Автомат с регулировкой тока отсечки: Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Содержание

Выбор и регулировка уставок теплового и электромагнитного расцепителей для АП50

1. Уставка тепловых расцепителей Iт.р. расчитывается по формуле

Iт.р.п×Кн×Iн

где:
Кп — коэффициент погрешности тепловых расцепителей, принимается на основе эмпирических данных, равным 1.1;
Кн — коэффициент нагрузки, для цепей работающих в следующих условиях:

  • токи нагрузки для цепей, подключенных к аппарату, не превышают номинального тока Iнагр.< Iном, то Кн-1.0 — 1.1;
  • с кратковременной перегрузкой (асинхронные двигатели) Кн-1.15 — 1.3
  • с кратковременной нагрузкой Кн-0.5;

Iн — ток нагрузки, А;

2. Уставка электромагнитных расцепителей расчитывается по формуле

Iэм.расч.п×Кн×Iнмax

где:
Кп

— коэффициент погрешности электромагнитных расцепителей, принимается равным 1. 2;
Кн — коэффициент нагрузки, для цепей работающих в следующих условиях:

  • для цепей с двигательной нагрузкой Кн-1.8-2.0;
  • для цепей напряжения Кн>2.0;
  • для остальных цепей Кн-1.5;
Iнmax — максимально возможный ток ток перегрузки (для цепей постоянного тока принимается больше на 30%), А;
Уставка электромагнитного расцепителя определяется по формуле

Кэм=Iэм.расч÷Iном

где: Iном — номинальный ток выключателя, А;
Исходя из полученного расчетного значения уставки электромагнитного расцепителя, выбирается аппарат с ближайшим большим выпускаемым значением электромагнитного расцепителя.
Можно определить коэффициент чувствительности аппарата для цепей переменного тока

Кч=Iк.з.min÷Iэм.расч.

коэффициент чувствительности аппарата для цепей постоянного тока

Кч=Iк.

з.min÷1.3 Iэм.расч.

где: Iк.з.min — минимальный ток короткого замыкания в цепи, А;

УСЛОВИЯ РАБОТЫ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

Электромагнитные расцепители максимального тока (отсечка) при прохождении переменного однофазного тока (при последовательном соединении полюсов автоматического выключателя) должны срабатывать мгновенно, в зависимости от исполнения выключателя, со следующими допустимыми отклонениями:
  • — уставка 3.5 Iном +/- 15%;
  • — уставка 10 Iном +/- 20%;
Расцепитель максимального тока в нулевом проводе должен срабатывать при токе, равном номинальному току расцепителя фазы с допустимым отклонением от -20% до +40%. Длительно допустимый ток не должен превышать 60% от номинального тока в полюсе выключателя.
Время срабатывания тепловых расцепителей t т.р.ср. выключателя при температуре окружающей среды +20℃ +/-5℃ из холодного состояния, при прохождении по ним переменного однофазного тока (при последовательном соединении полюсов автоматического выключателя) должно соответствовать следующим значениям:
  • t т. р.ср < 1 часа, при номинальном токе 1.1 Iном.;
  • t т.р.ср < 30 минут, при токе 1.35 Iном;
  • t т.р.ср.= 1.5 -10 секунд, при токе 6 Iном;
При температуре окружающей среды отличной от +20℃ +/-5℃ и токах выше 2 Iном, ток срабатывания теплового расцепителя изменяется следующим образом:
  • — с увеличением температуры окружающей среды на каждые 10℃ ток срабатывания теплового расцепителя уменьшается на 6-7%;
  • — с уменьшением температуры окружающей среды на каждые 10℃ ток срабатывания теплового расцепителя увеличивается на 5-6%;
Для компенсации температурного воздействия окружающей среды на тепловые расцепители используется рычаг регулировки.
Расцепитель минимального напряжения не должен препятствовать включению выключателя при снижении напряжения до 80% от номинальной величины и должен отключить выключатель при снижении напряжения ниже 35% от номинальной величины напряжения;
Дистанционный расцепитель должен срабатывать при напряжении (75%-110%)Uном. Катушка дистанционного расцепителя расчитана на кратковременную работу и поэтому должна включаться через блок-контакты выключателя;
Расцепители минимального напряжения и дистанционные расцепители изготавливаются на напряжения: 110В, 127В, 220В, 380В, 415В переменного тока частотой 50, 60Гц.;
Блок-контакты автоматического выключателя допускают в продолжительном режиме нагрузку номинальным током 1А. Ток включения не должен быть выше 10А. При отключении блок-контактов в цепи переменного тока напряжением 220В и коэффициентом мощности не менее 0.5 предельный ток отключения не более 1А, а при напряжении 400В предельный ток отключения 0.5А.
В цепи постоянного тока 220В и постоянной времени цепи не более 0.05 сек допускается предельный ток отключения не более 0.15А;

Автомат защиты двигателя . Обзор и практические расчеты

Особенностью защиты электродвигателя от перегрузок и короткого замыкания является повышенный пусковой ток, который может в семь раз превышать номинальное значение.

Самые сильные перегрузки на старте свойственны асинхронным двигателям с короткозамкнутым ротором, которые наиболее используемые в быту и на производстве, поэтому правильная их защита, а также предохранение электропроводки цепей питания электродвигателей являются особенно актуальными.

В бытовой электротехнике проблема с большими стартовыми токами электродвигателей решена при помощи автоматических выключателей, у которых отключение (отсечка) происходит не сразу после превышения номинального тока, а спустя некоторое время.

Данного отрезка времени, который зависит от время-токовой характеристики защитного автомата, должно хватить, чтобы вал двигателя раскрутился до рабочих оборотов, и потребление тока снизилось до номинального уровня. Но автоматические выключатели не обладают гибкостью точной настройки, поэтому для защиты электрических двигателей применяются специальные защитные устройства.

Обычный трехфазный автоматический выключатель часто используется для защиты электродвигателей

Функции защитных устройств электродвигателей

Современные защитные устройства, или другими словами, автоматы защиты электродвигателя, (мотор автоматы), часто совмещаются в одном корпусе с коммутационными аппаратами запуска (пускателями) и выполняют такие функции:

Мотор автомат с ручной настройкой и автоматическим управлением

Ранее и до недавнего времени наиболее используемой схемой

защиты электродвигателей было подключение в корпусе пускателя теплового реле, последовательно с контактором. Биметаллическая пластина теплового реле при длительной перегрузке нагревается и прерывает цепь самоподхвата контактора. Кратковременное превышение номинальной нагрузки при запуске мотора является недостаточным для нагрева и срабатывания биметаллической пластины. Более подробно о тепловом реле и его подключении можно прочитать в соответствующем разделе данного ресурса.

Контактор электромотора с тепловым реле

Подбор автоматического выключателя

Поскольку первые две функции могут осуществляться обычными автоматическими выключателями, многие пользователи применяют их для защиты своих электродвигателей. Основным недостатком такого способа является отсутствие защиты от дисбаланса, обрыва фаз и скачков напряжения. Выбор защитного автомата осуществляется по его время токовой характеристике и по максимальному пусковому току электродвигателя.

Трехфазный автоматический выключатель

Чтобы правильно подобрать автоматический выключатель по категории и номинальному току, нужно изучить его время токовую характеристику, о которой подробно рассказывается на одной из страниц данного сайта.

Категории автоматов (А, B, C, D) определяются соотношением тока отсечки электромагнитного расцепителя к номинальному значению. Нужно иметь в виду, что время токовая характеристика категории не зависит от номинала автоматического выключателя.

Времятоковая характеристика автоматических выключателей категории «C»

Для предотвращения ложного срабатывания автоматического выключателя при запуске электромотора необходимо, чтобы кратковременный пусковой ток (Iпуск)  не превышал значение отсечки (мгновенного срабатывания, Iмгн.ср) автомата. Отношение пускового (Iпуск) и номинального тока (In) можно узнать из бирки или паспорта электродвигателя, максимальное значение I

пуск/ In=7.

Если известна только мощность электродвигателя, то рассчитать номинальный ток можно по формуле In= Рn/(Un*√3*η*cosφ), где Рn – мощность,  Un – напряжение, η – КПД, cosφ – коэффициент реактивной мощности двигателя.

Бирка двигателя с указанием мощности

Практические расчеты

На практике применяют поправочный коэффициент надежности Kн, который для автоматов с In<100A равен 1,4, а для In>100A принимают Kн=1,25. Поэтому должно соблюдаться условие Iмгн.ср  ≥ Kн * Iпуск. Вначале автомат выбирают, исходя из наиболее близкого значения номинального тока автоматического выключателя IAB (указывается на корпусе) к рабочему току двигателя (In). Необходимое условие: IAB > Inт, где Кт = 0,85 – температурный коэффициент, если автомат устанавливается в шкафу или щитке, иначе Кт=1.

Например, имеется двигатель мощностью 5,5 кВт, η = 85%=0,85; cosφ = 0,8; Iпуск/ In = 7. Вначале нужно рассчитать In­ = Рn/(Un*√3*η*cosφ) =  5500/(380*√3*0,85*0,8) = 12,28 (А). Допустим, автомат устанавливается в шкаф, Кт = 0,85,  значит Inт = 12,28/0,85 = 14,44 (А). Наиболее близким является автоматический выключатель на 16А, категории С, (ток мгновенного срабатывания в десять раз превышает номинальное значение).

При расчетах понадобится калькулятор

Теперь нужно проверить условие Iмгн.ср  ≥ Kн * Iпуск. Мгновенное срабатывание защитного автомата наступает при Iмгн.ср = 16*10 = 160 (A), пусковой ток Iпуск= In*7 = 12,28*7 = 85,96 (А). Умножаем на Kн (1,4) — 85,96*1,4 = 120,3 (А). Проверяем условие 160 ≥ 120,3 — это значит, что автомат выбран верно. Для упрощенных расчетов, можно принимать номинальный ток двигателя, равным удвоению его мощности, выраженной в киловаттах.

Современная электрозащита двигателей

На рынке электротехнического оборудования все большую популярность набирает защита электродвигателя при помощи универсальных защитных устройств, так называемых мотор автоматов, которые выполняют все приведенные выше защитные функции. Данные устройства имеют модульную конструкцию и устанавливаются на DIN рейку и управляют работой силовых контакторов. Кроме приведенных функций, некоторые мотор автоматы позволяют точно регулировать различные параметры защитного отключения.

Мотор автомат с датчиками — катушками тока

Существует много разновидностей современных мотор автоматов, которые различаются коммутируемой мощностью, набором функций, способом управления, схемой подключения и внешним видом. Чтобы выбрать подходящий аппарат защиты для конкретного двигателя, необходимо знать его параметры номинального и пускового тока, а также нужно определиться с требуемым набором защитных функций и опций.

Стоимость мотор автоматов прямо пропорциональна мощности электродвигателя и функциональным защитным возможностям. Мировыми лидерами по производству защитных мотор автоматов являются такие известные бренды: Schneider Electric, ABB, IEK, Novatek electro, и другие.

Разнообразие представленных на рынке устройств защиты электродвигателей

Приведенный на рисунке ниже автомат защиты двигателя (универсальный блок) позволяет настраивать номинальный и пусковой ток электродвигателя, допустимые пороги напряжения, может отслеживать механическую нагрузку на валу электромотора. Также осуществляется контроль за качеством изоляции обмоток электродвигателя с возможностью установки запрета на включение.

Постоянный мониторинг множества параметров работы позволяет продлить срок эксплуатации двигателя и приводимого в действие оборудования. Специальный дополнительный блок обмена информацией позволяет подключить устройство к автоматическим системам контроля.

Универсальный блок защиты

Защита электромоторов на производстве

Очень часто, в момент включения мощных потребителей электроэнергии (P>100кВт) на мощных производствах во всей электросети, подключенной к трансформаторной подстанции, напряжение опускается ниже установленного минимума.

При данном кратковременном падении напряжения рабочие электромоторы не отключаются, но теряют обороты. При возобновлении нормального напряжения двигатель снова начинает набирать обороты, то есть работать в режиме запуска (перегрузки). Данное явление называют самозапуском.

Изменения скоростей двигателя в разных режимах самозапуска

Если биметаллическая пластина автоматического выключателя или термореле была достаточно прогрета из-за продолжительной нормальной работы электромотора, то в режиме самозапуска тепловой расцепитель может сработать, вызвав ложное срабатывание.

Для мощных электродвигателей на предприятиях для поддержания нормального режима работы, в том числе и после самозапуска, применяют релейную защиту с трансформаторами тока, включенными в цепь питания.

Схема релейной защиты электродвигателя

Отклонения от нормы в силовых проводах электродвигателя с подключенными последовательно первичными обмотками токовых трансформаторов используются для срабатывания защитных реле, которые подключатся к вторичным обмоткам токовых трансформаторов по специальным схемам. Сложные расчеты данных мощных систем защиты осуществляются штатными сотрудниками, заведующими энергоснабжением предприятия, поэтому теория производственной электротехники не входит в тему данной статьи.


