Расчет выпрямителя онлайн калькулятор: Сайт временно не работает.

Принцип работы бестрансформаторного блока питания на гасящем конденсаторе SW19.ru

Не для кого не секрет, что источник вторичного электропитания является неотъемлемой частью любого прибора. В данной статье я постараюсь описать довольно распространенный тип источников питания — бестрансформаторные на гасящем конденсаторе.

Основными достоинствами его являются малые габариты, дешевизна и простота устройства, именно по этому его часто используют например, в терморегуляторах тёплого пола, блоках управления бытовыми холодильниками, блоках дистанционного управления люстрами, базы электрочайников с сенсорным управлением и подобных малогабаритных устройствах с сетевым питанием. Не смотря на все положительные качества есть и недостатки, пожалуй самый большой из которых это отсутствие гальванической развязки с питающей сетью и невысокий ток нагрузки.

Отсутствие гальванической развязки требует от мастера повышенного внимания при ремонте и наладке схемы!

Для начала рассмотрим типовую схему такого источника

Это самый стандартный вариант, встречающийся в 80% случаев, в остальных 20% могут присутствовать изменения которые не меняют принципа диагностики и ремонта.

Назначение элементов схемы:

-> Резистор(R1) является токоограничивающим, он ограничивает ток заряда конденсатора в момент включения в сеть т.к. разряженный конденсатор имеет низкое сопротивление, а следовательно потребляет значительный ток, так же в некоторых схемах он используется разрывной и одновременно служит плавким предохранителем
-> Конденсатор (С1) является основным элементом схемы. За счет своего реактивного сопротивления он гасит излишний ток. Напряжение же получается лишь тогда, когда появляется нагрузка, его величина подчиняется закону ома.
-> Резистор(R2) – разряжающий. Он служит для того чтобы разрядить конденсатор, иначе при отключении от сети вилка устройства будет биться током, во многих схемах не имеющих разъемных соединений, например в термостате теплого пола, датчиках движения его не ставят.
-> Диодный мост(Br1) служит для выпрямления тока, в целях экономии его часто заменяют на однополупериодный выпрямитель состоящий из одного диода.
-> Конденсатор(С2) необходим для сглаживания пульсаций выпрямленного тока.
-> Стабилитрон(D1) стабилизирует напряжение. Т.к. конденсатор ограничивает ток, то напряжение в отсутствии нагрузки было бы равно сетевому, а так же при изменении тока нагрузки скакало в широких пределах, стабилитрон же является постоянной нагрузкой в цепи и не позволяет напряжению превышать определенный порог, равный его напряжению стабилизации

Самая частая неисправность с которой подобные устройства заходят на ремонт «Не включается, не светится» и подобные выражения, которые сообщает клиент мастеру.
При данных признаках в большинстве случаев происходит пробой стабилитрона, т.к. он «сдерживает» напряжение при изменении нагрузки или скачках напряжения в сети, а в отсутствии нагрузки вся выработанная мощность БП рассеивается на нем в виде тепла.

С такой проблемой был принят в ремонт термостат тёплого пола Electrolux

Подключаем к питанию, проводим замеры питающего напряжения. Удобнее и быстрее всего произвести замер в очевидных точках, если есть микросхемы, на питающих выводах, на сглаживающем конденсаторе, и т. д.

Когда выяснено, что проблема с питающими линиями, более детально осматриваем цепи питания и воспроизводим схему питания устройства

Данная схема очень типичная, кроме наличия 2 стабилитронов, включенных последовательно, Это необходимо для питания напряжением 12В цепей управления и 17В для запитки реле.(Реле в этом регуляторе используется на 24В, выбранное производителем пониженное напряжение 17В позволяет реле уверенно срабатывать и при этом иметь минимальный нагрев)

Диагностируется данная проблема просто: Находим стабилитрон и мультиметром в режиме прозвонки производим измерение на его выводах При исправном стабилитроне на экране прибора будет какое либо значение много больше нуля, при не исправном раздастся писк свидетельствующий о коротком замыкании.
Если при диагностике обнаружен перегоревший плавкий предохранитель, то в первую очередь проверяем сам гасящий конденсатор на пробой.

Далее удаляем стабилитрон и прозваниваем без него. Короткое скорее всего пропадёт.

Так же, чтобы убедиться проверяем стабилитрон.

А далее заменяем его на исправный, если есть следы свидетельствующие о перегреве (потемнение платы) то заменяем его на стабилитрон с большей мощностью рассеяния или заменяем на включенные параллельно с выравнивающими резисторами

Далее проверяем результат нашего ремонта
При включении в сеть загорелся светодиод «Нагрев» и отчетливо слышен щелчок реле.

Расчет гасящего конденсатора для источника питания теперь не проблема

Расчет гасящего конденсатора — программа, которая позволит упростить радиолюбительские расчеты.

Для питания небольших разработок с малым потреблением тока, а также в тех случаях где играет большую роль масса-габаритные показатели или цена будущей разработки можно применить гасящий конденсатор. Выполнить расчет гасящего конденсатора для источника питания поможет несложная программка, но о ней немного позже сначала расскажу о грубом расчете. А как же его выполнить? Подобным вопросом задаются, как новички, так и «бывалые» радиолюбители. Так и мне пришлось в свое время работать над этим вопросом. Хочу поделиться своим небольшим опытом. Если совсем просто и грубо, то 1 мкФ гасящего конденсатора дает ток для Вашей разработки в 70мА. Рассчитываем потребление Вашего устройства, а после подбирает гасящий конденсатор нужного номинала. Если грубые расчеты не устраивают, предлагаю прочитать статью С. Бирюкова «Расчет сетевого источника питания с гасящим конденсатором» журнал Радио №5, 1997 год. Всем кому удобнее выполнять расчеты с помощью программного обеспечения предлагаю скачать программу для расчета источника питания с гасящим конденсатором. Работа программы основана на методике расчета С. Бирюкова.

Ищите программу для расчета задержек? Вот статья — Программа расчета задержек — PIC Delay 1. 8.

Важно! Не забываем, что гасящий конденсатор не дает гальванической развязки от опасного сетевого напряжения! При наладки своих разработок необходимо быть предельно внимательным!

Схема сглаживания конденсаторов

и расчеты »Электроника

Резервуарные конденсаторы используются для сглаживания необработанной выпрямленной формы волны в источнике питания — важно выбрать правильный конденсатор с правильным значением и номинальным током пульсаций.

Пособие по схемам источника питания и руководство Включает:
Обзор электронных компонентов источника питания Линейный источник питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания

В источнике питания, будь то линейный источник питания или импульсный источник питания с использованием источника питания переменного тока и диодных выпрямителей, необработанный выпрямленный выход обычно сглаживается с помощью накопительного конденсатора перед подачей на какие-либо регуляторы или другие подобные электронная схема.

Алюминиевые электролитические конденсаторы

идеально подходят для работы в качестве сглаживающих конденсаторов, так как многие электролитические конденсаторы способны обеспечить достаточно высокую емкость и выдерживать уровень пульсаций тока, необходимый для сглаживания формы волны.

По сути, схема сглаживания заполняет основные провалы в необработанном выпрямленном сигнале, так что схема линейного регулятора или импульсного источника питания может работать правильно. Они изменяют форму волны от той, которая изменяется от нуля до пикового напряжения в течение цикла входящей формы волны мощности, и меняют ее на такую, где изменения намного меньше.По сути, они сглаживают форму волны, и отсюда и название.

