного напряжения мало влияют на выходное напряжение.Для легких нагрузок входное напряжение может постоянно падать ниже 60% номинального напряжения с колебаниями выхода менее 10% (рис. 7).

Рис. 7. Для легких нагрузок входной сигнал трансформатора постоянного напряжения может постоянно падать ниже 60% номинального напряжения с менее чем 10% колебаниями его выхода. При полной нагрузке его КПД может составлять более 90%. (любезно предоставлено Sola / Hevi-Duty)

Нижние стороны — это эффективность (тепло), размер, вес и доступность в ограниченном диапазоне размеров.Кроме того, вариаторам трудно справляться с динамическими нагрузками и нагрузками, богатыми гармониками, часто требующими значительного увеличения размера. Превышение размера обеспечивает лучшую производительность и коррекцию провисания, но со снижением эффективности, размера, веса и стоимости.

Применяйте бесступенчатые трансмиссии непосредственно между источником питания и каждым элементом оборудования, который определен как наиболее чувствительный к провалам напряжения — возможно, ПЛК, контроллеры на базе ПК и специализированные элементы управления, в которых широко используются микропроцессоры или цифровые технологии.Также доступны вариаторы, обеспечивающие понижающее напряжение. Это избавляет от необходимости покупать дополнительный понижающий трансформатор.

В полупроводниковых устройствах коррекции провисания используется микропроцессорная технология для контроля качества входящей мощности, что позволяет активировать их в пределах 1/ ₈ -го цикла. Некоторые устройства используют конденсаторы для обеспечения питания, а другие устройства потребляют дополнительный ток от сети во время провала и преобразуют этот дополнительный ток в недостающее напряжение. Результатом является очень глубокая коррекция провисания и даже способность покрывать короткие перерывы в работе в диапазоне 12 циклов, часто возникающие в результате операций АПВ с выключателем электросети.

Провалы напряжения — это распространенная проблема качества электроэнергии. Их можно обнаружить и исправить несколькими способами. Независимо от используемых технологий, предоставление соответствующих решений по качеству электроэнергии требует полного понимания проблем.

Журнал PLANT ENGINEERING выражает признательность Eaton Corp., Eaton | Cutler-Hammer, EPRI PEAC, SoftSwitching Technologies, Sola / Hevi-Duty и Square D / Schneider Electric за использование их материалов при подготовке этой статьи.

Качество электроэнергии: проблема взаимоотношений

Обсуждения качества электроэнергии (PQ) часто сосредоточены исключительно на технологиях. Хотя понимание технологии важно, понимание взаимосвязей, лежащих в основе PQ, является полезным шагом в смягчении его воздействия на операционные объекты и минимизации затрат на решение проблем.

Взаимосвязь № 1: оборудование и мощность завода определяют качество электроэнергии Фундаментальное определение качества электроэнергии — это способность источника электроэнергии удовлетворять потребности нагрузки.Интересно, что большинство проблем PQ вызвано не изменением мощности, поступающей от электросети, а добавлением нового, более чувствительного устройства к существующей установке. Мощность, которая раньше была «в порядке», теперь внезапно стала некачественной. Проблемы с качеством электроэнергии вызваны как мощностью, так и нагрузкой. Оптимальное решение возникнет, если уравновесить и то, и другое.

Взаимосвязь № 2: Электроэнергия — это сырье Производители хорошо знакомы с взаимосвязью между качеством сырья и качеством готовой продукции — если требуется более качественный готовый продукт, тогда повышается качество основного сырья. материалы — обычно хороший первый шаг.Для повышения производительности и качества продукции многие предприятия используют сложные электронные средства управления в своих процессах, что вызывает проблемы с качеством электроэнергии. Взаимосвязь между качеством электроэнергии и качеством продукции ничем не отличается, и улучшение ее качества может стать таким же важным шагом, как и с любым другим сырьем.

Взаимосвязь № 3: Знания, а не технологии решают проблемы PQ Невозможно надежно сохранить здоровье человека с помощью простых быстрых мер, таких как простая таблетка.Хорошее здоровье обычно требует постоянного поддержания, измерения, коррекции и, при необходимости, радикального вмешательства. Решение проблем качества электроэнергии требует аналогичного понимания широкой взаимосвязи между электроэнергией и устройствами и процессами объекта. Многие проблемы PQ, которые имеют большое влияние на предприятие (например, остановка всей производственной линии), вызваны неправильной работой одного небольшого компонента, такого как реле, датчик или программируемый контроллер.Может потребоваться простая защита или замена чувствительного устройства. Тем не менее, решение исходит из глубоких и фундаментальных знаний о том, как работают системы предприятия.

Отношение № 4: Решение проблем PQ требует доверительных отношений Распространенная жалоба среди поставщиков средств защиты PQ заключается в том, что объекты не будут платить за решения PQ. Почему завод, который несет, скажем, убытки в размере 100 000 долларов в год в виде лома, неправильного направления рабочей силы и потери производства, не будет готов потратить даже половину этой суммы на предотвращение этих потерь? Когда возникают проблемы с PQ, руководители предприятий в первую очередь обращаются к ресурсам, с которыми у них были давние и стабильные отношения, включая местных электриков или доверенных знакомых поставщиков.Они склонны избегать незнакомых поставщиков, даже если они могут предложить хорошо продуманные решения. Изучение вариантов PQ и поставщиков ресурсов, таких как местные коммунальные предприятия и специализированные консультанты, до того, как возникнут проблемы, может помочь построить такие доверительные отношения.

Предоставлено Биллом Хоу, ЧП, Директором по информационным технологиям, EPRI PEAC Corp.

Pololu — Регуляторы и блоки питания

Сравнить все товары в этой категории

Подкатегории

Импульсные понижающие преобразователи снижают входное напряжение до более низкого регулируемого напряжения намного более эффективно, чем линейные регуляторы.