Автоматические выключатели автоматы — Справочник химика 21

    Автоматические воздушные выключатели совмещают функции рубильников и предохранителей, так как защищают установку от перегрузки и токов коротких замыканий, а с другой стороны, используются для нечастых включений и выключений установок. Вместе с тем выключатель может применяться для отключения аппаратуры от сети при исчезновении напряжения или снижении его ниже определенной расчетной величины. На рис. 1-19 показана схема однополюсного воздушного автоматического выключателя (автомата), срабатывающего при возрастании тока до определенного значения. Детали автомата размещены на изолирующей плите 1. Ножи 3 рубильника 4 входят в контактные пластины 2. Защелка 5 удерживает рубильник в вертикальном рабочем положении. Другой конец защелки является якорем 7 электромагнита 6. Если в цепи ток возрастает до кри- [c.55]
    Автоматические выключатели (автоматы) [c.812]

    Тепловая защита, встроенная в магнитный пускатель, имеет фиксатор срабатывания. Нагреватели тепловой защиты 1ТР и 2ТР при токовой перегрузке воздействуют на соответствующие контакты 1ТР и 2ТР (иногда на один общий контакт) и разрывают цепь катушки пускателя. Для возобновления работы необходимо нажать на кнопку Возврат на пускателе. Аналогичную защелку имеют тепловые и электромагнитные расцепители, расположенные в автоматических выключателях АВ (или А — автомат). [c.206]

    Автоматический выключатель (автомат) однополюсный и трехполюсный [c.275]

    Электродвигатель не запускается или число оборотов меньше номинального Отсутствие тока в статоре вследствие перегорания предохранителя, отключения автоматического выключателя или его неисправности Поставить предохранители, исправить и включить автомат [c.46]

    К аппаратам ручного управления относят различные рубильники и переключатели рубящего типа, пакетные выключатели и переключатели, реостаты и контроллеры, управляемые от руки. К аппаратам автоматического управления относят аппараты/ включающиеся или отключающиеся при получении внешнего импульса (например, от кнопочной станции или датчика). Такими аппаратами являются контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели (автоматы). К аппаратам автоматического управления относят также аппараты, воздействующие тем или иным способом на работу системы автоматического управления — кнопочные станции, командоаппараты, путевые выключатели, реле управления, датчики.[c.49]

    Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для отключения электродвигателей при токах перегрузки и токах короткого замыкания в сетях переменного тока напряжением 380 В и постоянного тока напряжением 220 В. Защитное действие автоматов отличается от защитного действия предохранителей с плавкой вставкой тем, что при появлении токов перегрузки или короткого замыкания в одной фазе автоматы отключают все три фазы питающей линии, а при защите предохранителями отключается только та фаза, в которой перегорел предохранитель. В последнем случае электродвигатель продолжает работать на двух фазах, что может вызвать его повреждение. [c.70]

    На рис. 2.2 показана схема управления асинхронным коротко-замкнутым двигателем с использованием воздушного автоматического выключателя (автомата) и контактора. Преимущество автомата заключается в том, что исключается возможность обрыва одной фазы, как это имело место при установке предохранителей не требуется замены элементов, как в предохранителях, при сгорании их плавкой вставки.[c.32]


    Текущий ремонт. Осмотр и чистка от грязи и пыли панелей, шин, изоляторов, разъединителей, автоматических выключателей, замена неисправных изоляторов, ремонт или замена поврежденных участков шин, проверка состояния контактных соединений, их подтяжка проверка состояния контактных поверхностей ножей и губок разъединителей подтяжка всех крепежных деталей регулировка контактов проверка работы приводов и состояния главных контактов, зазора в контактной системе автоматических выключателей регулировка и чистка контактов цепей управления замена в случае необходимости главных контактов и контактов цепей управления (для автоматических выключателей типа АВ) чистка дугогасительных камер автоматов и изоляционных частей проверка исправности механизмов свободного расцепления и привода и работы дополнительных расцепителей смазка шарниров механизмов расцепления приборным маслом (для установочных автоматов типа А-3100) проверка состояния концевых заделок кабелей проверка и ремонт вторичных цепей коммутации и световой сигнализации замена неисправных аппаратов вторичной цепи и электроизмерительных приборов проведение установленных измерений и испытаний, восстановление маркировочных бирок и надписей окраска.[c.74]

    При испытании петли фаза — нуль измеряют полное сопротивление петли фаза —нуль с учетом полного сопротивления фазы трансформатора. Затем вычисляют величины однофазного тока замыкания или измеряют силу тока однофазного замыкания (например, аппаратом ИПЗ-2 м). При однофазном замыкании на корпус или на нулевой провод должен возникать ток короткого замыкания, сила которого должна не менее чем в Зраза превышать силу номинального тока плавкой вставки ближайшего предохранителя и расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику. Во взрывоопасных помещениях сила тока короткого замыкания должна не менее чем в 4 раза превышать силу номинального тока вставки ближайшего предохранителя и в 6 раз силу номинального тока расцепителей автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику. Испытания петли фаза — нуль должны проводиться для наиболее удаленных, а также наиболее мощных приемников. Испытаниям должно подвергаться примерно 10 % приемников. При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только отсечку, сила тока короткого замыкания должна быть равна величине тока уставки отсечки, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс данных (по заводским сведениям), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для автоматов с силой номинального тока до 100 А кратность следует принимать равной 1,4, а для прочих автоматов 1,25. [c.101]

    Монтировать электрическую часть установок следует в соответствии с правилами технической эксплуатации электроустановок и правилами техники безопасности при эксплуатации установок напряжением до 1000 В (для 0В-1П и ОВ-АКХ-1) и свыше 1000 В (для 0В-1П-РКС и ОВ-ЗП-РКС) с учетом дополнительных требований. Запрещается смотреть на горящую лампу (не вмонтированную в установку) незащищенными глазами. Во избежание повреждения зрения необходимо пользоваться стеклянными очками. При наблюдении за лампами типов ПРК-7м и РКС-2,5 защитные очки должны быть с темными стеклами. Пользоваться пластмассовыми очками запрещается. Для наблюдений за режимом работы лампы через смотровые окна камеры необходимы очки с темными стеклами. Запрещается менять лампы, не отключив автоматический выключатель на шкафу сигнализации и предохранители в электрической цепи соответствующих ламп. На ручку автомата следует повесить плакат Не включать — работают люди . [c.147]

    Выпускавшиеся до 1970 г. автоматические выключатели А3100 имели то же назначение, что и автоматы А3700, и изготовлялись одно-, двух- и трехполюсными, на токи до 50 А с рас-цепителем, имеющим только тепловой элемент, осуществляющим защиту от перегрузки с обратно зависимой от тока нагрузки выдержкой времени двух- и трехполюсными, на токи 100, 200 и 00 А — с расцепителем, имеющим только электромагнитный элемент, выполняющим мгновенное отключение автомата при токах больше тока уставки (10/н), или с комбинированным расцепителем, имеющим тепловой и электромагнитный элементы. Расцепители автоматов А3100 не имеют регулировки уставки тока.[c.59]

    Насос не может быть включен в 35. Предусмотреть автоматическое работу до тех пор, пока не будет задерживающее устройство на пульте выполнена приостановка автомати- включения насоса для задержки дей-ческого устройства, выключающего ствия автоматического выключателя, насос при низком расходе настроенного на низкий расход, на [c.325]

    Капитальный ремонт. Все операции текущего ремонта и, кроме того, разборка и сборка разъединителей с заменой изоляторов или в случае необходимости других частей разъединителей разборка узлов автоматического выключателя в случае необходимости перемотка соленоидов и катушек реле замена износившихся частей автоматического выключателя сборка автоматического выключателя замена неисправных автоматов и приводов ремонт концевых заделок кабеля ремонт и окраска панелей в случае необходимости окраска шин. [c.74]

    В сетях с глухо заземленной нейтралью замыкание фазного провода на заземленный корпус электрооборудования или нулевой провод является однофазным коротким замыканием на землю, которое вызывает срабатывание защиты и автоматическое отключение аварийного участка. Сечение заземляющего провода выбирают таким, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой провод возникал ток короткого замыкания, превышающий по силе не менее чем в 3 раза номинальный ток, на который рассчитана плавкая вставка ближайшего предохранителя или расцепитель автоматического выключателя. Если автомат имеет только электромагнитный расцепитель (отсечка), то заземляющий проводник выбирают таким, чтобы в петле фаза-нуль возник ток короткого замыкания, равный 1,25— [c.278]

    Аварийная остановка турбины производится либо автоматически (от действия защитных органов), либо по команде обслуживающего персонала. В обоих случаях срабатывает или электромагнитный выключатель, или один из масляных выключателей автоматов безопасности и происходит слив масла в системе предельной защиты. [c.239]

    Основное назначение автоматических воздушных выключателей (автоматов) состоит в обеспечении максимальной защиты электроде  [c.151]

    Кабель высшего напряжения КТП может присоединяться к трансформатору наглухо или через разъединитель, или блок разъединитель — предохранитель. В шкафах низшего напряжения (0,38 кв) на вводе от трансформатора устанавливаются автоматические воздушные выключатели (автоматы), защищающие сторону низшего напряжения и осуществляющие автоматическое включение резерва. На отходящих линиях низшего напряжения устанавливают автоматы, плавкие предохранители с рубильниками или блоки предохранитель — выключатель, предназначенные для отключения [c.174]

    КТП являются в настоящее время основной ступенью преобразования напряжения 6—10 кВ в низкое напряжение. В состав КТП входит трансформатор (сухой, масляный или с заполнением негорючей охлаждающей жидкостью), а также шкафы с автоматическими выключателями на стороне 380 В. От этих автоматов производится питание потребителей на низком напряжении. Трансформатор и шкафы с автоматами соединены друг с другом электрически и механически и представляют собой единую конструкцию, поставляемую в готовом виде с завода-изготовителя. [c.126]

    Автоматы или воздушные автоматические выключатели предназначены для защиты и автоматического отключения электрических установок при токах коротких замыканий.[c.64]

    Автоматические выключатели АВМ изготовляют в открытом исполнении на номинальные токи 400, 1000, 1500 и 2000 А. Автоматы снабжены регулируемыми расцепителями следующих типов мгновенного действия, отключающим автомат без выдержки времени, как только ток нагрузки превысит ток уставки расцепителя с часовым механизмом, отключающим автомат с обратно зависимой от тока выдержкой времени и мгновенно при [c.71]

    Универсальный автоматический воздушных выключатель (автомат). [c.79]

    Для защиты обмоток от перегрева применяют тепловые реле тепловая защита). Они могут быть встроены в автоматические выключатели (автоматы типов АП50, АЕ и др.) или в магнитные пускатели. При длительной токовой перегрузке более 35% тепловые реле должны отключать электродвигатель не более чем за 30 мин, при перегрузке 60—70%, которая происходит при обрыве фазы у работающего двигателя, — за 2— [c.202]

    Автоматические выключатели установочные (автоматы установочные) серии А-3100 Автоматические выключатели воздушные (автоматы) АП-50 Автоматические выключатели (автоматы) взрывобезопасныедо на отключаемый ток. до [c.152]

    Высоковольтные двигатели предприятия питаются чаще всего от шин собственной тепловой электростанции. Электродвигатели на напряжение 380 и 660 В получают питание от комплектных одно- или двухтрансформаторных подстанций с мощностями трансформаторов до 1600 кВА. Крупные электродвигатели (более 100 кВт) получают питание от щитов низкого напряжения комплектных трансформаторных подстанций, где установлены воздушные автоматические выключатели (автоматы). Более мелкие электродвигатели получают питание от силовых распределительных пунктов с автоматами или предохранителями. [c.271]

    Для предохранения от коротких замыканий наилучшей является максимальнотоковая мгновенно действующая защита (отсечка). Она может быть выполнена с помощью реле, автоматических выключателей (автоматов) или плавких предохранителей. Все они должны иметь характеристику, обеспечивающую быстрое действие при токе короткого замыкания. Электродвигатели крупных неавтоматизированных компрессоров должны быть защищены от самозапуска. Все двигатели, управляемые магнитными пускателями и выключаемые кнопками мгновенного действия, имеют такую защиту. [c.164]

    Автоматические выключатели А3100 (рис. 23, б) имеют то же назначение, что и автоматы А3700, изготовляются одно-, двух- и трехполюсными на номинальный ток 50 А с тепловым расцепителем двух- и трехполюсные на номинальные токи 100, 200 и 600 А с комбинированным расцепителем, имеющим тепловой и электромагнитный элементы (защита от перегрузки и токов короткого замыкания) или только с электромагнитным элементом, выполняющим мгновенное отключение автомата при токах больше тока уставки (10 /ном)- Расцепители автоматов А3100 не имеют регулировки уставки тока. [c.71]

    При однофазном замыкании на землю на какой-либо секции при отключенном автоматическом выключателе данной секции в УППС следует установить вилку электрического соединителя в соответствующую розетку, после чего включается автомати-ческий выключатель, при этом У КУП подключается к поврежденной сети через согласующий фильтр. Сработает исполни-тель-реле УКУИ, и одновременно к питающей сети подключится генератор Г. [c.129]

    Автоматические выключатели АВ изготовляют в открытом исполнении четырех величин АВ4 на ток до 400 А АВ10 до 1000 А АВ15 до 1500 А и АВ20 до 2000 А. Автоматы снабжены регулируемыми электромагнитными расцепителями следующих типов мгновенного действия, отключающим автомат без выдержки [c.59]

    Согласно п. 111-1-9 ПУЭ, во взрывоопасных помещениях любые электрические сети должны быть защищены не только от коротких замыканий, но и от перегрузок. Это значит, что длительно допустимая нагрузка по току для проводников должна быть принята на 25% выще номинальной силы тока, на которую рассчитана плавкая вставка, или силы тока уставки автоматического выключателя с одними мгновенно действующими максимальными токовыми расцепителя-ми, если изоляция резиновая или пластмассовая, или должна быть равна этой силе тока, если применен кабель с бумажной изоляцией. Если для защиты используется автомат с нерегулируемой обратнозависимой от силы тока характеристикой, например автомат А3124/4, то допустимая нагрузка должна быть равна номинальной силе тока расцепителя при любой изоляции. Если автомат имеет регулируемую обратнозависимую от силы тока характеристику (например, автоматы серии АВ), то при резиновой изоляции эта нагрузка должна быть равна силе тока трогания расцепителя, а при бумажной изоляции — равна 80% этой силы тока. Однако во всех случаях, есЛн допустимая нагрузка не совпадает с табличным значением допустимой силы тока для данного типа [c.129]

    Текущнй ремонт включает осмотр и чистку от грязи и ныли панелей, шин, изоляторов, разъединителей, автоматических выключателей, замену неисправных изоляторов, ремонт или замену поврежденных участков шин, проверку контактных соединений, их подтяжку, проверку состояния контактных поверхностей ножей и губок, разъединителей, подтяжку всех крепежных деталей, регулировку контактов, проверку работы приводов, состояния главных контактов, зазора в контактной системе автоматических выключателей, регулировку, чистку контактов цепей управления замену в случае необходимости главных контактов и контактов цепей управления, чистку дугогасительных камер автоматов и изоляционных частей проверку исправности механизмов свободного расцепления и привода, работы дополнительных расцепителей, смазку шарни- [c. 185]

    Автоматические выключатели А3700 (рис. 23, б) предназначены для защиты от сверхтоков и недопустимых снижений напряжения, а также для нечастых коммутаций и пуска асинхронных короткозамкнутых электродвигателей в сетях напряжением до 660 В. Серия автоматов А3700 состоит из четырех величин —I, П, III и IV, на номинальные токи соответственно 160, 250, 400 и 630 А, с максимальной токовой защитой в зоне перегрузки и короткого замыкания, с расцепителями на полупроводниковых и [c.58]