Поскольку сглаживающие конденсаторы используются как в источниках питания с линейным стабилизатором, так и в импульсных источниках питания, они составляют важную часть многих из этих электронных схем.

Двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором

Основы сглаживания конденсатора

Конденсаторное сглаживание используется для большинства типов источников питания, будь то линейный регулируемый источник питания, импульсный источник питания или даже просто сглаженный и нерегулируемый источник питания.

Типичный электролитический конденсатор, используемый для сглаживания

Необработанный постоянный ток, подаваемый диодным выпрямителем сам по себе, будет состоять из серии полусинусоидальных волн с напряжением, изменяющимся от нуля до √2-кратного среднеквадратичного напряжения (без учета диодных и других потерь).

Форма волны такого рода не будет использоваться для питания схем, потому что любые аналоговые схемы будут иметь огромный уровень пульсации, наложенной на выход, и любые цифровые схемы не будут работать, потому что питание будет отключаться каждые полупериод.

Конденсаторное сглаживание обеспечивает правильную работу следующих ступеней линейно регулируемого источника питания или импульсного источника питания.

Для сглаживания выхода выпрямителя используется накопительный конденсатор, размещенный на выходе счетчика параллельно с нагрузкой.

Сглаживание работает, потому что конденсатор заряжается, когда напряжение выпрямителя превышает напряжение конденсатора, а затем, когда напряжение выпрямителя падает, конденсатор обеспечивает требуемый ток из своего накопленного заряда.

Таким образом, конденсатор может обеспечивать заряд, когда он не поступает от выпрямителя, и, соответственно, напряжение изменяется значительно меньше, чем при отсутствии конденсатора.

Конденсаторное сглаживание не обеспечивает полной стабильности напряжения, всегда будет некоторое изменение напряжения. Фактически, чем выше номинал конденсатора, тем больше сглаживание, а также чем меньше потребляемый ток, тем лучше сглаживание.

Сглаживающее действие накопительного конденсатора

Следует помнить, что единственный путь разрядки конденсатора, кроме внутренней утечки, — это через нагрузку к выпрямителю / системе сглаживания.Диоды предотвращают обратный ток через трансформатор и т. Д.

Еще один момент, о котором следует помнить, заключается в том, что сглаживание конденсатора не дает никакой формы регулирования, и напряжение будет меняться в зависимости от нагрузки и любых изменений на входе.

Регулирование напряжения может быть обеспечено линейным регулятором или импульсным источником питания.

Емкость сглаживающего конденсатора

При выборе емкости конденсатора необходимо выполнить ряд требований. В первом случае значение должно быть выбрано так, чтобы его постоянная времени была намного больше, чем временной интервал между последовательными пиками выпрямленного сигнала:

Где:
R _{нагрузка} = общее сопротивление нагрузки для источника питания
C = значение емкости конденсатора в фарадах
f = частота пульсаций — это будет вдвое больше линейной частоты, чем используется двухполупериодный выпрямитель.

Сглаживающий конденсатор пульсации напряжения

Поскольку на выходе выпрямителя, использующего схему сглаживающего конденсатора, всегда будет некоторая пульсация, необходимо иметь возможность оценить приблизительное значение. Чрезмерное указание емкости конденсатора приведет к увеличению стоимости, размера и веса, а недостаточное указание приведет к снижению производительности.

Пульсации от пика до пика для выходного сигнала сглаживающего конденсатора в источнике питания (полная волна)

На приведенной выше диаграмме показаны пульсации для двухполупериодного выпрямителя со сглаживанием конденсатора. Если бы использовался полуволновой выпрямитель, то половина пиков была бы потеряна, а пульсации были бы примерно вдвое больше напряжения.

Для случаев, когда пульсации мала по сравнению с напряжением питания — что почти всегда имеет место — можно рассчитать пульсации, зная условия цепи:

Двухполупериодный выпрямитель

Полупериодный выпрямитель

Эти уравнения обеспечивают более чем достаточную точность. Хотя разряд конденсатора для чисто резистивной нагрузки является экспоненциальным, неточность, вносимая линейным приближением, очень мала для низких значений пульсаций.

Также стоит помнить, что вход регулятора напряжения — это не чисто резистивная нагрузка, а нагрузка с постоянным током. Наконец, допуски электролитических конденсаторов, используемых для сглаживающих схем выпрямителя, велики — в лучшем случае ± 20%, и это скроет любые неточности, вносимые допущениями в уравнениях.

Пульсация тока

Двумя основными характеристиками конденсатора являются его емкость и рабочее напряжение. Однако для приложений, в которых может протекать большой ток, как в случае сглаживающего конденсатора выпрямителя, важен третий параметр — его максимальный ток пульсаций.

Ток пульсации не равен току питания. Есть два сценария:

• Ток разряда конденсатора: В цикле разряда максимальный ток, подаваемый конденсатором, возникает, когда выходной сигнал схемы выпрямителя падает до нуля. В этот момент весь ток в цепи подается конденсатором. Это равно полному току цепи.

  Пиковый ток, подаваемый конденсатором в фазе разряда

• Ток зарядки конденсатора: В цикле зарядки сглаживающего конденсатора конденсатор должен заменить весь потерянный заряд, но этого можно добиться только тогда, когда напряжение выпрямителя превышает напряжение на сглаживающем конденсаторе.Это происходит только в течение короткого периода цикла. Следовательно, ток в этот период намного выше. Чем больше конденсатор, тем лучше он уменьшает пульсации и тем короче период заряда.

  Более короткое время зарядки приводит к очень большим уровням пикового тока, поскольку сглаживающий конденсатор должен поглотить достаточный заряд для периода разряда за очень короткое время.

  Период заряда конденсатора источника питания

Пи-секционные сглаживающие сети

В некоторых приложениях линейный регулятор напряжения не будет использоваться, может потребоваться улучшенная форма сглаживания.Это может быть обеспечено использованием двух конденсаторов и последовательной катушки индуктивности или резистора.

Подход сглаженного источника питания используется в некоторых высоковольтных системах и в некоторых других специализированных областях, но он не так распространен, как источники питания с линейным регулированием и импульсные источники питания, которые обеспечивают гораздо лучшее регулирование и сглаживание.

Этот подход также можно увидеть во многих старинных беспроводных устройствах, где использование линейно регулируемого источника питания было невозможно.

Пи-секционный сглаживающий фильтр

Существует два варианта сглаживающей системы Пи-секции.При наличии двух конденсаторов между линией и землей последовательным элементом служил индуктор или резистор. Катушка индуктивности стоила намного дороже и обеспечивала лучшую производительность, но резистор был гораздо более дешевым вариантом, хотя он рассеивал больше энергии.

Сглаживающие конденсаторы являются важными элементами как линейных источников питания, так и импульсных источников питания, и поэтому они широко используются.

При выборе емкостного конденсатора для сглаживания в источниках питания важно не только значение емкости для обеспечения требуемого снижения пульсаций напряжения, но также очень важно гарантировать, что номинальный ток пульсаций конденсатора не будет превышен.Если потребляется слишком большой ток, конденсатор нагревается и его срок службы сокращается, или в крайних случаях он может выйти из строя, иногда катастрофически.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
Возврат в меню проектирования схем. . .

.