Преобразователи

Buck-boost и SEPIC работают с входными напряжениями, которые выше, равны или ниже регулируемого выходного напряжения, что делает их особенно подходящими для приложений с батарейным питанием, в которых напряжение батареи начинается выше желаемого выходного напряжения и падает ниже цели по мере разряда батареи.

Повышающие преобразователи

генерируют регулируемое выходное напряжение, превышающее входное.

Эти шунтирующие регуляторы могут защитить источники питания от скачков напряжения, генерируемых контроллерами двигателей, к которым они подключены.

---

Товаров в категории «Регуляторы и источники питания»

Этот крошечный инвертор напряжения генерирует отрицательное выходное напряжение, соответствующее напряжению на его входе, которое может составлять от 1,8 В до 5,3 В. Компактный (0,3 ″ × 0,35 ″) модуль имеет типичный КПД более 80% и может обеспечивать до 60 мА непрерывно.

Этот импульсный адаптер питания 5 Вт в стиле «настенной бородавки», внесенный в список UL, обеспечивает подачу тока до 1 А при регулируемом напряжении 5 В постоянного тока. Адаптер переменного тока работает с входным напряжением 100 — 240 В переменного тока и имеет 1.Кабель питания постоянного тока длиной 5 м (5 футов) с центрально-положительным цилиндрическим разъемом 5,5 × 2,1 мм.

Этот импульсный адаптер питания 15 Вт, выполненный в стиле «настенной бородавки», внесен в список UL, обеспечивает до 3 А при регулируемом 5 В постоянного тока. Адаптер переменного тока работает с входным напряжением 100–240 В переменного тока и имеет шнур питания постоянного тока длиной 1,5 м (5 футов), который заканчивается центрально-положительным цилиндрическим разъемом 5,5 × 2,1 мм.

Этот включенный в список UL настольный импульсный адаптер питания мощностью 25 Вт подает до 5 А при регулируемом 5 В постоянного тока при входном напряжении 100–240 В переменного тока.Он включает шнур питания переменного тока длиной 1,5 м (5 футов) с трехконтактной вилкой в ​​американском стиле и шнур питания постоянного тока длиной 1,5 м (5 футов), оканчивающийся центрально-положительным цилиндрическим разъемом 5,5 × 2,1 мм. .

Этот импульсный адаптер питания 12,6 Вт в стиле «настенной бородавки», внесенный в список UL, подает до 2,5 А при регулируемом 5,25 В постоянного тока. Он предназначен для использования с USB-устройствами на 5 В и был специально разработан для подачи 5,25 В вместо 5 В, чтобы гарантировать, что устройство, на которое он питается, будет получать напряжение около 5 В даже при высоком потребляемом токе.Адаптер переменного тока работает с входным напряжением 100–240 В переменного тока и имеет шнур питания постоянного тока длиной 1,5–1,8 м (5–6 футов), заканчивающийся разъемом USB micro-B.

Этот импульсный адаптер питания мощностью 9 Вт, выполненный в стиле «настенной бородавки», внесен в список UL, подает до 1 А при регулируемом напряжении 9 В постоянного тока. Адаптер переменного тока работает с входным напряжением 100–240 В переменного тока и имеет шнур питания постоянного тока длиной 1,5 м (5 футов), который заканчивается центрально-положительным цилиндрическим разъемом 5,5 × 2,1 мм.

Этот импульсный адаптер питания мощностью 27 Вт, выполненный в стиле «настенной бородавки», внесен в список UL, подает до 3 А при регулируемом напряжении 9 В постоянного тока.Адаптер переменного тока работает с входным напряжением 100–240 В переменного тока и имеет шнур питания постоянного тока длиной 1,5 м (5 футов), который заканчивается центрально-положительным цилиндрическим разъемом 5,5 × 2,1 мм.

Этот включенный в список UL настольный импульсный адаптер питания мощностью 45 Вт подает до 5 А при регулируемом 9 В постоянного тока при входном напряжении 100–240 В переменного тока. Он включает шнур питания переменного тока длиной 1,5 м (5 футов) с трехконтактной вилкой в ​​американском стиле и шнур питания постоянного тока длиной 1,5 м (5 футов), оканчивающийся центрально-положительным цилиндрическим разъемом 5,5 × 2,1 мм. .

Этот импульсный адаптер питания мощностью 12 Вт, выполненный в стиле «настенной бородавки», внесен в список UL, обеспечивает до 1 А при регулируемом напряжении 12 В постоянного тока. Адаптер переменного тока работает с входным напряжением 100–240 В переменного тока и имеет шнур питания постоянного тока длиной 1,5 м (5 футов), который заканчивается центрально-положительным цилиндрическим разъемом 5,5 × 2,1 мм.

Этот включенный в список UL импульсный адаптер питания 36 Вт, выполненный в стиле «настенной бородавки», подает до 3 А при регулируемом 12 В постоянного тока. Адаптер переменного тока работает с входным напряжением от 100 до 240 В переменного тока и имеет шнур питания постоянного тока длиной 1,5 м (5 футов), заканчивающийся центральным плюсом 5.Соединитель ствола 5 × 2,1 мм.

Этот включенный в список UL настольный импульсный адаптер питания мощностью 60 Вт подает до 5 А при регулируемом напряжении 12 В постоянного тока при входном напряжении 100–240 В переменного тока. Он включает шнур питания переменного тока длиной 1,5 м (5 футов) с трехконтактной вилкой в ​​американском стиле и шнур питания постоянного тока длиной 1,5 м (5 футов), оканчивающийся центрально-положительным цилиндрическим разъемом 5,5 × 2,1 мм. .

.