    Автоматические выключатели А3700 предназначены для защиты от токов перегрузки, токов короткого замыкания и недопустимых снижений напряжения, а также для нечастых коммутаций и пуска асинхронных коротко-замкнутых электродвигателей в сетях напряжением до 660 В. Автоматы А3700 изготовляют на номинальные токи 160, 250, 400 и 630 А, с максимальной токовой защитой, отключающей электродвигатель при токах перегрузки и токах короткого замыкания, с расцепителями на полупроводниковых и электромагнитных элементах. Все автоматические выключатели А3700 выпускают как в стационарном, так и в выдвижном исполнении. [c.71]

    Трехфазные тиристорные мосты Вп и Н, каждый из которых содержит по шесть кремниевых вентилей-тиристоров Т, получают пйтание от вторичной обмотки преобразовательного трансформатора Тр. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети переменного тока через автоматический выключатель Вь Защита тиристоров в плечах моста осуществляется специальными быстродействующими предохранительными Пр. Для ограничения аварийных токов и сглаживания пульсаций выпрямленного тока служат дроссели Дру и Дрф. Защита преобразователя осуществляется также быстродействующим автоматом В2 на стороне постоянного тока. На управляющие электроды тиристоров Т мостов Вп и Н подаются сигналы от системы импульсно-фазового управления тиристорами (СИФУ). Назначение СИФУ — преобразование сигнала, получаемого от системы. [c.123]

    Решение. Выбираем к электродвигателю кабель ВБВ с медными жилами сечением 3X25+1X16 мм с допускаемой нагрузкой 105 А, что составляет 138 /о номинального тока электродвигателя (по ПУЭ требуется не менее 125%). В качестве защитного аппарата устанавливается автоматический выключатель АЗ 124 на номинальный ток 100 А, с комбинированным расцепителем — тепловым на 100 А для защиты от перегрузки и электромагнитным для защиты от токов короткого замыкания с установкой мгновенного срабатывания на 800 А, При пуске электродвигателя автомат не отключится, так как пусковой ток электродвигателя 577 А, а электромагнитный расцепитель срабатывает при 800 А. [c.374]

    Автоматические выключатели и тепловые реле. Плавкие предохранители плохо защищают асинхронные короткозамкнутые электродвигатели от перегрузок. Нередко бывает, что перегорает лишь один предохранитель и двигатель, оставшийся работать на двух фазах, перегревается и выходит из строя. Кроме того, плавкие предохранители не всегда обеспечивают избирательность (селективность) защиты сети. Это и привело к широкому использованию на предприятиях химических волокон автоматических выключателей с тепловыми и электромагнитными элементами. Обладая большой инерцией, тепловые элементы не реагируют на пусковые токи электродвигателей и хорошо защищают их от перегрузки. В то же время тепловые реле имеют характеристику, подобную характеристике предохранителей, и при коротких замыканиях не успевают быстро отключить электрическую цепь, что приводит к развитию аварии и повреждениям при замыкании в электродвигателях. Поэтому в дополнение к магнитным пускателям, контакторам и автоматам устанавливают предохранители, защищающие двигатели от короткого замыкания. Применяются также комбинированные автоматы с тепловыми и электромагнитными расцепителями. Электромагнитные расцепители отключают автоматиче-,ские выключатели мгновенно при прохождении через их катушки токов больше определенной величины. Таким образом, они защищают электрооборудование от коротких замыканий, заменяя предохранители. [c.198]


Прогрузка автоматических выключателей | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта http://zametkielectrika. ru.

Сегодня я Вас познакомлю со статьей на тему прогрузка автоматических выключателей.

После выполнения электромонтажа производят ряд приемо-сдаточных испытаний и измерений, согласно нормативным техническим документам, типа ПУЭ и ПТЭЭП. Один из видов испытаний — это проверка работоспособности коммутационных аппаратов защиты на соответствие номинальным данным.

Аппараты защиты предназначены для защиты электрических цепей от коротких замыканий, соответственно, электромонтаж должен проводиться строго по проекту.

Что же такое номинальные данные аппаратов защиты?

Введение

Для автоматических выключателей основными данными (характеристиками) являются:

  • номинальный ток — допустимая величина тока для работы в нормальном режиме
  • ток срабатывания защиты — величина тока при коротком замыкании или перегрузки в электрической линии
  • время срабатывания защиты — уставка по времени при коротком замыкании или перегрузки

Своими словами можно сказать, что прогрузка автоматических выключателей — это измерение основных характеристик автоматического выключателя.

Измерение основных характеристик автоматических выключателей проводит персонал электролаборатории, прошедший специальную подготовку и имеющий высокую квалификацию.

А сейчас от теории перейдем к практики, и я Вам наглядно продемонстрирую как произвести прогрузку автоматического выключателя.

Устройство для прогрузки автоматических выключателей

Для прогрузки (проверки) автоматических выключателей первичным током применяют специальные прогрузочные устройства. В настоящее время имеется широкий выбор этих устройств для разных типов и номинальных токов.

В своей практики я применяю для прогрузки автоматических выключателей устройство со следующей схемой:

 В состав схемы устройства для прогрузки автоматических выключателей входит:

  • лабораторный автотрансформатор (ЛАТР)
  • ключ управления (КУ)
  • нагрузочный трансформатор (НТ)
  • амперметр с разными пределами измерения (шунт)
  • трансформатор тока (ТТ)
  • соединительные провода соединяют испытуемый автомат с выводами «регулируемый ток»

Также в состав устройства входит секундомер. Но я его на схеме не обозначил.

Данное устройство позволяет наводить во вторичной обмотке нагрузочного трансформатора ток до 50 (А). Для прогрузки автоматов с большим током, я применяю аналогичную схему, только с более мощным нагрузочным трансформатором и источником питания.

 

Методика прогрузки автоматических выключателей

Методику прогрузки автоматического выключателя я Вам покажу на примере автомата ВА47-29 с номинальным током 6 (А) и защитной характеристикой «С» российского производства IEK.

Этот автоматический выключатель имеет 2 защиты:

  • электромагнитную (мгновенную)
  • тепловую (с выдержкой времени)

Проверять будем и электромагнитную защиту, и тепловую. Для этого в паспорте на наш автоматический выключатель находим график время-токовой характеристики срабатывания.

Она выглядит следующим образом (более подробно о ней читайте в статье про время-токовые характеристики В, С и D — чем отличаются?):

Что же мы видим по графику?

А по графику мы видим абсолютно все характеристики срабатывания нашего испытуемого автомата. Ось Х — это кратность тока, т.е. отношение тока прогрузки к номинальному току. Ось У — это выдержка времени срабатывания автомата.

Зона срабатывания электромагнитной защиты для данного автоматического выключателя находится в диапазоне 5-10 кратности к номинальному току. Т.е. в нашем случае электромагнитная защита сработает при токе от 30-60 (А) за время не превышающее 0,01-0,02 (сек.).

Электромагнитную защиту будем проверять 8-кратным током 48 (А). При этом токе автомат должен отключиться за время не превышающее 0,01 (сек.) — смотрите желтую линию на графике.

Зона срабатывания тепловой защиты ограничена 2 кривыми, которые показывают разное температурное состояние автомата (горячее и холодное состояние).

Тепловую защиту будем проверять 3-кратным током 18 (А). При этом токе автомат должен отключиться за время от 3 — 80 (сек.) — смотрите красную линию на графике.

Если любая из вышеперечисленных защит не отключает автоматический выключатель согласно отведенному ей времени, то такой автоматический выключатель считается неисправным и к дальнейшей эксплуатации запрещен.

 

Пример

Для более удобного подключения к автоматическому выключателю устанавливаю на него удлиненные вывода из шпилек.

 Подключаем к шпилькам соединительные провода и проводим прогрузку.

 

Протокол прогрузки автоматических выключателей

После проведения прогрузки автоматического выключателя первичным током (срабатывание электромагнитной и тепловой защиты), все данные по наводимому току и полученной выдержке времени заносим в протокол следующей формы.

 

Периодичность прогрузки автоматов

Итак, мы подробно рассмотрели статью про прогрузку автоматических выключателей. А ни слова не упомянули о периодичности проверки. Строгих норм по прогрузке автоматов в ПУЭ и ПТЭЭП нет. Периодичность проверки автоматических выключателей определяется нормами заводов-изготовителей. На предприятиях периодичность определяет технический руководитель. Это может быть 1 раз в 3 года, и 1 раз в 6 лет и того реже, все зависит от важности потребителя.

Но я Вам рекомендую во избежании различных проблем,  проводить прогрузку автоматических выключателей 1 раз в 3 года.

Эта рекомендация относится к автоматическим выключателям, установленным, как на производстве, так и в быту. 

Рекомендую также прочитать статью о причинах отключения автоматических выключателей.

P.S. И на десерт я Вам приготовил видео-урок о прогрузке автоматического выключателя. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Проверка автоматических выключателей: когда необходима и как проводят?

Основная часть испытаний автоматов — это проверка исправной работы их расцепителей. Дополнительно проверяется качество монтажа выключателей, затяжка контактов, соответствие защитного оборудования проектной документации, но эти параметры уже второстепенны.

Существует большое количество модификаций автоматических выключателей: воздушные, модульные, предназначенные для защиты двигателей, в литом корпусе. Самыми распространенными являются модульные автоматические выключатели, устанавливаемые на монтажную рейку (DIN-рейка), поэтому целесообразно будет рассмотреть ход проверки на их примере.

После срабатывания одного из расцепителей автоматически выключатель выполняет свою функцию — отключает питание определенного участка цепи. Расцепители по типу могут быть тепловыми или электромагнитными, но в современном оборудовании чаще всего используют оба типа для наиболее надежной защиты. Автоматы с одним типом расцепителей имеют гораздо более узкую сферу применения.

Автоматы с тепловыми расцепителями обеспечивают защиту электросети от перегрузки линии. Такой расцепитель представляет собой двухслойную биметаллическую пластинку. Когда возникает перегрузка, этот элемент выключателя нагревается. Под воздействием температуры происходит деформация пластины, что и приводит к расцеплению.

Электромагнитные расцепители нужны для защиты линии от разрушительного воздействия тока короткого замыкания (КЗ). Этот элемент прибора представляет собой соленоид с подвижным сердечником. Механизм расцепления приводится в действие сердечником, который втягивается магнитным полем, созданным под воздействием токов КЗ.

В свою очередь электромагнитные расцепители подразделяются на типы в зависимости от временных и токовых характеристик, то есть от того, за какое время и токи какой силы приводят выключатель в действие. Обозначаются типы электромагнитных расцепителей заглавными латинскими буквами. К наиболее распространенным относятся типы, соответствующие буквам B, C, D.

В этих элементах мгновенное расцепление происходит при таких стандартных диапазонах:

B — в диапазоне от 3-кратного до 5-кратного номинального тока;
С — в диапазоне 5-10-кратного номинального тока;
D — 10-20-кратного номинального тока.

При низких пусковых токах в системе допустимо использовать автоматы с расцепителями типа B. В этой же сети целесообразно установить входной автомат с характеристиками C. Эти же устройства допустимо устанавливать в сети с умеренными пусковыми токами. Для защиты линии с высокими пусковыми токами подходят автоматы типа D.

ГОСТ Р 50345-2010 “Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения” регламентирует, как и какие именно автоматы нужно испытывать.

Выбор автоматических выключателей 0,4 кВ (Страница 3) — Студенческий Раздел — Советы бывалого релейщика

говорю же, смотрите Беляева….

Вы выбрали номинал автомата — все забыли
далдалее выбираете номинал расцепителя, допустим расчетный ток 75А, выбрали, например, ближайший 100 А, расцепитель скажем имеет возможможность регулировки уставки (например, 0,5-0,6-0,7-0,8-0,9 от номинала)
далее выбираете уставку расцепителя (если нет никаких сопутствующих условий, специфики автомата или то что он в щите установлен где температура хорошая и пр. ): чем она ближе к расчетному току тем защита от перегрузки чувствительнее, соответственно, если скажем, расчетный ток 75 А можно выставить 0,8хIном расцепителя….
соответвенно защита от перегрузки будет срабатывать при токах, а далее смотрите характеристику…откуда зависимая часть срабатывать начинает…обычно 1,1-1,25Iуставки расцепителя.
далее, если имеется двигательная нагрузка, т.е. это автомат двигателя или щита с двигателями, надо прикинуть не будет ли защита от перегрузки срабатывать при пусках и самозапусках двигателей, соответственно надо знать пусковой ток двигателя или ток самозапуска нагрузки и ориентировочное время пуска или самозапуска посмотреть за какое время защита от перегрузки отключает эти токи, оно должно быть с запасом больше времен пуска/самозапуска, проходит — хорошо, не проходит — начинайте играть, если расцепитель позволяет, можно характеристику вверх сдвинуть(это уставка время срабатывания защиты от перегрузки при каком-то токе обычно 6Iуставки расцепителя), или уставку поменять
далее:
токовая отсечка, допустим имеется возможность выставить выдержку времени и отсечка является селективной
выбираете ток срабатывания отсечки:
смотрите Беляева, просто так каким-то коэффициентом отстроиться от расчетного тока можно только в случае, если у вас статическая нагрузка, например, лампочка
а так, если это двигатель — отстраиваетесь от пускового тока Icо=Котс х Кп х I ном выдержка времени в таком случае 0 — см. ПУЭ (я не рассматриваю двигатели с частыми пусками, когда можно на остаточную ЭДС нарваться и получить в максимуме двойной пусковой ток)
если это щит, то условий несколько (см. Беляев):
отстройка от пусков-самозапусков
отстройка от пуска наиболее мощного двигателя
согласование с отсечками отходящих линий
если секция с АВР — это тоже учесть надо
выдержку всемени отсечки согласовывете с отсечками отходящих линий.
если конденсаторная установка, то отстраиваетесь от броска тока при включении КУ, выдержка времени 0,
если другие виды нагрузки — опять же надо смотреть
высталяете уставки отсечки, ток срабатывания отсечки выставляется либо в кратностях от уставки расцепителя (2-3-4-5…и т.д.) или в кратностях от номинала расцепителя
выбрали уставку по расчетному току
далее проверяете чувствительность в конце защищаемого присоединения к двухфазным и однофазным к.з. на землю в минимальном режиме (если питание от маломощного генератора то свои приблуды см. Беляев). Если не проходит, начинаете вертеть, зависит от конкретного случая, например, выбирая ток срабатывания отсечки на двигателе, можно брать не пусковой каталожный ток а ток с учетом внешней сети — он меньше

далее, то что 3 ступенью обозвали:
это неселективная токовая отсечка, на ряде автоматов она жестко введена, диктуется стойкостью автомата и ничего с ней не сделать
далее если есть возможность вывести…сами решайте, нужна она или нет
я в большинстве случаев вывожу, т.к. она всю селективность поганит…на вводных или секционном автомате она смысла не имеет, т.к. при близком к.з. на отходящем присоединении погасит всю секцию
далее автомат может иметь встроенную защиту от однофазных к.з….опять же надо смотреть, если сеть выстроена на автоматах с такой защитой, то это одна петрушка, если нет, то согласовать ее с отсечками отходящих присоединений практически невозможно, т.к. она регулируется до номинала и лучше ее вывести, если это тупиковое присоединение и согласовывать не с чем можно ввести и повысить чувствительность к однофазным к. з.