Калькулятор заряда и разряда конденсаторов

Расчет времени заряда и разряда конденсатора, подключенного к источнику напряжения через резистор

Пример 1: Необходимо рассчитать сопротивление для зарядки конденсатора емкостью 4700 мкФ до почти полного заряда за 2 секунды при напряжении питания 24 В	См. Пример
Пример 2: Необходимо рассчитать напряжение конденсатора 100 нФ после зарядки в течение 1 мс через резистор 10 кОм с питанием 5 В	См. Пример
Пример 3: Необходимо рассчитать время для разряда конденсатора 470 мкФ из От 385 до 60 вольт с разрядным резистором 33 кОм	См. Пример
Пример 4: необходимо рассчитать емкость для зарядки конденсатора от 4 до 6 вольт за 1 миллисекунду при напряжении питания 10 вольт и сопротивлении 1 кило-ом	См. пример

Вы можете использовать один из следующих префиксов SI после значения: p = pico, n = nano, u = micro, m = milli, k = kilo, M = me ga, G = giga

Введите все значения, кроме того, которое вы хотите вычислить.

• From Voltage — Начальное напряжение конденсатора
• To Voltage — Напряжение конденсатора по истечении времени
• Напряжение питания — Напряжение источника питания.Это также может быть ноль для обозначения короткого
• Capacitance — Емкость конденсатора
• Resistance — Сопротивление резистора
• Time — период времени зарядки или разрядки

.

Расчет емкости конденсатора — Расчет высокой точности

[1] 27. 11.2017 18:13 Мужской / 30-летний уровень / Средняя школа / Университет / аспирант / Очень /

Цель использования

Проверка ответов некоторых упражнений.

Комментарий / запрос

Требуются дополнительные инструкции по заполнению относительной диэлектрической проницаемости

[2] 28.08.2016 04:22 Мужской / 20-летний уровень / средняя школа / университет / аспирант / очень /

Цель использования

Проверить ответы на проблемный лист, который я делал.

Комментарий / запрос

Очень полезно, однако было бы хорошо, если бы он показывал и другие вещи, такие как фазовый угол и импеданс катушки, или, может быть, я должен разобраться с этим сам. В любом случае очень полезно, спасибо.

[3] 26/12/2009 00:16 Мужской / Более 60 / Другое / Очень /

Цель использования

хобби

Комментарий / запрос

очень хороший сайт

[4] 2009/10/06 05:13 Мужской / Более 60 / Другие / Очень /

Цель использования

Ремонтные работы датчика объема топлива

Комментарий / Запрос

полезно

.

Калькулятор разряда суперконденсатора

.Конденсаторы серии

| Калькулятор формул

— в некоторых случаях конденсаторы могут появляться последовательно, и необходимо иметь возможность рассчитать значение.

Capacitance Учебное пособие включает:
Capacitance Формулы конденсатора Емкостное реактивное сопротивление Параллельные конденсаторы Последовательные конденсаторы Диэлектрическая проницаемость и относительная диэлектрическая проницаемость Коэффициент рассеяния, тангенс угла потерь, ESR Таблица преобразования конденсаторов

В некоторых случаях может потребоваться последовательное подключение конденсаторов.В некоторых схемах это происходит естественным образом, например в некоторых генераторах может быть конденсаторный делитель напряжения переменного тока. В других случаях конденсаторы могут быть включены последовательно по разным причинам, некоторые примеры приведены ниже.

Хотя наиболее распространенная комбинация — увидеть два конденсатора последовательно, можно разместить три или более последовательно.

Формула конденсаторов серии

Если конденсаторы размещаются параллельно, это немного похоже на увеличение размера пластин конденсатора, и, следовательно, значения конденсаторов, подключенных параллельно, можно просто сложить.Если конденсаторы включены последовательно, их нельзя просто добавить.

Конденсаторы, подключенные последовательно

Теоретически нет ограничений на количество конденсаторов, которые могут быть добавлены последовательно. Очевидно, могут быть практические ограничения, зависящие от области применения, места и других физических ограничений.

Когда конденсаторы соединены последовательно, общую емкость можно определить, взяв величину, обратную емкости каждого конденсатора, и сложив их вместе, чтобы получить величину, обратную общей емкости.

1Cotal = 1C1 + 1C2 + 1C3. . . . .

Два конденсатора последовательно

При вычислении общего значения общей емкости для серии конденсаторов, включенных последовательно, вычисление может быть немного длинным, если выполняется вручную. Как и в большинстве сетей, только два конденсатора устанавливаются последовательно, что позволяет значительно упростить формулу. Это значительно упрощает ручные вычисления.

Два конденсатора соединены последовательно

Конденсаторы в последовательном калькуляторе

Калькулятор ниже показывает общую емкость для двух последовательно соединенных конденсаторов.Емкость можно ввести в фарадах, мкфарадах, нанофарадах или пикофарадах, при условии, что для обоих конденсаторов используются одинаковые единицы. Ответ предоставляется в тех же единицах, что и введенные.

Вычислитель конденсаторов серии

Меры предосторожности при использовании конденсаторов серии

Хотя конденсаторы действительно появляются последовательно в ряде конфигураций схем, таких как генераторы и т.п., конденсаторы могут использоваться последовательно для увеличения рабочего напряжения.

Когда два конденсатора используются последовательно, проблема часто заключается в том, что два конденсатора не распределяют напряжение поровну. Различия в токе утечки возникают между конденсаторами, особенно для конденсаторов, таких как электролитические версии, и это означает, что напряжения на двух конденсаторах могут сильно различаться, и в результате один может подвергаться условиям перенапряжения, что может привести к разрушению одного. или оба конденсатора. Это может произойти, если два конденсатора были подключены последовательно для увеличения рабочего напряжения.

Разница в токе утечки может легко быть результатом незначительных различий в производстве или даже разницы в скорости старения двух конденсаторов — ток утечки в электролитических конденсаторах увеличивается со временем, особенно если они не используются.

Два конденсатора, соединенных последовательно с резистивным делителем напряжения

Для помощи в равномерном распределении напряжения между двумя конденсаторами, вокруг конденсаторов устанавливаются резисторы с высокой номинальной стоимостью в качестве делителя потенциала. Значения могут быть порядка 100 кОм или, возможно, даже немного выше, но этого достаточно, чтобы напряжения могли надежно делиться на обоих конденсаторах.

По сути, номиналы двух резисторов должны быть такими, чтобы ток, протекающий через них, был как минимум в десять раз выше, чем ток утечки. Таким образом, напряжение будет более равномерно распределяться между последовательно включенными конденсаторами. Даже при таком подходе хорошо оставлять хороший запас рабочего напряжения, особенно при использовании электролитических конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов происходит во многих цепях. Очень полезно знать, как рассчитать общую стоимость, даже если это приблизительный расчет в вашей голове.Если требуется более точное значение, то онлайн-калькулятор последовательного конденсатора может оказаться очень полезным.

Дополнительные основные понятия:
Напряжение ток Сопротивление Емкость Сила Трансформеры RF шум Децибел, дБ Q, добротность
Вернуться в меню «Основные понятия». . .

.

Последовательный и параллельный калькулятор емкости

[1] 2020/08/13 03:32 Мужчина / Уровень 30 лет / Инженер / Полезно /

Цель использования

Проверить мою собственную работу по созданию проблем для младшего технические специалисты для решения

[2] 2019/11/15 17:26 Мужчина / Уровень 20 лет / Старшая школа / Университет / Аспирант / Полезно /

Цель использования

ПОНЯТЬ

Комментарий / Запрос

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗНАНИЙ

[3] 10.04.2019 15:25 Мужчина / 30 лет / Самозанятые / Очень /

Цель использования

Генератор Колпитца на УКВ, рассчитать общую емкость на двойные варикапные диоды, используемые для настройки, а также общая емкость на делителе обратной связи.