это я поминимуму расписал

а препод Ваш какую-то ерунда Вам дал….
определитесь сначала, что у вас за присоединения, какая нагрузка, потом берите Беляева и считайте))

Номинальный ток автомата и номинальный ток расцепителя

03. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ. ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ ОТДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ДЛЯ ГРУППЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Автоматические выключатели характеризуются номинальным напряжением и током, а их токовые расцепители – номинальным током и током уставки. Кроме того, автоматические выключатели характеризуются допустимым значением тока короткого замыкания, который они могут отключить без повреждения.

Номинальное напряжение автоматического выключателя UНОМ,АВТ. соответствует наибольшему номинальному напряжению сети, в которой разрешается применять данный автоматический выключатель.

Номинальный ток автоматического выключателя IНОМ. АВТ. Это наибольший ток, протекание которого через автоматический выключатель допустимо в течение неограниченно длительного времени.

Номинальный ток расцепителя IНОМ. РАСЦ. это наибольший ток, протекание которого допустимо в течение неограниченного времени и который не вызывает срабатывания расцепителя.

Ток уставки электромагнитного расцепителя IУСТ. ЭЛ. МАГН. это наименьший ток, при котором срабатывает расцепитель.

Номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя IНОМ. УСТ. ТЕПЛ. – это наибольший ток расцепителя, при котором расцепитель не срабатывает.

Каждый автоматический выключатель имеет определенную защитную характеристику – зависимость времени срабатывания от тока, проходящего через расцепитель.

Конструкции автоматических выключателей различаются расцепителями – встроенными устройствами в виде защитных реле для отключения.

Электромагнитные расцепители выключателей серии А3100 срабатывают практически мгновенно (за 0,02 с).

Тепловые расцепители отключают цепь в зависимости от длительности и силы тока, превышающего его уставку. Так, при нагрузке: 1,1´ Iп.расц он не работает в течении 1 ч и сработает при 1,35´Iп.расц не более чем за 30 мин, а при 6,0´Iп.расц – не более чем за 2. 10 с.

Комбинированные расцепители (электромагнитный и тепловой) выключатель мгновенно срабатывает при сверхтоках и с выдержкой времени от перегрузок, определяемой тепловым расцепителем.

Условия выбора автоматических воздушных выключателей сводятся к следующему:

1.номинальное напряжение выключателя должно соответствовать напряжению сети, то есть

номинальный ток автомата должен быть равен рабочему или превышать его:

2.номинальный ток расцепителя автомата должен быть равен рабочему току, электроприемника или превышать его:

3.правильность срабатывания электромагнитного расцепителя автомата проверяют из условия

Если выбирается автоматический выключатель для группы двигателей, то ток отсечки электромагнитного расцепителя:

Iсраб. расц= 1,5. 1,8´[åIн+(Iп.нб -Iн.нб)]

где: Iп.нб и Iп.нб -пусковой и номинальный токи электроприёмника, у которого эти значения наибольшие.

С помощью автоматических выключателей осуществляется многоразовая защита электроустановок от коротких замыканий и перегрузок. В отдельных случаях, эти устройства могут срабатывать при недопустимых снижениях напряжения и других аномальных состояниях. Одним из основных характеристик прибора является ток расцепителя автоматического выключателя. Для того, чтобы правильно понимать значение этого параметра, необходимо знать, что такое расцепитель и как он работает.

Назначение и принцип действия расцепителей

Непосредственная коммутация электрической цепи осуществляется с помощью подвижного и неподвижного контактов. В подвижном контакте имеется пружина, обеспечивающая быстрое расцепление контактов. Для приведения в действие механизма расцепления существуют два вида расцепителей.

Тепловой расцепитель, по сути, является биметаллической пластиной, которая нагревается при протекании тока. Когда ток превышает допустимое значение, происходит изгиб пластины и расцепляющий механизм начинает действовать. Время его срабатывания находится в зависимости от тока. Минимальное значение электротока, когда срабатывает расцепитель, имеет величину в 1,45 от значения тока уставки. Срабатывания настраивается с помощью специального регулировочного винта. После того, как пластина остынет, автомат будет полностью готов к последующему использованию.

Электромагнитный расцепитель обладает мгновенным действием и носит еще одно название отсечки. Это соленоид с подвижным сердечником, который и приводит в действие расцепляющий механизм. При протекании тока через обмотку происходит втягивание сердечника, если токовое значение превышает заданный порог. Срабатывание происходит мгновенно, в этих случаях превышение электротока может составлять 2-10 раз от номинального значения.

Характеристика тока расцепителя

Ток расцепителя автоматического выключателя имеет определенное номинальное значение, при котором происходит автоматическое отключение устройства. Это значение определяется произведением номинального тока в основной цепи и величины уставки тока срабатывания. Уставка может иметь заводские настройки или настраиваться вручную.

Ток в тепловом расцепителе должен быть не более номинала. Как только номинальное значение будет превышено, произойдет срабатывание автомата. Скорость срабатывания полностью зависит от времени прохождения электротока с превышенным номиналом.

Электромагнитный расцепитель срабатывает мгновенно, это характерно, в основном, для коротких замыканий в защищаемой линии.

Испытание автоматов АВВ, Hager и EKF

Ток, проходящий через автоматический выключатель, определяется по известному закону Ома величиной приложенного напряжения, отнесенного к сопротивлению подключенной цепи. Это теоретическое положение электротехники заложено в основу работы любого автомата.

На практике напряжение сети, например, 220 вольт поддерживается автоматическими устройствами энергоснабжающей организации в пределах нормативов, оговоренных государственными стандартами, меняется внутри этого диапазона незначительно. Выход его за пределы ГОСТ считается неисправностью, аварией.

Автоматический выключатель врезается в фазный провод электропитания светильников, розеток и других потребителей. Когда от розетки запитывают вначале электробритву, а затем моющий пылесос, то в обоих случаях через автомат протекает ток по замкнутому контуру между фазой и нулем.

Но, в первом случае он будет сравнительно небольшим, а во втором — значительным: эти приборы отличаются сопротивлением. Они создают разную нагрузку. Ее величину постоянно отслеживают защиты автомата, осуществляя ее отключения при отклонениях от нормы.

Как проходит ток через автоматический выключатель

Конструктивно автомат создан так, что ток воздействует на последовательно расположенные элементы. К ним относятся:

клеммы подключения проводов с зажимными винтами;

силовые контакты с подвижной и стационарной частью;

биметаллическая пластина теплового расцепителя;

электромагнит отсечки токов коротких замыканий;

Путь тока через автоматический выключатель показан на картинке условными стрелками красного цвета.

Силовые подвижные контакты прижимаются к неподвижным, создавая непрерывную электрическую цепь только после поворота рычага управления вручную оператором. Обязательным условием включения является отсутствие аварийных ситуаций в коммутируемой схеме. Если они появятся, то сразу начинают работать защиты на автоматическое отключение. Другого способа включить автомат не существует.

А вот разорвать эти контакты, обесточив подачу потенциала фазы к потребителям, можно двумя способами:

вручную, возвратив в исходное положение рычаг управления;

автоматически от срабатывания защит.

Как создаются и работают конструктивные элементы автоматического выключателя

Силовые контакты

Они, как и вся конструкция автоматического выключателя, рассчитаны на передачу строго ограниченной мощности. Превышать ее нельзя, ибо в противной случае автомат выйдет из строя — сгорит.

Технической характеристикой, ограничивающей максимальную мощность, проходящую через силовые контакты, является показатель, называемый «Предельная отключающая способность». Его обозначают индексом «Icu».

Значение предельной отключающей способности автоматического выключателя задается при его проектировании из стандартного ряда токов, измеряемого обычно в килоамперах. Например, Icu может быть равно 4 или 6 либо даже 100 или более кА.

Эта величина указывается прямо на лицевой стороне корпуса автомата, как и другие характеристики настроек значений токов.

Итак, через силовые контакты показанного на картинке автомата может безопасно проходить электрический ток от нуля до 4000 ампер. Сам АВ его нормально выдержит и отключит при возникновении аварийной ситуации внутри подключенной электропроводки с потребителями.

С этой целью введено разграничение протекающих через силовые контакты токов на:

1. номинальные и рабочие;

2. аварийные, включающие перегрузку и короткие замыкания.

Что такое номинальный ток автоматического выключателя

Любой автомат создается для работы при определенных технических условиях. Он должен надежно обеспечивать прохождение рабочего тока нагрузки, протекающего как по электрической проводке, так и по подключенным потребителям.

При выборе автомата для бытовой сети пользователи часто учитывают токопроводящие свойства проводки или только мощность электрических приборов, совершая ошибку: необходимо комплексно анализировать оба этих вопроса. Ибо, выключатель — это автоматическое устройство, которое уже налажено под срабатывание при достижении определённых значений тока.

Когда эти условия еще не наступили, а рабочий ток через автомат меньше. чем нижняя граница отключения, то силовые контакты надежно замкнуты. Верхний предел этого рабочего диапазона принято называть номинальным током, обозначая In.

Показанная на картинке цифра «16» обозначает, что проходящие через силовые контакты токи включительно до 16 ампер будут надежно передаваться автоматическим выключателем к подключённым потребителям через электрические провода.

Это функция самого автомата. А у владельца электроустановки и обслуживающего электрика задача совсем другая — подобрать правильно автоматический выключатель под нагрузку и проводку в комплексе. Ведь при превышении этих 16 ампер будут происходить отключения от защит, которые настраиваются на срабатывание от различных токов, “привязанных” электрическими алгоритмами к номинальному значению. Подробнее об этом читайте здесь – Выбор автоматических выключателей для квартиры, дома, гаража

Как работают защиты

Все токи, большие чем номинальное значение, приводят к срабатыванию защит. Их называют токами срабатывания, обозначают Iср.

Для автоматического отключения внутри корпуса автомата смонтировано два вида устройств, работающих по разным принципам отключения:

1. нагрева и изгиба биметалла с выводом механической защелки из зацепления;

2. выбиванием защелки механическим ударом сердечником электромагнита.

Тепловой расцепитель

Он работает за счет изгиба биметаллической составной пластины при нагреве от проходящего через нее тока, а охлаждается за счет отвода тепла в окружающую среду.

К этому расцепителю прикладывается тепловая энергия, создаваемая электрическим током по проходящему биметаллу. Ее величина, как нам известно из закона Джоуля-Ленца, зависит от:

1. электрического сопротивления цепи;

2. силы протекающего тока;

3. и времени его воздействия.

Из этих трех параметров электрическое сопротивление в установившемся процессе практически не меняется. Его учитывают только при теоретических расчетах. При коммутациях нагрузки резко изменяется ток. Поэтому важнее два других параметра:

1. величина электрического тока;

2. время его протекания.

Их учитывают специальными характеристиками, которые называют по этим составляющим — времятоковыми.

По силе протекающего тока через автомат и времени его действия определяют не только зону работы теплового расцепителя, но и электромагнитной отсечки.

За основу расчетов принимают величину номинального тока, выбранного для конструкции выключателя. Срабатывание защит привязывают к его кратности — отношению проходящего действующего тока к номинальному.

Поскольку токовые защиты автоматического выключателя работают на превышение номинального тока, то всегда кратность токов I/In>1.

Электромагнитная отсечка

Работа защиты основана на постоянном учете токов, проходящих по виткам обмоток электромагнита. При величине нагрузок, не превышающих расчетное номинальное значение, токи, протекающие в каждом витке, создают суммарное магнитное поле, не способное преодолеть силу удержания механического штока внутри корпуса соленоида.

Головка подвижного толкателя втянута внутрь, а подвижный силовой контакт автоматического выключателя надежно прижат к стационарной части.

Когда сила проходящего тока превысит номинальный ток уставки, то суммарное магнитное поле, образованное внутри катушки, резко преодолеет силу удержания штока. Он выстреливает и резким ударом бьет по защелке, выдергивает ее из зацепления.

В результате нанесенного удара подвижный силовой контакт автоматического выключателя резко отбрасывается механической энергией от стационарного — электрическая цепь разрывается, а питающее напряжение снимается с подключенной схемы.

Как настраиваются защиты автоматического выключателя

Чтобы автомат четко выдерживал номинальный ток, не создавая ложных срабатываний, его защиты отстраивают на расчетные величины.

Тепловой расцепитель

При выборе нормативной уставки тока учитывают характер подключенной нагрузки и рассчитывают по формуле Iуст=kр∙kн∙In, где kр=1,1, а kн учитывает условия эксплуатации. Его устанавливают в пределах:

1,1÷1,3 для цепей с кратковременными перегрузками от запуска электродвигателей или подобных устройств;

1,1 — у резистивных схем без перегрузки или для работы схем постоянного тока.

В качестве примера рассмотрим защитную характеристику теплового расцепителя старого автоматического выключателя А3120.

На участке тока от 1,3 до 10 крат In характеристика представлена кривой «а», срабатывание производится с выдержкой времени, создающей резерв работы подключенных электроприборов. С увеличением нагрузки время их отключения сокращается от нескольких минут до одной секунды.

При десятикратный нагрузке тепловой расцепитель А3120 выводит из работы силовые контакты со временем порядка 0,01 секунды с небольшим разбросом параметров, показанным на графике зоной светло-красного цвета. Бо́льшие десяти крат возрастания рабочих токов не могут ускорить срабатывание защиты из-за механических свойств конструкции выключателя.

Электромагнитная отсечка

Параметры времятоковой характеристики для электромагнитного органа отсечки тоже настраиваются по номинальному току. У бытовых автоматов ток мгновенного расцепления разделяют на три класса:

1. В, лежащий в пределах 3÷5 In;

Для производственных технических устройств создаются автоматические выключатели с классами:

А, срабатывающими при меньших токах, чем 3In;

E и F — при больших кратностях, чем 20In в различных пределах.

Описанный класс работы отечественных автоматов узаконен требованиями ГОСТа Р 50345—2010. У иностранных производителей тоже применяется подобное деление мгновенных отсечек, но, стандарты токов и времена отключения могут отличаться, оговариваться нормативами своих стран или МЭК 60947—2.

Учет класса токоограничения

Скорость работы мгновенных токовых защит автоматического выключателя привязывают к частоте синусоидальной гармоники промышленной сети и обозначают одной из цифр: 1, 2 или 3. Эта цифра показывает часть полуволны стандартной гармоники, во время которой должно произойти отключение.

Автомат с токоограничением 3 самый быстрый — он отработает за 1/3 полупериода. Характеристика 2 свидетельствует о его половине, а 1 — полной длине полуволны.

Условия ограничения токов, проходящих через автоматический выключатель

Важным моментом при эксплуатации защит автоматов, работающих по токам нагрузок, является учет подключенной к ним схемы, обладающей уже каким-то определённым сопротивлением. Его величина будет ограничивать работу отсечки в аварийном режиме, а в какой-то момент не позволит своевременно снять напряжение питания с повреждаемого оборудования.

Примером такого участка является активное сопротивление обмотки источника питающего трансформатора со всеми подключенными жилами кабелей и проводами электрической сети, собранными на клеммниках и зажимах распределительных коробок и щитков вплоть до контактов квартирной розетки. Ее специалисты называют петлей фаза-ноль.

Для учета его величины при правильной настройке и работе автоматического выключателя используют специальные приборы — измерители сопротивления этой петли.

Их замер позволяет учесть поправку, вносимую дополнительным сопротивлением проводов, а значит — точно учитывать токи, проходящие в аварийном режиме через силовые контакты и защиты автоматического выключателя.

Как автоматический выключатель проверяется на проходящие через него токи

После изготовления на производстве до момента установки в электрическую схему продукция любого производителя может транспортироваться на большие расстояния или длительно храниться на складах. За это время возможно снижение ее качества, связанное с нарушением технических характеристик.

Поэтому автоматические выключатели при монтаже в схему до ввода ее в работу должны подвергаться проверке на исправность, которую принято называть прогрузкой.

Для этого в электролаборатории собирается специальная схема прогрузки автомата или используется одна из многочисленных конструкций стационарных или переносных стендов.

Автоматический выключатель проверяется по номинальному току, указанному на корпусе. Он должен длительно выдерживать его величину.

Затем автомат подвергают перегрузкам и токам коротких замыканий, которые он должен выдерживать при эксплуатации. При этом четко замеряются и фиксируются:

1. токи срабатывания защит теплового расцепителя и токовой отсечки;

2. времена отключения автомата от момента имитации аварийной ситуации.

Некоторые конструкции автоматов позволяют регулировать выходные параметры при прогрузке. Например, отдельные виды тепловых расцепителей имеют винтовое крепление, позволяющее корректировать уставку срабатывания биметаллической пластины в определенных пределах.

Все замеренные характеристики фиксируются с высокой точностью измерительными приборами и заносятся в протокол проверки, сравниваются с требованиями ГОСТ. После их анализа выдается свидетельство с заключением о пригодности.

Прогрузка автомата под нагрузкой позволяет выявить брак, предотвращает случаи возможных пожаров и электрических травм.

Таким образом, токи, проходящие через автоматические выключатели, учитываются при проектировании, производстве, испытаниях и эксплуатации. Для этого введены термины, учитываемые требованиями ГОСТ:

Как настроить IC 741 для автоматического отключения

В сообщении объясняется, как установить или отрегулировать схему зарядного устройства на базе микросхемы операционного усилителя 741 для реализации автоматического отключения подключенного аккумулятора, когда он достигнет уровня полной зарядки.

Поскольку у меня размещено много таких схем зарядного устройства IC 741, инструкции будут полезны для правильной настройки большинства из этих схем. Вопрос был задан мистером Чоу.

Как настроить пороговые значения зарядки

Я закончил создание прототипа универсальной схемы зарядного устройства Automatic 741.Можете ли вы вкратце объяснить мне настройки входов, триммеров и т. Д., Прежде чем заряжать аккумулятор, в целях проверки?

Допустим, я собираюсь зарядить Ni-MH аккумулятор емкостью 400 мАч 7,2 В:

(1) Каковы входное напряжение и сила тока блока питания? В соответствии с тем, что вы упомянули, любое напряжение от 15-24 В до 5 А будет работать независимо от напряжения батареи?

(2) Как я могу предсказать и рассчитать время зарядки аккумулятора?

(3) Какие модификации триммера 4k7 и 10k перед зарядкой?

(4) И последнее, но не менее важное: если я хочу добавить светодиод, показывающий состояние зарядки, куда мне это добавить?

Прошу прощения за то, что задаю слишком много вопросов, но спасибо за то, что всегда помогал мне в моем проекте стажировки. Да благословит тебя Бог за твой труд. Действительно ценю это !! 😀

Видео Объяснение:

Принципиальная схема

Дизайн печатной платы

Анализ запроса схемы

Hi Chaw,

Приведенные ниже инструкции помогут вам понять, как быстро настроить операционный усилитель 741 схема зарядного устройства для автоматического отключения.

1) Сначала отсоедините диодную перемычку 1N4148 , подключенную к заданному центральному плечу, а также конец резистора светодиода 4k7 от базы транзистора.Временно подключите этот конец 4k7 к земле.

2) Пока не подключайте аккумулятор.

3) Подайте входное напряжение, которое может быть как минимум на 3–5 В выше напряжения батареи.

4) Отрегулируйте потенциометр 4K7 так, чтобы на клеммах, которые должны быть подключены к батарее, было 8,5 В.

5) Теперь отрегулируйте триммер так, чтобы только загорелся красный светодиод.

Вот и все, ваша схема настроена.

Повторно подключите конец 1N4148 к предустановленной центральной клемме, как раньше, и восстановите соединение светодиода 4k7 с базой BC547.

Теперь вы можете заряжать аккумулятор от этого зарядного устройства и наблюдать автоматическое отключение, когда 7,2 В достигает 8,5 В.

Время поддержки будет зависеть от входного тока, если он на полной скорости 1С, то вы можете ожидать, что батарея заряжается в течение 1 часа или времени.

, вы можете добавить еще один светодиод через положительную шину и контакт № 6 (для IC 741) с резистором серии 1K для индикатора включения зарядки

Оценка времени зарядки

Да, отмечено, я выполнил ваши инструкции, чтобы выполнить настройку раньше зарядка.Я уже упоминал, что для тестирования буду использовать батарею 7,2 В. В таком случае, могу ли я узнать, зачем вы посоветуете мне получить 8,5 В на клемме аккумулятора?

Как, например, если бы я заряжал другую батарею (12 В, 24 В и т. Д.) С другим напряжением, как мне узнать, какое напряжение я должен достичь? Кроме того, регулируя подстроечный резистор 4k7, чтобы получить 8,5 В на клеммах батареи (катод 1N5408 и земля), нужно ли мне также получать это напряжение на выводе Vout LM338?

Поскольку у меня аккумулятор 400 мАч, я стараюсь использовать 40 мА для входного тока, потому что я прочитал некоторые комментарии, в которых вы предлагали использовать входной ток, который в пять или десять раз меньше, чем емкость аккумулятора мАч.

Таким образом, на зарядку аккумулятора уйдет до 4 часов, правильно? Есть ли способ сократить мое время, например, увеличить входной ток другим способом?

Еще одна вещь, которую необходимо уточнить, заключается в том, что если я проверяю с помощью мультиметра клеммы аккумулятора во время зарядки, напряжение будет продолжать расти через некоторое время, и когда оно достигнет 8,5 В, он автоматически отключит ток и скажет есть полная зарядка? Я каждый раз прошу прощения за так много вопросов, сэр.

Поскольку я все еще прохожу стажировку, я хочу подробно разобраться в этом проекте. Я действительно ценю ваше терпение 😀 С уважением, Chaw

Оптимальная зарядка аккумулятора 12 В

Для аккумулятора 12 В рекомендуемый уровень полного заряда составляет 14,3 В, поэтому с помощью этого критерия мы можем легко рассчитать уровни полного заряда других батареи, используя следующую простую формулу перекрестного умножения:

12 / V (Batt) = 14,3 / V (full)

Здесь V (batt) — это нормальное напряжение батареи для любой батареи, а V (полная) — это требуемая полная зарядка результат.

Зарядное напряжение должно быть измерено и установлено после катода диода так, чтобы падение напряжения на диоде FWD компенсировалось соответствующим образом, что означает, что напряжение на клеммах LM338 будет на 0,6 В выше указанного выше уровня.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов ток зарядки 1/10 становится решающим фактором и настоятельно рекомендуется, но для Li-Ion это может быть не так, эти аккумуляторы можно заряжать даже с их полными показателями AH для достижения быстрого 1 часа или 2-часовой период зарядки (температура аккумулятора может значительно повыситься, и в таких случаях необходимо следить за ним).

Да, напряжение батареи будет постепенно повышаться, пока она заряжается, и как только оно достигнет 8,5 В, схема операционного усилителя автоматически отключится.

Желаю вам всего наилучшего!

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

Схема защиты аккумулятора от перезарядки с автоматическим отключением (Часть 4/9)

Большинство современных устройств работают от аккумуляторов.Аккумулятор сохраняет заряд, а затем подает его для питания любого электронного устройства. Хотя батареи удобны в использовании, их использование также требует определенных мер предосторожности. Основная проблема при использовании аккумуляторов — это их чрезмерная разрядка и чрезмерная зарядка. Обе эти проблемы влияют на срок службы батареи и бесполезно обходятся конечному пользователю. Пользователи также часто игнорируют эти проблемы. Неправильное обращение с аккумуляторами сокращает срок их службы и может даже привести к взрыву. Это в конечном итоге увеличивает стоимость обслуживания электронных устройств.

В этом проекте электроники будет разработана схема на основе стабилитрона для защиты аккумулятора от перезарядки. Когда батарея заряжается, напряжение на ее клеммах, то есть напряжение между анодом и катодом батареи, увеличивается. При полной зарядке напряжение на клеммах достигает пикового значения, что свидетельствует о 100-процентной зарядке. Заряд аккумулятора сверх полного уровня приводит к необратимому или временному повреждению аккумулятора.

Возможно, что чрезмерная зарядка может привести к тому, что аккумулятор снова потеряет способность заряжаться, или даже аккумулятор может взорваться из-за чрезмерной зарядки.Таким образом, процент или уровень заряда аккумулятора оценивается по напряжению на его клеммах. Аккумулятор должен быть отключен от цепи зарядного устройства после обнаружения пикового напряжения на клеммах или после полной зарядки аккумулятора. Следовательно, должна быть схема защиты, которая может контролировать уровень зарядки аккумулятора, определяя напряжение на клеммах и защищая аккумулятор. от перезарядки, отключив аккумулятор от зарядного устройства.

В этом проекте электроники разработана силовая цепь, которая будет определять верхний предел напряжения на клеммах с помощью подходящего стабилитрона и отключать соединение батареи с нагрузочным устройством с помощью реле.Схема включает в себя секцию светодиодных индикаторов, которые загораются, когда батарея заряжается до максимального значения и не требует подзарядки.

В частности, в данном проекте в качестве источника питания будут взяты две последовательно соединенные литий-ионные батареи. В большинстве широко используемых портативных электронных устройств, таких как ноутбуки, смартфоны и др. , Используются литий-ионные батареи с пиковым пределом напряжения на клеммах 4,2 В. Так как в этом проекте батареи с пределом отсечки 4.2 В используются для питания, поэтому, используя две последовательно соединенные батареи, установите предел отключения на 8,4 В. Практически схема защиты, разработанная в этом проекте электроники, отключает батарею от зарядного устройства, когда напряжение батареи превышает 8,37 В.

Итак, схема стабилитрона, имеющая падение 8,4 В в состоянии обратного смещения, используется для определения предела отсечки в конструкции схемы. Схема стабилитрона может быть сконструирована несколькими способами. Можно использовать один стабилитрон или комбинацию стабилитронов для достижения желаемого падения напряжения в условиях обратного смещения.Другой вариант — использовать обычный диод в сочетании со стабилитроном, который используется в этом проекте. Схема диода будет использоваться для управления переключающим транзистором, который будет управлять реле.

Когда напряжение на клеммах аккумулятора превысит 8,4 В, диодная цепь перейдет в состояние проводимости, запустив переключающий транзистор и изменив состояние реле, чтобы отключить питание от зарядного устройства. После понимания работы этого проекта схемы защиты для других пределов отсечки также могут быть разработаны путем правильного выбора стабилитрона и реле с той же схемой.

Необходимые компоненты

Рис. 1: Список компонентов, необходимых для схемы защиты от перезарядки аккумулятора с автоматическим отключением

Блок-схема —

Рис.2: Блок-схема устройства защиты от перезарядки аккумулятора

Схема соединений —

Схема, разработанная в данном проекте, имеет следующие участки схемы —

1) Цепь стабилитрона для определения напряжения на клеммах аккумулятора

2) Схема транзистора для управления реле

3) Схема диода для защиты от обратного тока

4) Схема светодиодного индикатора для индикации полной зарядки аккумулятора

1) Схема стабилитрона — Схема стабилитрона может быть построена несколькими способами. Рассмотрим три способа построения схемы стабилитрона —

.

a) Взяв стабилитрон, эквивалентный желаемому сокращению напряжения — Поскольку для запуска переключающего транзистора будет использоваться схема стабилитрона, необходимо учитывать падение напряжения на транзисторе. Можно взять одиночный стабилитрон, пиковое обратное напряжение которого эквивалентно желаемому падению напряжения минус падение напряжения на схеме переключающего транзистора. Таким образом, номинальное значение требуемого падения напряжения можно рассчитать следующим образом —

Подача напряжения, Vcut = 8.4 В

Vcut = падение напряжения на стабилитроне (D1) + падение напряжения на транзисторе (Q1) (Vbe)

8,4 = падение напряжения на стабилитроне (D1) + 0,7

Падение напряжения на стабилитроне = 8,4 -0,7

Падение напряжения на стабилитроне = 7,7 В

Итак, для отключения напряжения 8,4 В следует выбрать стабилитрон с номиналом 7,7 В.