[4] 2019/03/08 07:04 Мужчина / 60 лет и старше / Пенсионер / Очень /

Цель использования

Помимо того, что я радиолюбитель, я также занимаюсь изготовлением кристаллических радиоприемников .
Для многих конструкций требуется воздушный конденсатор емкостью 500 пФ, но все, что я смог найти, это 630 пФ.
Итак, используя ваш калькулятор, я смог увидеть, сколько емкости мне нужно было добавить последовательно, чтобы снизить емкость конденсатора 630 пФ до 500 пФ.

Отлично сработало, мои искренние благодарности.

[5] 2018/08/27 21:07 Мужской / 40-летний уровень / Другое / Очень /

Цель использования

За исключением правильных значений на двух заглавных буквах. Используется для расчета заменяемых колпачков для старой магнитофонной деки.

Комментарий / запрос

Очень полезно

[6] 2018/08/17 13:15 Мужской / 40-летний уровень / Самозанятые люди / Очень /

Цель использования

рассчитать шину питания для ламповый усилитель

[7] 2018/08/12 01:16 Мужчина / 60 лет и старше / Офисный работник / Государственный служащий / Полезно /

Цель использования

Устранение неисправностей источника питания. У меня был счетчик, который показывал максимум 10000 мкФ. Итак, мне пришлось последовательно подключить два одинаковых, чтобы проверить значение крышки фильтра.

[8] 2018/08/06 18:40 Мужчина / Уровень 20 лет / Инженер / Очень /

Цель использования

Расчет емкости для настройки антенны

[9] 2018/06/ 13 16:08 Мужской / 50-летний уровень / Высшая школа / Университет / аспирант / Очень /

Цель использования

Два последовательно соединенных диода общей емкости для планирования антенны.

[10] 2018/05/27 01:53 Мужской / До 20 лет / Начальная школа / Неполный ученик средней школы / Очень /

Цель использования

рассчитать значение выходных конденсаторов аудиоусилителя

.

Смотрите также

• Как разделить зал на две комнаты
• Программа для электрических схем
• Обои для стен самые популярные
• Как подключить инсталляцию
• Адгезивные системы в стоматологии
• Как делается теплый водяной пол
• Чем отличается пенополистирол экструдированный от обычного
• Ограждение для малины
• Замиокулькас желтеет что делать
• Стандартная высота умывальника от пола
• Что это люверс

Калькулятор расчета времени зарядки АКБ, формулы расчета

Аккумулятор играет важную роль в работоспособности автомобиля. В двигателях внутреннего сгорания это второй источник электроэнергии после генератора. Благодаря АКБ работает система зажигания и стартер. Он также позволяет включать парковочное освещение, отопление, кондиционер, слушать радио при выключенном двигателе. Чтобы нормально выполнять свои функции аккумулятор должен быть постоянно заряжен. Узнать, как долго он должен находиться на зарядке поможет Калькулятор расчета времени зарядки АКБ.

Содержание

1. Как долго заряжать автомобильный аккумулятор
2. Как использовать калькулятор расчета времени зарядки АКБ
3. Как рассчитать время заряда АКБ самостоятельно
4. 5 вопросов и ответов по зарядке АКБ

Как долго заряжать автомобильный аккумулятор

Ездить без аккумулятора невозможно. Он обеспечивает электричеством катушку зажигания, электрические цепи и стартер. Это источник постоянного тока, который используется, когда автомобиль припаркован с выключенным двигателем и когда двигатель запущен. Он постоянно подзаряжается во время движения от генератора переменного тока или от выпрямителя.

Если вы редко пользуетесь машиной, то будьте готовым к тому, что аккумулятор может разрядиться. Особенно быстро это происходит зимой. Все потому, что во время простоя энергия все равно используется для поддержания работоспособности таких устройств, как компьютер, блок управления, часы. Поэтому аккумулятор надо каждые 3-4 недели подключать к зарядному устройству.

На продолжительность зарядки батареи влияют три главных фактора:

• процент разрядки АКБ;
• температура окружающей среды;
• сила тока на выходе зарядного устройства.

Оптимально, когда зарядный ток составляет от 0,05 до 0,1 емкости аккумулятора. Например, если емкость 60 Ач, оптимальный ток зарядки будет 3 А, а максимально допустимый 6 А.

При использовании тока 0,05 от емкости, на зарядку уйдет намного больше времени, но зато полностью восстановятся активные массы во всех пластинах. Аккумулятор будет дольше держать заряд и увеличится срок его эксплуатации.

Использовать ток больше 0,1 — вредно для АКБ, а меньше 0,05 — нет смысла, она не будет заряжаться.

 

При этом надо учитывать, что низкие температуры снижают параметры аккумуляторов. Если элемент имеет 100% электрическую емкость при 25 ° C, то при 0 ° C она падает до 80%, а при -25 ° C — до 60%. Поэтому, если аккумулятор частично разряжен или недостаточно заряжен, он может перестать работать в любое время.

Как использовать калькулятор расчета времени зарядки АКБ

Очень важно правильно заряжать батарею. Поскольку по внешнему виду невозможно определить на каком уровне находится зарядка, то очень важно знать сколько времени необходимо для этого процесса.

Здесь вам поможет калькулятор расчета времени зарядки АКБ. После ввода основных данных, таких как

• номинальная емкость,
• степень разряда (в процентах),
• ток зарядки.

Достаточно нажать на кнопку “Рассчитать” и в результате вы получите время необходимое для зарядки. Например, если емкость АКБ 60 Ач и он разряжен на 80%, то для восстановления запаса энергии ему потребуется 16 часов (ток зарядки 6А).

Как рассчитать время заряда АКБ самостоятельно

Можно рассчитать это время, используя специальные формулы. Первым делом узнайте насколько разряжена батарея. Сделать это можно с помощью тестера, путем измерения напряжению на клемах.

Здесь обязательно учитывайте такой нюанс — напряжение на клемах на 10% выше напряжения самой батареи.

Проценты считаем по формуле x = V*100/v. где x — процент зарядки, V — реальное напряжение на клемах, v — оптимальное напряжение. Рассчитаем на примере. Если напряжение АКБ 12В, то на клемах будет 12+1,2(10%)=13,2V. При замерах вы получили показатель 7V. Процент зарядки будет 7*100/13,2=53%, соответственно, он разряжен на 100-53=47%.

Следующий шаг — определение потерянной емкости в Ач. Рассмотрим на примере: 60 (емкость АКБ)*47/100=28,2Ач. Дальше рассчитаем время зарядки АКБ по такой формуле Т=2*С/І, где Т — время зарядки, С — потерянная емкость, І — ток зарядки 2 — КПД заряда составляет 45-50%, поэтому умножаем на 2.

Т=2*28,2/6=9,4 часа.

Такие вычисления довольно сложные, намного проще использовать Калькулятор расчета времени зарядки АКБ, он это сделает это за секунду.

Предполагается, что среднее время заряда батареи с помощью ЗУ составляет 10–12 часов. Периодически его необходимо контролировать. В случае использования микропроцессорных выпрямителей, устройство автоматически переходит в режим ожидания, постоянно отслеживая уровень заряда.

Автоматические выпрямители — самые распространенные и простые в использовании. В зависимости от степени разряда аккумулятора они сами выбирают ток и время зарядки.

Перед подключением ЗУ слегка встряхните аккумулятор, чтобы смешать электролит. При использовании обслуживаемой АКБ, проверьте уровень электролита. При необходимости добавьте дистиллированную воду.

Заряжать аккумулятор с помощью ЗУ лучше всего вне автомобиля, например, в гараже или другом помещении, где есть вытяжка или хорошая вентиляция.

Ни в коем случае не заряжайте батарею в жилых помещениях.

5 вопросов и ответов по зарядке АКБ

1. Аккумулятор сел, сколько времени надо его заряжать, чтобы завести автомобиль? Чтобы запустить стартер достаточно 11,8 В, в летнее время батарея зарядится до такого напряжения за полчаса, а в зимнее понадобится больше — около часа. Автомобиль заведется, и дальнейшая зарядка аккумулятора уже пойдет от генератора.
2. Что влияет на скорость зарядки? В первую очередь — сила тока. Чем он выше, тем быстрее происходят химические реакции в батарее, она быстрее заряжается, но и нагревается. Необслуживаемые аккумуляторы (закрыты герметически) категорически запрещено заряжать большим током.
3. Сколько ампер будут оптимальными? По нормативам, оптимальная сила тока находится в диапазоне 5-10% от емкости батареи. Ниже нет смысла — не будет заряжаться, выше — небезопасно.
4. Как долго заряжать аккумулятор? В среднем время зарядки составляет 8-12 часов. Как правило, аккумулятор ставят на зарядку на ночь и утром он готов к работе.
5. Сколько ампер должна показать заряженная батарея? Зарядку АКБ проверяют по напряжению на клемах. Для обычной 12-вольтовой батареи она должна быть около 13 Вольт. По таблица вы можете определить какая заряженность аккумулятора соответствует таким величинам, как плотность электролита и напряжение.

Сколько времени понадобится, чтобы зарядить АКБ вы узнаете из видео.

Читайте далее:

Программы по аудио | ldsound.info

Софт

BassBox Pro 6 – одна из лучших, в своем роде, программ для расчёта акустических систем всех типов: закрытый ящик, фазоинвертор, bandpass, а также для замера параметров динамических головок. Огромная база данных параметров динамиков, практически всех, известных производителей.

Bcalc – расчет выпрямителя с Г-фильтром. Не требует установки.

Edge – программа для расчета эффекта бафла для акустических систем. На английском. Установка не требуется. Файл находится в архиве.

Coil Calculator 1.01 – программа для расчета катушек индуктивности, на русском. Однослойные и многослойные катушки. Каркас катушки, количество витков и индуктивность. Установка не требуется. Файлы в находятся в архиве.

Generator – простой генератор (от 0,1 Гц), на английском, не требует установки.

JBL Speaker Shop – две программы: по расчету корпуса для НЧ динамика Enclosure Module и расчету пассивного фильтра для многополосных акустических систем Crossover Module. Enclosure Module – это программное обеспечение помогает определить объем и размеры корпуса и оценить качество звучания. Конструкция анализируется в два этапа. Crossover Module – данное программное обеспечение позволяет производить расчет двух- и трех- полосных пассивных фильтров от первого (6 дБ/окт.) до четвертого (24 дБ/окт) порядка и целого ряда типов фильтров: Bessel, Butterworth, Chebychev, Gaussian, Legendre, Linear-Phase и Linkwitz-Riley.

Power Sup – Программа предназначена для широкого круга радиолюбителей и позволяет полностью рассчитать источник питания для усилителя мощности звуковой частоты. Она учитывает особенности потребления энергии при звуковоспроизведении и обладает достаточно высокой точностью.

QRDude – калькулятор для расчета диффузорных панелей QRD. Файл программы находится в архиве и не требует установки.

sPlan 7.0 – очень удобная и простая программа для рисования схем, чертежей с большим выбором элементов. Русская версия.

Sprint Layout 5.0 – простая программа для создания двухсторонних и многослойных печатных плат. Программное обеспечение включает в себя многие элементы, необходимые в процессе разработки полного проекта. Sprint-Layout позволяет наносить на плату Контакты, SMD-контакты, проводники, полигоны, текст и так далее. Контактные площадки могут быть выбраны из широкого набора. Широко используется любителями для подготовки рисунка для изготовления платы методом “лазерного утюга”.

TQWP-RUS – данная программа представляет собой EXCEL-евский файл, в котором собран инструментарий для расчёта корпусов Tapered Quarter Wave Pipes (Tube) Коническая Четверть Волновая Труба, описанный Полем Войтом в 30-х годах прошлого века. За основу был взят файл John Rutter по расчетам David B. Weems, сделана попытка минимизировать разброс параметров вычислений допущенных в этом файле, произведена адаптация под метрическую систему мер. Также автор добавил блок расчёта деталей корпуса с возможностью вывода на печать эскизов с размерами.

Trans 50 Hz – программа расчета сетевого силового трансформатора на 50 Гц.

TS Calc – калькулятор для расчета эквивалентного объема по принципу добавочной массы и известного объема на основе данных резонансов измеряемого динамика. А также расчет добротностей.

3 осциллографа – 3 виртуальных программы, не требуют установки.

Калькулятор по элементам – программа для расчета колебательных контуров, фильтров, индуктивностей, сопротивлений и трансформаторов. А также маркировка сопротивлений, дросселей и SMD транзисторов. Возможность подбора аналогов микросхем и транзисторов.

Расчет площади радиатора – программа-калькулятор для расчета примерной площади радиатора, для транзисторов, микросхем и деталей, которые рассеивают тепло. Формат файла [.xls] в архиве.

Расчет резистора по цвету – программа для определения номинала постоянных резисторов по цветовой маркировки. Установка не требуется. Файлы находится в архиве.

Транзистор 1. 0 – программа для определения транзисторов по корпусу и маркировке. Требуется установка. Файл в архиве.

RLC-meter 1.11 – программа для измерения сопротивления, индуктивности и емкости неизвестных электронных компонентов. Требует изготовления простейшего переходника для подключения к звуковой карте компьютера (два штекера, резистор, провода и щупы). В качестве тестового сигнала используется сигнал синусоидальной формы, генерируемый звуковой картой. В этой версии программы используется только одна фиксированная частота 11025 Гц. Описание программы.

RLC-meter 2.16 – программа для измерения сопротивления, индуктивности и емкости неизвестных электронных компонентов. Требует изготовления простейшего переходника для подключения к звуковой карте компьютера (два штекера, резистор, провода и щупы). В качестве тестового сигнала используется сигнал синусоидальной формы, генерируемый звуковой картой. В предыдущей версии программы использовалась только одна фиксированная частота 11025 Гц, в этой версии к ней добавилась вторая (в 10 раз меньшая). Это позволило расширить верхние границы измерений для емкостей и индуктивностей. Описание программы.

Трансформатор диодный мост конденсатор

Классификация, свойства, схемы, онлайн калькулятор.
Расчёт ёмкости сглаживающего конденсатора.

«- Почему пульт не работает?
— Я, конечно, не электрик, но, по-моему, пульт не работает, потому что телевизора нет».