б) Взяв комбинацию стабилитронов — Так как падение напряжения на цепи стабилитрона должно быть 7. 7 В. Таким образом, если стабилитрон с точным номинальным пиковым обратным напряжением 7,7 В недоступен, то можно использовать комбинацию последовательно соединенных стабилитронов. Например, можно использовать два стабилитрона с номиналом 3 В и 4,7 В.

c) При использовании обычного диода со стабилитроном — Падение напряжения на стабилитроне можно согласовать до 7,7 В, подключив стандартный диод в прямом смещении последовательно с стабилитроном. Например, стабилитрон на 7 В можно использовать последовательно с диодом 1N4007.Диод 1N4007 имеет прямое падение напряжения 0,7 В, что обеспечивает дополнительное падение на 0,7 В. Это обеспечит точное значение 7,7 В, необходимое для отключения напряжения в цепи. Тот же метод использован в конструкции этой батареи цепи защиты от перезарядки.

Обычный диод подключен по схеме прямого смещения, его анод подключен к аноду батареи, а катод подключен к катоду стабилитрона. Стабилитрон включен последовательно с нормальным диодом в конфигурации обратного смещения, при этом анод подключен к базе переключающего транзистора, а катод — к катоду нормального диода. Пока напряжение на клеммах аккумулятора не будет ниже предела отсечки и пикового обратного напряжения стабилитрона, стабилитрон будет оставаться в непроводящем состоянии, но по мере того, как напряжение на клеммах поднимется выше границы отсечки, а пиковое обратное напряжение стабилитрон, он перейдет в состояние проводимости.

2) Транзисторная схема — Транзисторная схема используется для управления реле. Переключающий транзистор используется как переключатель высокого уровня в схеме, где транзистор работает как логический инвертор.Анод стабилитрона соединен с базой транзистора Q1, эмиттер транзистора Q1 соединен с землей, а коллектор транзистора соединен с катушкой реле, которая управляет питанием от зарядного устройства.

3) Схема диода — Схема диода подключена параллельно катушке реле для защиты от обратного тока от реле. Обратный ток от разряда катушки реле может привести к необратимому повреждению аккумулятора, поэтому эта диодная схема используется для защиты от обратного тока.

4) Цепь светодиодного индикатора — Цепь светодиодного индикатора подключена в точке NC реле. Когда схема транзистора переключает реле в точку NC, светодиод смещается вперед, поскольку анод светодиода подключен к точке NC реле, а катод подключен к земле. Токоограничивающий резистор включен последовательно со светодиодом, чтобы избежать повреждения светодиода чрезмерным напряжением.

Как работает схема —

Фиг.3: Прототип устройства защиты аккумулятора от перезарядки, разработанный на макете

Схема основана на работе стабилитрона. Если стабилитрон подключен в режиме обратного смещения, а его катодное напряжение ниже напряжения пробоя, стабилитрон действует как разомкнутая цепь. Но когда на его катодный вывод подается напряжение выше пробоя стабилитрона, стабилитрон начинает проводить от катода к аноду в состоянии обратного смещения. Поскольку стабилитрон также может работать в режиме обратного смещения, эта функция стабилитрона полезна для обнаружения падения уровня напряжения батареи.

Две литий-ионные батареи соединены последовательно, так что общее пиковое напряжение на клеммах 8,4 В. Когда две литий-ионные батареи будут подключены к зарядному устройству, может быть два следующих случая —

Напряжение на клеммах батареи может быть ниже 8,4 В — Когда напряжение батареи ниже 8,4 В, тогда катод стабилитрона (D1) будет ниже 6,8 В. Диод D1 начнет проводить ток, и на D1 будет падать напряжение. Q1. В этом случае стабилитрон останется в непроводящем состоянии и не будет проводить ток от катода к выводу анода (как показано на рисунке ниже).Поскольку база транзистора Q1 соединена с анодом стабилитрона (как показано на рисунке ниже). Таким образом, база транзистора Q1 не получит требуемого напряжения и будет действовать как разомкнутая цепь. Таким образом, транзистор Q1 работает как логический инвертор. Когда стабилитрон находится в непроводящем состоянии и на базе транзистора недостаточно напряжения, ток коллектора замыкается на землю через эмиттер, и напряжение коллектора падает.

Практически наблюдается, что хотя стабилитрон ниже 8.25 В не будет проводить, но все же у него есть ток (в микроамперах), который течет от его катода к аноду, этот ток является током утечки стабилитрона.

Рис. 4: Принципиальная схема, показывающая секцию стабилитрона устройства защиты от перезарядки батареи

Обычно, когда ток на базе транзистора начинает увеличиваться, он действует как переменное сопротивление, значение этого сопротивления начинает уменьшаться по мере увеличения тока.Что касается транзистора BC547, напряжение между базой и эмиттером находится в пределах от 0,65 В до 0,7 В, тогда транзистор будет действовать как короткое замыкание. Транзистор (BC457) имеет минимальное усиление 110, поэтому для базы транзистора требуется гораздо меньший ток. Таким образом, транзистор Q1 будет усиливать микроамперный ток утечки в миллиамперах, и ток в миллиамперах начнет течь от коллектора к эмиттеру (как показано на рисунке ниже). Таким образом, ток утечки из стабилитрона также включит транзистор Q1.Но в этом состоянии Q1 не полностью включен, так как база эмиттера до сих пор не достигает 0,65 В.

Рис. 5: Принципиальная электрическая схема, показывающая работу переключателя высокого давления в устройстве защиты от перезарядки батареи

Коллектор транзистора Q1 обеспечивает заземление реле (RL1), так что реле может быть активировано. Но в этом случае, поскольку Q1 не полностью включен, будет некоторое падение напряжения на коллекторе до эмиттера транзистора Q1.Следовательно, в этом случае реле не сработает, и аккумулятор останется в состоянии зарядки через зарядное устройство. Светодиод выхода также остается в выключенном состоянии (как показано на рисунке ниже).

Рис. 6: Принципиальная электрическая схема, показывающая практический переключатель высокого напряжения, работающий в устройстве защиты от перезарядки батареи

Другой случай может быть, когда напряжение на клеммах батареи может быть ниже 8,37 В. Когда напряжение батареи будет выше 8,37 В, диод D1 начнет проводить, и стабилитрон выйдет из строя.Таким образом, в этом состоянии стабилитрон позволит току течь от его катода к клеммам анода (как показано на рисунке ниже).

Рис. 7: Принципиальная схема, показывающая работу стабилитрона в устройстве защиты от перезарядки батареи

Поскольку база транзистора Q1 соединена с анодом стабилитрона (как показано на рисунке ниже). Таким образом, транзистор Q1 начнет проводить ток и действовать как короткое замыкание. Следовательно, весь ток коллектора Q1 будет закорочен и начнет течь от коллектора Q1 к его эмиттеру, наконец, на землю.

Рис. 8: Принципиальная схема, показывающая работу реле в защите от перезарядки батареи

Таким образом, разница напряжений между коллектором и эмиттером равна нулю, поскольку весь ток течет на землю. Это активирует реле. Следовательно, зарядное устройство, находящееся на контакте NC (нормально замкнутый), отключится от батареи. Светодиод на контакте NO (нормально разомкнутый) реле загорается и указывает на перезарядку аккумулятора.

Рис. 9: Принципиальная электрическая схема, показывающая полную работу защиты от перезарядки батареи

Использование последовательного сопротивления (R1) со стабилитроном и другими компонентами

Стабилитрон требует последовательного сопротивления, которое ограничивает прохождение тока через него выше его номинального тока, это предотвратит перегрев стабилитрона. С помощью последовательного сопротивления стабилитрон может также обеспечивать регулируемое напряжение на выходе.Сопротивление R2 подключено к коллектору транзистора Q1, а сопротивление R3 подключено к светодиоду. Назначение этих сопротивлений — просто ограничить ток транзистора и светодиода. Это предотвратит повреждение компонентов.

Выбор последовательного сопротивления стабилитрона (R1)

В этом проекте используемый стабилитрон имеет номинальное напряжение 6,8 В. Когда напряжение превысит 8,4 В, цепь отключит аккумулятор от зарядного устройства. Несмотря на то, что увеличение напряжения очень незначительно, но на всякий случай можно отключить максимальное напряжение 8.5 В. Последовательное сопротивление стабилитрона можно рассчитать по следующей формуле —

R1 = (Vs-Vz) / Из

Где Vs = максимальное напряжение питания

Vz = (Общее напряжение на стабилитроне (D2) + 1N4007 диод (D1) + падение на сопротивлении стабилитрона (R1) + транзистор (Q1))

Iz = ток стабилитрона

Для расчета значения сопротивления R1 ток Зенера может быть рассчитан следующим образом —

Максимальная рассеиваемая мощность стабилитрона, Pz = 250 мВ

Vz = 8.4 В

 Максимальный ток стабилитрона, Iz можно рассчитать следующим образом:

Pz = Vz * Iz

Iz = Pz / Vz

Из = 0,25 / 8,4 В

Iz = 29 мА (прибл.)

 Теперь по приведенному выше уравнению сопротивление можно рассчитать как

Вс = 8,5 В

R1 = (Vs-Vz) / Из

R1 = (8,5-8,4) / 0,029

R1 = 3,5 Ом (прибл. )

Но в эксперименте сопротивление R1 на всякий случай принято равным 5 Ом.Выбор последовательного сопротивления стабилитрона должен быть выбран с умом, чтобы он не допускал тока, превышающего номинальное значение стабилитрона. Увеличение тока приведет к необратимому повреждению стабилитрона.

Различные показания напряжения, снятые со схемы, приведены в следующей таблице —

Рис. 10: Таблица, в которой перечислены различные значения напряжения, снятые с цепи

Проверка практической ценности отключения напряжения может быть определена по падению напряжения на других компонентах с использованием следующего уравнения —

Практическое наблюдение, Vcut = падение напряжения на стабилитроне (D2) + падение напряжения на транзисторе (Q1) (Vbe) + падение напряжения на последовательном сопротивлении (R1) + падение напряжения на диоде (D1)

В приведенном выше уравнении при добавлении падения диода (D1), которого нет в теоретических наблюдениях

Практическое наблюдение, Vcut = 6. 8 + 0,68 + 0,2 + 0,69

Практическое наблюдение, Vcut = 8,37 В

Из приведенного выше практического наблюдения можно проанализировать, что практическое напряжение, при котором батарея отключается от зарядного устройства, составляет 8,37 В. Следовательно, батарея отключится, когда напряжение каждой литий-ионной батареи будет примерно на уровне 4,2 В. .

Использование диода (D3)

Поскольку внутри реле имеется катушка индуктивности, эта катушка накапливает некоторый заряд, когда реле активируется или активируется.Когда реле обесточивается, полярность реле меняется, и от катушки течет обратный ток, что может привести к повреждению цепи. Поэтому диод (D3) используется поперек реле, чтобы предотвратить обратный ток в цепи, когда реле обесточено. Этот диод известен как обратный диод или диод свободного хода. Индуктор будет разряжаться через этот диод, и это предотвратит обратный ток в других схемах.

Важно, чтобы номинальное напряжение реле было меньше напряжения отключения аккумуляторной батареи. Например, если в цепи используется реле на 9В, то оно никогда не будет запитываться при напряжении 8,4 В. Поэтому в схеме используется реле 5В.

Принципиальные схемы


(PDF) Отсекающий солнечный контроллер заряда как альтернатива оптимизации эффективности системы

Рис. (8). Напряжения основной батареи и вспомогательных выходов цепи отключения

при различных значениях освещенности.

VIII. ВЫВОДЫ

В рамках этого проекта было разработано новое зарядное устройство с нулевым напряжением цепи переключения

и вспомогательной ветвью для уменьшения коммутационных потерь

и использования потенциальной дополнительной части мощности

для питания некоторых компонентов системы с целью улучшения ее характеристик

и повышает эффективность зарядки.Matlab 2013

Результаты моделирования, полученные при зарядке свинцово-кислотного аккумулятора

, демонстрируют эффективность предложенного подхода,

указывает на то, что две переключающие ветви в предлагаемом зарядном устройстве аккумулятора

работают с минимальными потерями и его частота

зависит от на пороговом значении компаратора или диапазоне отклонения

, небольшие компоненты и небольшие объемы цепи могут быть достигнуты

. Ожидаемое значительное снижение рабочей температуры переключателей

, значительное снижение тепловых потерь и заметное увеличение эффективности зарядки

было достигнуто за счет

изменения дополнительного солнечного зарядного тока на прямую нагрузку вспомогательной системы

, которая будет использоваться в вентиляции процесс или другое приложение

, которое может улучшить производительность системы.Кривая напряжения заряда

показывает, что среднее напряжение батареи

остается на заданном значении 162 В, а допуск зависит от

пороговой настройки компаратора, если мощность достигает значения

, при высоком уровне изоляции, вспомогательная ветвь включил

, чтобы использовать эту мощность для повышения производительности компонентов системы

.

Результаты практического эксперимента будут выполнены в следующие несколько месяцев

, чтобы удовлетворить вышеупомянутую идею, потому что эта работа является частью

докторского исследования, которое иллюстрирует применение интеллектуального солнечного здания

при полной нагрузке постоянного тока и рассчитывает убытки

, которые можно было получить при выполнении этого приема.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Дж. Х. Р. Энслин, М. С. Вольф, Д. Б. Сниман и У. Свигерс, «Интегрированный фотоэлектрический преобразователь слежения за точкой максимальной мощности

», IEEE Trans.

Ind. Electron., Vol. 44, pp. 769–773, Dec. 1997.

[2] Т. Хияма, С. Козума и Т. Имакубо, «Определение оптимальной работы

точек фотоэлектрических модулей с использованием нейронной сети для получения максимума в реальном времени.

управление отслеживанием мощности », IEEE Trans. Преобразование энергии, т.10,

pp. 360–367, июнь 1995.

[3], «Оценка на основе нейронной сети отслеживания максимальной мощности

Контроллер

для фотоэлектрической системы», IEEE Trans. Преобразование энергии, т. 10, pp.

543–548, сентябрь 1995 г.

[4] Дж. Эпплбаум, «Качество согласования нагрузки в фотоэлектрической системе с прямым соединением

», IEEE Trans. Преобразование энергии, т. EC-2, pp.

534–541, декабрь 1987 г.

[5] С.М. Альгувайнем, «Согласование двигателя постоянного тока с фотоэлектрическим генератором

с использованием повышающего преобразователя с токовой автоподстройкой», IEEE Пер.

Преобразование энергии, об. 9, pp. 192–198, март 1994 г.

[6] М.М. Сайед, А.А. Ханафи, М.А. Эль-Габали и А.М. Шараф,

«Оптимальный проектный параметр для фотоэлектрической батареи, подключенной к двигателю постоянного тока через

. трансформатор постоянного тока », IEEE Trans. Преобразование энергии, т. 6, pp.