— А для чего нам ещё «нахрен не упал» профессиональный электрик?
— Для чего? Да много для чего! Например, для того, чтобы быть в курсе, что без источника питания, а точнее без преобразователя сетевого переменного напряжения в постоянное, не обходится ни одно электронное устройство.
— А электрик?
— Электрик, электрик. Что электрик. «Электрик Сидоров упал со столба и вежливо выругался. »

Итак, приступим.
Выпрямитель — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения в постоянное.
Выпрямитель содержит трансформатор, необходимый для преобразования напряжения сети Uc до величины U2, определяемой требованиями нагрузки;
вентильную группу (в нашем случае диодную), которая обеспечивает одностороннее протекание тока в цепи нагрузки;
фильтр, передающий на выход схемы постоянную составляющую напряжения и сглаживающий пульсации напряжения.

Расчёт трансформатора — штука громоздкая, в рамках этой статьи рассматриваться не будет, поэтому сразу перейдём к основным и наиболее распространённым схемам выпрямителей блоков питания радиоэлектронной аппаратуры.
В процессе повествования давайте сделаем допущение, что под величинами переменных напряжений и токов в цепях выпрямителей мы будем подразумевать их действующие (эффективные) значения:
U_действ = U_ампл/√ 2 и I_действ = I_ампл/√ 2 .
Именно такие значения приводятся в паспортных характеристиках обмоток трансформаторов, да и большинство измерительных приборов отображают — не что иное, как аккурат эффективные значения сигналов переменного тока.

Однополупериодный выпрямитель.

Рис.1

На Рис.1 приведена однофазная однополупериодная схема выпрямления, а также осциллограммы напряжений в различных точках (чёрным цветом — напряжение на нагрузке при отсутствии сглаживающего конденсатора С1, красным — с конденсатором).
В данном типе выпрямителя напряжение с вторичной обмотки трансформатора поступает в нагрузку через диод только в положительные полупериоды переменного напряжения. В отрицательные полупериоды полупроводник закрыт, и напряжение в нагрузку подаётся только с заряженного в предыдущий полупериод конденсатора.
Однополупериодная схема выпрямителя применяется крайне редко и только для питания цепей с низким током потребления ввиду высокого уровня пульсаций выпрямленного напряжения, низкого КПД, и неэффективного использования габаритной мощности трансформатора.

Здесь обмотка трансформатора должна обеспечивать величину тока, равную удвоенному значению максимального тока в нагрузке I_обм = 2×I_нагр и напряжение холостого хода

U₂ ≈ 0,75×U_н .
При выборе диода D1 для данного типа схем, следует придерживаться следующих его параметров:
U_обр > 3,14×U_н и I_макс > 3,14×I_н .

Едем дальше.
Двухполупериодный выпрямитель с нулевой точкой.

Рис.2

Схема, приведённая на Рис.2, является объединением двух противофазных однополупериодных выпрямителей, подключённых к общей нагрузке. В одном полупериоде переменного напряжения ток в нагрузку поступает с верхней половины вторичной обмотки через открытый диод D1, в другом полупериоде — с нижней, через второй открытый диод D2.
Как и любая двухполупериодная, эта схема выпрямителя имеет в 2 раза меньший уровень пульсации по сравнению с однополупериодной схемой. К недостаткам следует отнести более сложную конструкцию трансформатора и такое же, как в однополупериодной схеме — нерациональное использование трансформаторной меди и стали.

Каждая из обмоток трансформатора должна обеспечивать величину тока, равную значению максимального тока в нагрузке I_обм = I_нагр и напряжение холостого хода

U₂ ≈ 0,75×U_н .
Полупроводниковые диоды D1 и D2 должны обладать следующими параметрами:
U_обр > 3,14×U_н и I_макс > 1,57×I_н .

И наконец, классика жанра —
Мостовые схемы двухполупериодных выпрямителей.

Рис.3

На Рис.3 слева изображена схема однополярного двухполупериодного мостового выпрямителя с использованием одной обмотки трансформатора. Графики напряжений на входе и выходе выпрямителя аналогичны осциллограммам, изображённым на Рис.2.
Во время положительного полупериода переменного напряжения ток протекает через цепь, образованную D2 и D3, во время отрицательного — через цепь D1 и D4. В обоих случаях направление тока, протекающего через нагрузку, одинаково.

Если сравнивать данную схему с предыдущей схемой выпрямителя с нулевой точкой, то мостовая имеет более простую конструкцию трансформатора при таком же уровне пульсаций, менее жёсткие требования к обратному напряжению диодов, а главное — более рациональное использование трансформатора и возможность уменьшения его габаритной мощности.
К недостаткам следует отнести необходимость увеличения числа диодов, что приводит к повышенным тепловым потерям за счёт большего падения напряжения в выпрямителе.

Обмотка трансформатора должна обеспечивать величину тока, равную I_обм = 1,41×I_нагр и напряжение холостого хода

U₂ ≈ 0,75×U_н .
Полупроводниковые диоды следует выбирать исходя из следующих соображений:
U_обр > 1,57×U_н и I_макс > 1,57×I_н .

При наличии у трансформатора двух одинаковых вторичных обмоток, или одной с отводом от середины выводом, однополярная схема преобразуется в схему двуполярного выпрямителя со средней точкой (Рис.3 справа).
Естественным образом, диоды в двуполярном исполнении должны выбираться исходя из двойных значений U_обр и I_макс по отношению к однополярной схеме.

Значения U_обр и I_макс приведены исходя из величин наибольшего (амплитудного) значения обратного напряжения, приложенного к одному диоду, и наибольшего (амплитудного) значения тока через один диод при отсутствии сглаживающих фильтров на выходе.

Конденсатор С1 во всех схемах — это простейший фильтр, выделяющий постоянную составляющую напряжения и сглаживающий пульсации напряжения в нагрузке.
Для выпрямителей, не содержащих стабилизатор, его ёмкость рассчитывается по формулам:
С1 = 6400×I_н/(U_н×К_п) для однополупериодных выпрямителей и
С1 = 3200×I_н/(U_н×К_п) — для двухполупериодных,
где К_п — это коэффициент пульсаций, численно равный отношению амплитудного значения пульсирующего напряжения к его постоянной составляющей.
Для стабилизированных источников питания ёмкость С1 можно уменьшить в 5-10 раз.

«Коэффициент пульсаций выбирают самостоятельно в зависимости от предполагаемой нагрузки, допускающей питание постоянным током вполне определённой «чистоты»:
10 -3 . 10 -2 (0,1-1%) — малогабаритные транзисторные радиоприёмники и магнитофоны,
10 -4 . 10 -3 (0,01-0,1%) — усилители радио и промежуточной частоты,
10 -5 . 10 -4 (0,001-0,01%) — предварительные каскады усилителей звуковой частоты и микрофонных усилителей.» — авторитетно учит нас печатное издание.

Ну и под занавес приведём незамысловатую онлайн таблицу.

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ВЫПРЯМИТЕЛЯ ДЛЯ БЛОКА ПИТАНИЯ.

А на следующей странице рассмотрим сглаживающие фильтры силовых выпрямителей, не только ёмкостные, но и индуктивные, а также активные фильтры на биполярных транзисторах.

Многие электронные приборы, для работы которых применяется переменный ток в 220 вольт, используют в своих схемах диодные мосты. Основной функцией данного устройства являются действия по выпрямлению переменного тока. Это связано с тем, что многие приборы рассчитаны на питание постоянного тока. Поэтому, и возникает постоянная необходимость в выпрямлении.

Существует много вариантов подключения подобных устройств. Так, существует диодный мост, схема с конденсатором у которого, отличается от традиционной сборки. Дешевые полупроводниковые диоды позволяют повсеместно применять такие схемы.

Работа диодного моста

Принцип работы диодного моста заключается в следующем. На его вход, обозначенный переменным значком, производится подача переменного тока с изменяющейся полярностью. Частота изменений, как правило, совпадает с частотой в электрической сети. На выходе, где расположены положительный и отрицательный выводы, получается ток исключительно с одной полярностью.

Однако, на выходящем токе будут наблюдаться пульсации с частотой, превышающей частоту переменного тока, подаваемого на вход. Такие пульсации являются нежелательными и препятствуют нормальной работе всей схемы. Для ликвидации таких пульсаций, применяются специальные фильтры. Для самых простых фильтров используются электролитические конденсаторы с большой емкостью. Таким образом, во всех блоках питания устанавливается диодный мост, схема с конденсатором которого позволяет эффективно сглаживать все пульсации выходящего тока.

Чтобы повысить производительность выпрямляющих устройств, в их конструкции применяется схема диодной сборки. В ее состав входят четыре диода с одинаковыми параметрами, объединенные в одном общем корпусе. Для их соединения используется схема мостового выпрямителя. Такая сборка очень компактная, для всех диодов соблюдается одинаковый тепловой режим. Стоимость общей конструкции значительно ниже, чем у четырех отдельных диодов. Однако, существенным недостатком является необходимость замены всего диодного моста, при выходе из строя хотя-бы одного диода.

Применение диодных мостов

Эти схемы применяются, практически, во всех областях электроники, где для питания используется переменный ток однофазной электрической сети. Данный элемент имеет в своей конструкции блоки питания трансформаторного и импульсного типа. В качестве примера импульсного варианта можно привести блок питания компьютера.

Диодные мосты также используются для устойчивой работы люминесцентных и энергосберегающих ламп. Они устанавливаются в светильники, взамен устаревших дросселей. Диодные приборы с большой мощностью входят в состав конструкции сварочных аппаратов.

Простой конденсаторный выпрямитель

знаю что паралельно диодному мосту должен стоять сглаживающий конденсатор
— как правильно подобрать номинал сглаживающего конденсатора в микрофарадах «mF» паралельно диодному мосту .
— интуитивно подозревая что конденсатор должен быть большой емкости. ничего под рукой не оказалось как три конденсатора по 250мФ (400В) подключил паралельно. на выходе после диодного моста из 12В получилось 16В (что очень нежелательно в моем случае, нужны стабильные 12 и 24VDC)
ВОПРОС; как емкость конденсатора влияет на выходное напряжение после моста? есть ли готовая формула расчета .

и еще вопрос по теме; — почему при паралельном подключении 6-ти гидроклапанов к одному трансформатору, питание в сети поднимается с 12В-вплоть до 17-тиVDC, а если подключать на обмотку трансформатора 24В питание поднимается вплоть до 34VDC . где искать грабли? может отделить катушки клапанов дополнительными диодами на каждую обмотку .

Поделиться с друзьями:

Твитнуть

Поделиться

Поделиться

Отправить

Класснуть

Adblock detector

2.) Через два диода прямого смещения ток будет течь через нагрузочный резистор. Положительное напряжение на клемме d и отрицательное напряжение на клемме 9На выходе будет обнаружено 0005 c . Аналогично на терминалах a и b .

3.) В результате полярность выхода всегда будет одинаковой, независимо от полярности входного сигнала. Мы также можем утверждать, что отрицательный полупериод сигнала переменного тока был инвертирован, что привело к положительному напряжению на выходе.

Поскольку это выходное напряжение с одной полярностью является пульсирующим, а не прямолинейным по своей природе, это не чистое напряжение постоянного тока. Как указано в 9Схема 0005 мостового выпрямителя ниже, эта проблема просто решается подключением конденсатора параллельно нагрузочному резистору.

Положительный полупериод будет заряжать конденсатор через диоды D ₂ и D ₃ в этой новой конфигурации схемы мостового выпрямителя. Конденсатор также перестанет заряжаться и начнет разряжаться через нагрузочный резистор во время отрицательного полупериода.

Вот как вы можете использовать этот калькулятор мостового выпрямителя

Этот калькулятор мостового выпрямителя может оценить четыре параметра выпрямления.

Если выбрать…

1.)

Просто введите пиковое напряжение переменного тока (VPEAKV_{PEAK}VPEAK​), и калькулятор рассчитает для вас напряжение постоянного тока (VDCV_{DC}VDC​). Если вы хотите рассчитать его самостоятельно, вы можете использовать следующую формулу:

VDC=2⋅VPEAKπ\quad V_{DC} = \frac{2 \cdot V_{PEAK}} {\pi}VDC​= π2⋅ВПИК​​

2.)

Термином ViV_iVi будем обозначать напряжение, поступающее со вторичных обмоток трансформатора (или входное напряжение):

Vi=VM⋅sin⁡(2π f T) \quad V_{i} = V_{M} \cdot \sin(2π \, f\, T)Vi​=VM​⋅sin(2πfT)

Используя закон Ома для получения тока, мы должны отметить, что два типа сопротивления будет ограничивать ток, сопротивление нагрузки (R _L ) и прямое сопротивление диода (R _f ).

Примечание: Прямое сопротивление можно найти, используя ВАХ диода.

Опция current предлагает вам ввести следующее:

• Введите сопротивление нагрузки RLR_LRL​.
• Введите прямое сопротивление диодов RFR_FRF​.
• Введите максимальное напряжение переменного тока VMV_MVM​.

И этот калькулятор вычисляет текущий IMI_MIM​, используя следующую формулу:

IM=VM(2Rf+RL)\quad I_{M} = \frac{V_M}{(2R_f + R_L)}IM​=(2Rf​ +RL​)VM​​

3.)

Этот калькулятор мостового выпрямителя вычисляет среднеквадратичное значение тока (IRMSI_{RMS}IRMS​) из IMI_MIM​, как показано ниже:

IRMS=IM2\quad I_{ RMS} = \frac{I_{M}}{\sqrt2}IRMS​=2

​IM​​

4.)

Вычисляет коэффициент пульсаций выходного сигнала как отношение тока пульсаций (также известного как среднеквадратический ток) к постоянному току.

Коэффициент пульсаций = (IRMSIDC) 2−1 \ text {Коэффициент пульсаций} = \ sqrt {\ Big (\ frac {I_ {RMS}} {I_ {DC}} \ Big) ^ 2 — 1} Коэффициент пульсаций = ( IDC​IRMS​)2−1

​

Если вы введете RMS ток (I_RMS) и DC ток (I_DC) , этот калькулятор даст вам коэффициент пульсации .

Применение схемы мостового выпрямителя

• Мостовые выпрямители широко используются в цепях электропитания из-за их низкой стоимости по сравнению со схемами с отводом от средней точки.
• Амплитуда модулированных радиоволн может быть определена с помощью схемы мостового выпрямителя.
• Их также можно использовать при сварке для подачи поляризованного напряжения.

Часто задаваемые вопросы

Для чего можно использовать мостовой выпрямитель?