593–598, декабрь 1991 г.

[7] И. Х. Альтас и А. М. Шараф, «Новый алгоритм онлайн-поиска MPP

для фотоэлектрических массивов», IEEE Trans. Преобразование энергии, т. 11, pp. 748–754,

Dec.1996.

[8] Б. К. Бозе, П. М. Щени и Р. Л. Штайгервальд, «Микрокомпьютер

для управления фотоэлектрической системой кондиционирования в жилых помещениях», IEEE

Trans. Ind. Applicat., Vol. IA-21, pp. 1182–1191, сентябрь / октябрь. 1985.

[9] К. Хуа, Дж. Линь и К. Шен, «Реализация фотоэлектрической системы

, управляемой DSP, с отслеживанием пиковой мощности», IEEE Trans. Ind. Electron.,

т. 45, pp. 99–107, Feb. 1998.

[10] K.Х. Хусейн, И. Мута, Т. Хосино и М. Осакада, «Максимальное отслеживание фотоэлектрической мощности

: алгоритм для быстро меняющихся атмосферных

условий», Proc. IEE — Generation, Transmission, Distribution, vol.

142, нет. 1. С. 59–64, январь 1995 г. ..

[11]. Точный симулятор фотоэлектрической системы MATLAB Simulink на основе модели двух диодов

. Кашиф Исхак *, Зайнал Салам † и Хамед Тахери *. Отдел

Преобразование энергии, Факультет электротехники, Universiti Teknologi

Malaysia, Джохор, Малайзия.2011.

[12] Нед Мохан, Тор М. Унделанд, Уильям П. Роббинс, Power

Преобразователи электроники, приложения и дизайн, второе издание, John Wiley

& Sons, Inc, 1995.

[13] LC ДеФрейтас и П. Р., К. Гомес, «Понижающий преобразователь ZVT с использованием резонансной цепи обратной связи

», Пятая Европейская конференция по силовой электронике

и приложениям, Vol. 3, сентябрь 1993 г., стр. 30-35.

[14] Гуйчао Хуа, Методы мягкой коммутации для преобразователей

с широтно-импульсной модуляцией, Ph.Докторская диссертация, Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет

, 1994.

[15]. Внедрение высокоэффективного зарядного устройства с повышающим преобразователем с нулевым значением

с переходным напряжением и широтно-импульсной модуляцией

Ю-Лунг Кэ, старший член IEEE, Ин-Чун Чуанг и Му-Ши Чен

Департамент электричества Engineering Kun Shan University

Тайнань, Тайвань, Китай, 2009

Как работают контроллеры заряда | altE

Контроллеры заряда

Заряд контроллер является неотъемлемой частью почти всех энергосистем, которые заряжают батареи, будь то солнечные панели, ветряные, гидроэнергетические, топливные или инженерная сеть. Его цель — правильно хранить батареи глубокого разряда. сытые и безопасные на долгое время.

Основные функции контроллера довольно просты. Блок контроллеров заряда обратный ток и предотвратить перезарядку аккумулятора. Некоторые контроллеры также предотвращают переразряд батареи, защита от электрической перегрузки и / или отображение батареи статус и поток власти. Рассмотрим каждую функцию индивидуально.

Блокировка обратного тока

Солнечные панели работать, прокачивая ток через батарею в одном направлении.Ночью панели могут пропускать небольшой ток в обратном направлении, вызывая небольшой разряд от АКБ. (Наш термин «батарея» означает одну батарею или батарею.) Потенциальная потеря незначительна, но ее легко предотвратить. Некоторые типы ветряных и гидрогенераторов также потребляют обратный ток, когда они остановка (большинство из них, кроме случаев неисправности).

В большинстве контроллеров зарядный ток проходит через полупроводник (транзистор), который действует как вентиль для управления током. Его называют «полупроводником», потому что он пропускает ток только в одном направлении. Он предотвращает обратный ток без каких-либо дополнительных усилий и затрат.

В некоторых старых контроллерах электромагнитная катушка размыкает и замыкает механический переключатель (называемый реле — вы можете услышать, как он включается и выключается). выключено ночью, чтобы заблокировать обратный ток. Эти контроллеры иногда называют в качестве контроллеров шунта вызова.

Если вы используете солнечную батарею только для подзарядки аккумулятора (очень небольшой массив относительно размера аккумулятора), то зарядка может и не понадобиться контроллер.Это редкое приложение. Пример — крошечный модуль обслуживания. который предотвращает разрядку аккумулятора в припаркованном автомобиле, но не поддерживает значительную нагрузки. В этом случае вы можете установить простой диод, чтобы заблокировать обратный ток. Диод, используемый для этой цели, называется «блокирующим диодом».

Предотвращение завышения цен

Когда аккумулятор полностью заряжен, он больше не может накапливать поступающую энергию. Если энергия продолжает подаваться с полной скоростью, напряжение батареи становится слишком высоким.Вода разделяется на водород и кислород и быстро пузырится. (Похоже, он кипит, поэтому мы иногда его так называем, хотя на самом деле он не горячий.) Имеется чрезмерная потеря воды и вероятность того, что газы могут воспламениться и вызвать небольшой взрыв. Батарея также быстро разряжается и может перегреться. Избыточное напряжение также может вызвать перегрузку ваших нагрузок (освещение, бытовые приборы и т. Д.) Или вызвать отключение инвертора.

Предотвращение перезарядки — это просто вопрос уменьшения потока энергии на аккумулятор, когда аккумулятор достигает определенного напряжения.Когда напряжение падает из-за более низкой интенсивности солнечного света или увеличения потребления электроэнергии контроллер снова позволяет максимально возможный заряд. Это называется «регулировкой напряжения». Это самая важная функция всех контроллеров заряда. Контроллер «смотрит» на напряжение, и в ответ регулирует зарядку аккумулятора.

Некоторые контроллеры регулируют поток энергии к батарее, полностью или полностью отключая ток. Это называется «управление включением / выключением». Другие снижают ток постепенно.Это называется «широтно-импульсной модуляцией» (ШИМ). Оба метода хорошо работают при правильной настройке для вашего типа батареи.

A PWM контроллеры заряда солнечных батарей поддерживают постоянное напряжение. Если он имеет двухступенчатое регулирование, он сначала будет поддерживать напряжение до безопасного максимума, чтобы аккумулятор полностью зарядился. Затем он снизит напряжение, чтобы поддерживать «завершающий» или «струйный» заряд. Двухступенчатое регулирование важно для системы, которая может испытывать много дней или недель избытка энергии (или небольшого использования энергии).Он поддерживает полный заряд, но сводит к минимуму потерю воды и стресс.

Напряжения, при которых контроллер изменяет скорость заряда, называются установленными. точки. При определении идеальных уставок существует некоторый компромисс между Быстрая зарядка до захода солнца и небольшая перезарядка аккумулятора. Определение уставок зависит от ожидаемых моделей использования, тип батареи и, в некоторой степени, опыт и философия системный разработчик или оператор. Некоторые контроллеры имеют регулируемые уставки, а другие нет.

Зависимость контрольных уставок от температуры

Идеальные уставки напряжения для контроля заряда зависят от температуры батареи. Некоторые контроллеры имеют функцию, называемую «температурной компенсацией». Когда Контроллер обнаруживает низкую температуру батареи, он повышает заданные значения. В противном случае когда аккумулятор холодный, он слишком быстро снизит заряд. Если ваши батареи подвергаются перепадам температур более примерно 30 ° F (17 ° C), компенсация необходима.

В некоторые контроллеры встроен датчик температуры.Такой контроллер должен быть установлен в месте, где температура близка к температуре батарей. У лучших контроллеров есть удаленный датчик температуры на небольшом кабеле. Датчик должен быть подключен непосредственно к батарее, чтобы сообщать о своей температуре контроллеру.

Альтернативой автоматической температурной компенсации является ручная регулировка заданных значений (если возможно) в соответствии с сезоном. Может быть, достаточно делать это только два раза в год, весной и осенью.

Контрольные уставки vs.Тип батареи

Идеальные уставки для контроля заряда зависят от конструкции аккумулятора. В подавляющем большинстве систем возобновляемой энергетики используются свинцово-кислотные батареи глубокого цикла. либо затопляемого, либо герметичного типа. Залитые батареи залиты с жидкостью. Это стандартные экономичные батареи глубокого разряда.

Герметичные батареи используют пропитанные прокладки между пластинами. Их также называют «регулируемыми клапанами» или «абсорбирующим стекломатом» или просто «необслуживаемыми».«Их нужно регулировать до немного более низкого напряжения, чем залитые батареи, иначе они высохнут и выйдут из строя. У некоторых контроллеров есть средства выбора типа батареи. Никогда не используйте контроллер, не предназначенный для вашего типа батареи.


Типичные уставки для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В при 25 ° C (77 ° F)

(Типичные значения, представлены здесь только для примера.)

Верхний предел (залитый аккумулятор): 14,4 В
Верхний предел ( герметичный аккумулятор): 14,0 В
Возобновление полной зарядки: 13.0 В

Низковольтный выключатель: 10,8 В
Повторное подключение: 12,5 В

Температурная компенсация для батареи 12 В:
-0,03 В на каждый ° C отклонение от стандартного 25 ° C

Выключатель низкого напряжения (LVD)

Глубокий цикл батареи, используемые в системах возобновляемой энергии, предназначены для разряда примерно на 80 процентов. Если они разряжены на 100 процентов, они сразу поврежден. Представьте себе кастрюлю с водой, кипящую на кухонной плите. Момент это высыхает, кастрюля перегревается.Если подождать, пока прекращается пар, значит, он уже поздно!

Точно так же, если вы подождете, пока свет не станет тусклым, значит, аккумулятор уже был поврежден. Каждый раз, когда это происходит, емкость и срок службы батареи будут немного уменьшаться. Если аккумулятор находится в таком чрезмерно разряженном состоянии в течение нескольких дней или недель, он может быстро выйти из строя.

Единственный способ предотвратить чрезмерный разряд, когда все остальное не работает, — это отключить нагрузки (приборы, освещение и т. Д.).), а затем повторно подключить их только после восстановления напряжения в результате некоторой значительной зарядки. Когда приближается переразряд, батарея на 12 В падает ниже 11 вольт (батарея на 24 В падает ниже 22 В).

Цепь отключения по низкому напряжению отключает нагрузку при достижении этой уставки. Он будет повторно подключать нагрузки только тогда, когда напряжение батареи существенно восстановится из-за накопления некоторого заряда. Типичная точка сброса LVD составляет 13 В (26 В в системе 24 В).

Все современные инверторы имеют встроенный LVD, даже дешевые карманные.Инвертор выключится, чтобы защитить себя и свои нагрузки, а также аккумулятор. Как обычно, инвертор подключается непосредственно к батареям, а не через контроллер заряда, потому что его текущее потребление может быть очень высоким, и потому что он не требует внешнего LVD.

Если у вас есть нагрузки постоянного тока, у вас должен быть LVD. Некоторые контроллеры заряда имеют один встроенный. Вы также можете получить отдельное устройство LVD. Некоторые системы LVD имеют «выключатель милосердия», позволяющий получать минимальное количество энергии, по крайней мере, достаточно долго найти свечи и спички! ОКРУГ КОЛУМБИЯ холодильники имеют встроенный LVD.

Если вы покупаете контроллер заряда со встроенным LVD, убедитесь, что его емкость достаточна для обработки ваших нагрузок постоянного тока. Например, предположим, что вам нужен контроллер заряда для работы с током заряда менее 10 ампер, но у вас есть нагнетательный насос постоянного тока, который потребляет 20 ампер (на короткие периоды) плюс световая нагрузка постоянного тока 6 ампер. Подойдет контроллер заряда с LVD на 30 ампер. Не покупайте контроллер заряда на 10 А, который имеет нагрузочную способность только 10 или 15 А.

Защита от перегрузки

Цепь перегружена, когда ток в ней превышает допустимый безопасно обращаться.Это может вызвать перегрев и даже пожар. Перегрузка может быть вызвано неисправностью (коротким замыканием) в проводке или неисправным прибором (как насос замерзшей воды). Некоторые контроллеры заряда имеют защиту от перегрузки встроенный, обычно с кнопкой сброса.

Может быть полезна встроенная защита от перегрузки, но для большинства систем требуется дополнительная защита в виде предохранителей или автоматических выключателей. Если у вас есть цепь с размером провода, для которого безопасная допустимая нагрузка (допустимая нагрузка) меньше, чем предел перегрузки контроллера, вы должны защитить эту цепь предохранителем или автоматическим выключателем с более низким номинальным током.В любом случае соблюдайте требования производителя и Национальный электротехнический кодекс в отношении любых требований к внешним предохранителям или автоматическим выключателям.

Дисплеи и измерения Контроллеры заряда

включают в себя множество возможных дисплеев, от одного красного светового индикатора до цифровых дисплеев напряжения и тока. Эти показатели важны и полезны. Представьте себе поездку по стране без приборной панели в машине! Система отображения может отображать поток энергии в систему и из нее, приблизительное состояние заряда аккумулятора и время достижения различных пределов.

Если вам нужен полный и точный мониторинг, потратьте около 200 долларов США на отдельное цифровое устройство, которое включает в себя ампер-час. Он действует как электронный бухгалтер, отслеживая количество энергии, доступной в вашей батарее. Если у вас есть отдельный системный монитор, то не важно, чтобы в самом контроллере заряда были цифровые дисплеи. Даже самая дешевая система должна включать в себя вольтметр как минимальный индикатор работы и состояния системы.

Иметь все вместе с панелью питания

Если вы устанавливаете систему для питания современного дома, вам понадобится безопасность. отсечки и межсоединения для работы с большим током.Электрическое оборудование может быть громоздким, дорогим и трудоемким в установке. Чтобы сделать вещи экономичными и компактный, получить готовый «силовой щит». Может включать контроллер заряда с LVD, инвертор и цифровой мониторинг как опции. Это позволяет электрику легко связывать основные компоненты системы и соответствовать требованиям безопасности Национальный электротехнический кодекс или местные органы власти.

Контроллеры заряда для ветра и воды

Контроллер заряда для ветроэлектрической или гидроэлектрической системы зарядки должен защищать аккумуляторы от перезаряда, как и фотоэлектрический контроллер.Тем не менее, нагрузка на генератор должна постоянно поддерживаться, чтобы предотвратить превышение скорости турбины. Вместо отключения генератора от батареи (как и у большинства фотоэлектрических контроллеров) он направляет избыточную энергию на специальную нагрузку, которая поглощает большую часть энергии от генератора. Эта нагрузка обычно представляет собой нагревательный элемент, который «сжигает» избыточную энергию в виде тепла. Если вы можете использовать тепло с пользой, прекрасно!

Это работает?

Как узнать, что контроллер неисправен? Следите за вольтметром, пока батареи полностью заряжаются.Достигает ли напряжение (но не превышает ли оно) соответствующих уставок для вашего типа батареи? Используйте свои уши и глаза — батареи сильно пузыряются? На верхних частях аккумуляторных батарей скопилось много влаги? Это признаки возможного завышения цен. Получаете ли вы ожидаемую от аккумуляторной батареи емкость? В противном случае может быть проблема с вашим контроллером, и он может повредить ваши батареи.

Заключение

Контроль заряда аккумуляторов настолько важен, что большинство производителей высококачественных аккумуляторов (с гарантией на пять лет и более) устанавливают требования к регулированию напряжения, отключению при низком напряжении и температурной компенсации. Когда эти ограничения не соблюдаются, обычно батареи выходят из строя менее чем через четверть их обычного ожидаемого срока службы, независимо от их качества или стоимости.

Хороший контроллер заряда стоит недорого по отношению к общей стоимости энергосистемы. И это не очень загадочно. Я надеюсь, что эта статья дала вам базовую информацию, необходимую для правильного выбора элементов управления для вашей системы питания.

Автоматическое зарядное устройство Схема проектов

Свинцово-кислотная батарея

является самой популярной.Хотя они очень большого размера. Но у них есть преимущество: дешево, легко купить. Если вам нужна долгая жизнь. Вам следует использовать приведенную ниже схему автоматического зарядного устройства.

Наилучшая зарядка
Обычно эти типы батарей могут работать в течение 3-4 лет при правильной зарядке. Меня тошнит каждый раз, когда батарея выходит из строя раньше положенного срока. Я не хочу, чтобы ты был похож на меня. Не делайте этого!

  • Перегрев зарядки
    Главное, аккум не любит горячий ! Ни в коем случае не используйте и не храните их в слишком жарком месте.ИЛИ Если во время использования может произойти короткое замыкание или высокий ток, используйте их, они будут слишком горячими. Во время зарядки не происходит быстрой зарядки большим током и высоким напряжением.
  • Только постоянное напряжение!
    Мы должны заряжать их только постоянным током.
  • Зарядка от перенапряжения
    Обычно производитель аккумуляторов указывает соответствующее напряжение.
    Мы должны использовать заряд постоянного напряжения.
    —12 В, максимальное напряжение батареи 14,8 В, в режиме ожидания — 13,8 В
    —6 В, максимальное напряжение батареи 7.5 В, в режиме ожидания — 6,8 В
  • Сильноточная быстрая зарядка
    Но горячая —
    Таким образом, вам следует использовать начальный ток менее 30%. Например, аккумулятор 12В / 7Ач у вас должен начальный ток меньше 2А. Если мы используем 1А, аккумулятор будет заряжаться примерно на 7 часов.
  • Не долго
    Кроме того, если вы заряжаете его слишком долго. Аккумулятор тоже сильно нагрелся. Таким образом, когда аккумулятор полностью заряжен, прекратите его зарядку.

Эти две цепи помогают облегчить вашу жизнь.

Схема простого автоматического зарядного устройства

Это первая схема автоматического зарядного устройства. Мы используем концепцию схемы: без использования микросхем и сложных устройств. Используйте существующие продукты, чтобы получить больше преимуществ.

Мы можем использовать эту схему для всех батарей. Просто нужно понимать требования к зарядке аккумулятора.

  • Предназначен для аккумуляторов 12 В. Но если вы уже понимаете принцип работы. Я считаю, что вы определенно можете адаптироваться к батарее 6V или другим.
  • Вам следует использовать входное напряжение 15 В или в 1,5 раза больше напряжения батареи.
  • Самое важное —Должен использовать ток зарядного устройства 10% от тока батареи. Например аккумулятор 2,5 Ач. Используйте зарядный ток 0,25А. На полную загрузку уйдет 10-12 часов.

Как это работает

Прежде всего, я думаю: «Когда… зарядить? И когда остановиться? »

Обычно мы должны заряжать аккумулятор, если напряжение ниже 12,4 В. Затем напряжение АКБ повышается и максимальное напряжение 14.4В. Она полна. Нам нужно отключить ток зарядки.

Во-вторых, нам нужно использовать схему компаратора.

Я часто использую операционные усилители IC, такие как LM339, LM311, LM324, LM301. Но иногда мы не можем их купить.

И это наша работа только в простом стиле.

Вначале мы изучаем основной принцип работы электронных компонентов.

Знакомьтесь, стабилитрон

Мне нравится использовать диод, стабилитрон, они оба являются клапанами для электрических токов. Ток будет течь в одном направлении.Но стабилитрон подключен обратно. Затем он блокирует ток, пока напряжение не превысит определенный уровень.

Пробую их проверить с стабилитроном 12 вольт ток через него будет протекать при напряжении выше 12 В.

Итак, я использую стабилитрон для определения напряжения выше 13 В для управления системой останова зарядного устройства.

Реле и батарея отключения SCR

Затем я использую реле для управления током в батарее. Потому что дешево и легко используется.

Далее я использую SCR для использования в качестве переключателя быстрого управления.

Простое зарядное устройство с автоматическим отключением АКБ

Приходит посмотреть на схему. Использую от аккумулятора 12В 7Ач и ниже. Значит ток зарядки 2А.

Итак, я использую трансформатор 2А, 12В в нерегулируемом источнике питания. В нагрузке или при зарядке — от 13 до 15 В постоянного тока.

Допустим, напряжение АКБ 12,4В. Реле не работает. Зарядный ток непрерывно протекает через аккумулятор.

Пока напряжение АКБ не поднимется до 13.8В. Начинает иметь ток, протекающий через стабилитрон на Bias SCR1.

SCR1 работает. Затем также запускается воспроизведение, втяните NO и C.

Значит, нет тока в батарее.

Как установить и использовать

Вы можете посмотреть видео ниже, я его тестирую. Этот проект всегда будет отключать аккумулятор. Когда напряжение падает на 13,6 В.

После этого загорится светодиод LED2 (желтый). Пока реле выдергивает из контакта NC-C. Который отсутствует ток к батарее и напряжение ниже.

Затем вы можете снова зарядить, нажав SW2 для сброса, снова зарядите их.

Сильноточная зарядка

Если вы хотите зарядить сильноточную батарею. Например, аккумулятор 45Ач. Вы должны использовать ток менее 5А. И ток менее 15А.

Также необходимо использовать сильноточный источник питания. Компоненты внутри находятся под высоким током. Например, трансформатор 10A-15A, диоды невесты 25A, реле 20A и многое другое.

Думаю, эта схема не подходит для сильноточного аккумулятора.Потому что это может быть ошибка зарядки. Вам нужно использовать заряд постоянного напряжения в режиме ШИМ.

Автоматическое отключение зарядного устройства 12 В от источника питания SCR

Цепь, указанная выше, может быть ошибочной и ее трудно настроить. Я предлагаю автоматическое зарядное устройство для сухой батареи с использованием SCR для батареи 12 В. Кроме того, он использует аккумулятор на 6 В. Это похоже на приведенную выше схему. Стабилитрон и SCR являются основными частями. Но вместо реле работает SCR. SCR работает в импульсном режиме постоянного тока на фильтрах с конденсатором.

Как работает эта схема

Как схема ниже.Для начала, переменный ток 220 В поступит на трансформатор, чтобы преобразовать его в 15 вольт. Затем перейдите к мостовому диоду к выпрямителю переменного тока в постоянный импульс 15 В. LED1 — это индикатор питания схемы.

Начало работы SCR1. Потому что 15 В течет к R3, чтобы ограничить ток, чтобы уменьшиться и течь через диод D5.

Он защищает обратное напряжение перед смещением на вывод G SCR1.

Когда SCR1 проводит ток, направьте 15 В через провод K к положительной клемме аккумулятора.

В идеале, SCR1 будет проводить ток и очень быстро останавливать ток попеременно с частотой 100 Гц.

Так как напряжение 15 В на мостовом диоде является двухполупериодным выпрямителем. Итак, выходная частота 50 Гц + 50 Гц. Ток этой функции представляет собой непрерывную положительную половину синусоидальной волны.

Которое отличается от напряжения с конденсаторным фильтром, гладкое, как прямая линия.

Значит, SCR1 не проводит ток все время. Когда есть положительное напряжение для смещения на выводе G.

Поскольку форма волны напряжения является импульсом постоянного тока, а не плавной.

SCR перестанет проводить ток.Если отключение — это не положительное напряжение.

Затем сигнал положительного напряжения снова поступает на SCR1. Он снова начнет проводить токи, это было перевернуто с частотой 100 Гц.

Контроль уровня заряда батареи

Для начала положительное напряжение батареи проходит через R2 для уменьшения тока. А C1 будет фильтровать ток для сглаживания.

Во-вторых, ток проходит через VR1, чтобы разделить напряжение. Затем стабилитрон ZD1 пропускает перенапряжение на вывод G SCR2.

Регулируем уровень VR1, чтобы установить полную батарею. Пока напряжение на отрицательном полюсе ZD1 не превысит 6,8 В или примерно 7,3 В.

После этого ZD1 является потоком коллапса напряжения насыщения, который подается на подводящий провод G SCR2. Это заставляет SCR2 проводить ток. By R4 является помощником SCR2 в необычайно стабильной работе.

Когда SCR2 работает, возникает отрицательное напряжение, ведущее от K к A. Это приводит к свечению светодиода LED2.

И в то же время SCR1 перестанет проводить ток.


Распиновка ТО-220 и ТО-92 тринисторов

Так как вывод G тринистора 1 получает отрицательное напряжение от тринистора 2.В случае более низкого напряжения батареи, напряжение на отрицательном полюсе ZD1 ниже 6,8 В.

Это приводит к тому, что вывод G SCR2 не получает положительного напряжения. Но он может получить только отрицательное напряжение через R4, в результате SCR2 не проводит ток.

Список деталей
Резисторы 0,5 Вт 5%
R1, R5: 2K
R2: 1,5 кОм
R3: 560 Ом
R4: 10K
VR1: 10 кОм Потенциометр
C1: 100 мкФ 25 В электролитический конденсатор
SCR1__SCR1: 2N6399 SCR1__SC6 EC103 или 2N5060SCR
ZD1: 6.8V 1W
D1-D4: 1N5404_Diode
D5: 1N4002_Diode
LED1, LED2: 5M LED, как вы хотите,
PCB и другие и т. Д.

Как сделать и настроить

  • После того, как вы подготовите все компоненты. Затем мы успешно припаяли его к печатной плате, как показано на следующем рисунке. Например, у прибора положительный — отрицательный. Правильная ли полярность?


Компоновка компонентов зарядного устройства для сухих аккумуляторов


Точка пайки зарядного устройства для сухих аккумуляторов


Полная сборка всех деталей на печатной плате


Полностью аккумулятор 12 В 2.5A

  • В целях безопасности первым делом найдите полное напряжение аккумулятора, подключенное к цепи, чтобы исправить полярность.
  • Подайте переменный ток 220 В. Затем поверните VR1 по часовой стрелке, пока светодиод 2 не погаснет.
  • Для медленного вращения VR1 по часовой стрелке, пока не загорится светодиод 2, затем немедленно остановитесь. Не вращайте слишком много.
  • Принцип действия LED2 загорится, когда напряжение батареи достигнет полного. Итак, в первый раз аккумулятор должен быть полностью заряжен.

Примечание:
Извините, я не могу показать вам схему печатной платы. Но можно использовать перфорированную доску .

Пожалуйста, посмотрите видео ниже, чтобы лучше понять этот проект.

Модификация схемы

Эта схема может изменять напряжение батареи 3-х размеров 6В, 9В, 12В. Мы можем поменять каждое значение детали как аккуратный заряженный аккумулятор.

В обычной цепи мы используем аккумулятор на 12 В. Например, на корпусе аккумулятор указан 12В 20Ач. Смысл в том, что он может питать токи 20 ампер в час.

Когда вы знаете, что напряжение на аккумуляторе заряжено, теперь мне нужно выбрать трансформатор, который будет использоваться. Используемые трансформаторы тока можно выбрать от 3А.

  • Аккумулятор 6В ; Напряжение выходного трансформатора: 9 В; -Напряжение стабилитронов: 3,3 В ; —R3 и R5: 1K
  • батарея 9В ; Напряжение выходного трансформатора: 12 В; — напряжение стабилитронов: 4,7 В ; —R3 и R5: 1. 5K
  • Аккумулятор 12 В ; Напряжение выходного трансформатора: 15В; — напряжение стабилитронов : 6.8В ; —R3 и R5: 2K

Нажмите, чтобы увидеть больше:


Свинцово-кислотное зарядное устройство 6 В или 12 В
Easy Многие схемы легко для вас

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

I Всегда старайтесь сделать Electronics Learning Easy .

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 2 , Февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 2 (февраль-2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 2, февраль 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


Реле отключения постоянного тока большой емкости | Средства автоматизации | Промышленные устройства

Японский (Япония) Английский (Глобальный) Английский (Азиатско-Тихоокеанский регион) Китайский (Китай)


Серия Характеристики Расположение контактов Макс.коммутируемый ток Номинальное напряжение катушки Форма клеммы Эксплуатационная мощность Принадлежности Загрузки
Максимум. 1000 В постоянного тока, возможно отключение на 20 А
Силовые реле большой мощности
25А ОКРУГ КОЛУМБИЯ THD 1920 мВт

Основная информация

Что такое реле отключения постоянного тока большой емкости

Реле отключения постоянного тока большой емкости используются для отключения высокого постоянного напряжения (от 100 до 1000 В постоянного тока, от 10 до 300 А).
Panasonic предлагает широкий выбор токовых мощностей до 300 А.

Основы

Давайте изучим основы и технические термины механических реле, таких как реле отключения постоянного тока большой емкости!

Типичные области применения

Фотоэлектрические системы производства электроэнергии, Строительное оборудование, Сварочное оборудование, Контроль заряда и разряда аккумуляторов, AGV (автомобиль с автоматическим управлением / беспилотные транспортные тележки)

Техническая информация

Дополнительная информация

Стандарты и правила

Рекомендуемая информация

Особенности и применение специализированных реле Panasonic для решений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.