Мостовой выпрямитель преобразует переменный ток на входе в постоянный ток на выходе . В электронных источниках питания типичным компонентом является схема мостового выпрямителя. Многие электронные схемы требуют использования выпрямленного источника постоянного тока для питания многочисленных электронных основных компонентов от сети переменного тока.

Как проверить мостовой выпрямитель?

Мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов и проверяется так же, как диод. Из-за того, как он построен, вы можете проверить каждый диод отдельно , а остальные диоды расположены так, что они не будут мешать вашему считыванию. На каждом диоде должно быть падение около 0,7 В в одном направлении и отсутствие потока в другом.

Как использовать мостовой выпрямитель?

Мостовой выпрямитель можно использовать для преобразования входного переменного тока (AC) в выходной постоянный ток (DC). Диодный мостовой выпрямитель представляет собой схему мостовой схемы, в которой используются четыре диода для создания одинаковой полярности выхода для любой полярности входа.

Как рассчитать коэффициент пульсаций мостового выпрямителя?

Для расчета коэффициента пульсаций мостового выпрямителя:

1. Возьмите отношение среднеквадратичного тока к чистому постоянному току.
2. Большинство мостовых выпрямителей имеют коэффициент пульсации 0,48 .

Калькулятор коэффициента выпрямления | Расчет коэффициента выпрямления

👎

Формула

Перезагрузить

👍

Коэффициент ректификации Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1: Преобразование входных данных в базовый блок

Выходная мощность постоянного тока: 25 Вт —> 25 Вт Преобразование не требуется
Входная мощность переменного тока: 40 Вт —> 40 Вт Преобразование не требуется

ШАГ 2: Вычисление формулы

ШАГ 3: Преобразование результата в единицу измерения

0,625 —> Преобразование не требуется

Коэффициент ректификации Формула

Коэффициент выпрямления = Выходная мощность постоянного тока / Входная мощность переменного тока
η = P _{постоянный ток} /P _{переменный ток}

Что такое выпрямление сигнала?

Процесс отсечения сигнала или формы волны таким образом, что его положительная или отрицательная часть полностью исключается. Этот метод можно использовать для преобразования переменного тока в постоянный, например, для получения управляющих напряжений для использования в звуковых синтезаторах.

Как рассчитать коэффициент ректификации?

Калькулятор коэффициента выпрямления использует коэффициент выпрямления = выходная мощность постоянного тока / потребляемая мощность переменного тока для расчета коэффициента выпрямления. Формула коэффициента выпрямления определяется как эффективность преобразователя. Это отношение выходной мощности постоянного тока к входной мощности переменного тока. Коэффициент ректификации обозначается символом η .

Как рассчитать коэффициент ректификации с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для коэффициента выпрямления, введите выходную мощность постоянного тока 9.0279 (P _dc ) & Потребляемая мощность переменного тока (P _AC ) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет коэффициента выпрямления с заданными входными значениями -> 0,625 = 25/40 .

Часто задаваемые вопросы

Что такое коэффициент ректификации?

Формула коэффициента выпрямления определяется как КПД преобразователя. Это отношение выходной мощности постоянного тока к входной мощности переменного тока, которое представлено как 9.0279 η = P _dc /P _AC или Коэффициент выпрямления = Выходная мощность постоянного тока/Потребляемая мощность переменного тока . Выходная мощность постоянного тока — это выходная мощность выпрямителя, а потребляемая мощность переменного тока определяется как количество мощности переменного тока, подаваемой в цепь от переменного источника.

Как рассчитать коэффициент ректификации?

Формула коэффициента выпрямления определяется как КПД преобразователя. Это отношение выходной мощности постоянного тока к входной мощности переменного тока рассчитывается с использованием коэффициента выпрямления = Выходная мощность постоянного тока / Входная мощность переменного тока . Для расчета коэффициента выпрямления вам потребуется выходная мощность постоянного тока (P _dc ) и потребляемая мощность переменного тока (P переменного тока ) . С помощью нашего инструмента вам нужно ввести соответствующее значение для выходной мощности постоянного тока и входной мощности переменного тока и нажать кнопку расчета. Вы также можете выбрать единицы измерения (если есть) для ввода (ов) и вывода.

Доля

Скопировано!

Вт в Ампер

Следующие два калькулятора (базовый и расширенный) можно использовать для расчета и преобразования электрического тока в амперах из электрической мощности в ваттах и ​​напряжения в вольтах.

В расширенном калькуляторе преобразования ватт в ампер мы можем рассчитать электрический ток в амперах, миллиамперах или килоамперах по электрической мощности в ваттах, милливаттах или киловаттах и ​​среднеквадратичному напряжению в вольтах для цепей постоянного тока, переменного тока, 1-фазных и 3-фазных цепей. с линейным напряжением (соединение треугольником), линейным напряжением (соединение звездой) и коэффициентом мощности (P.F). Вы можете подробнее узнать о разнице между соединениями «звезда» (Y) и «треугольник» (Δ).

В калькуляторе простого преобразования ватт в ампер любые два известных значения из трех (P, I и V) могут использоваться для расчета мощности в ваттах, силы тока в амперах или напряжения в вольтах.

Примечание 1: Если вы пользуетесь мобильным телефоном, нажмите на три точки « … » рядом с «Расширенный калькулятор», чтобы выбрать простой калькулятор. Для удобства работы с мобильными телефонами используйте калькулятор в альбомной ориентации.

Содержание

• Расширенный калькулятор
• Простой Калькулятор

Расширенный калькулятор преобразования ватт в ампер

Простой калькулятор преобразования ватт в ампер

Примечание 2: Для более высоких значений, таких как 5×10 ³ , 10×10 ^-6 , 1,6 x 10 ¹² , введите значение как 1e-6 для экспоненциальной записи 3 , 1. 6e12 и т. д.

I = P ÷ V

I = P ÷ (√3 x v _L-L 2 x Cosul)

3

3

Преобразование с линейным напряжением в нейтральное (В _L-N )

I = P ÷ (3 x В _L-N x Cosθ)

Где: P

• В = напряжение в вольтах
• I = ток в амперах
• Cosθ = коэффициент мощности в цепях переменного тока
• В _L-L = Линейное напряжение в трехфазных цепях
• В _L-N  = Линейное напряжение в 3-фазных цепях

Типовые значения коэффициента мощности для оборудования и устройств

Для точного расчета используйте точное значение коэффициента мощности вместо типичного расчетного значения или проверьте паспортные данные устройства.

Электрооборудование и приборы		P.F = Cosθ
Двигатель и трансформатор	Асинхронный двигатель без нагрузки	0,35
	Асинхронный двигатель при полной нагрузке	0,85
	Трансформатор без нагрузки	0,15
Лампы	Лампы накаливания	1,0
	Люминесцентные лампы (некомпенсированные)	0,5
	Люминесцентные лампы (компенсированные)	0,9
	Газоразрядные лампы	от 0,4 до 0,6
	Ртутная лампа	0,5
	Натриевая лампа	0,6-0,7
Духовки	Печи с элементами сопротивления	1,0
	Печи с индукционным нагревом (компенсированные)	0,85
	Нагревательные печи диэлектрического типа	0,85
Сварка	Паяльные машины сопротивления	от 0,8 до 0,9
	Набор для фиксированной однофазной дуговой сварки	0,5
	Электродвигатель для дуговой сварки	от 0,7 до 0,9
	Дуговая печь	от 0,8 до 0,9
	Комплект трансформатора для дуговой сварки	0,7-0,8
Приводы постоянного и переменного тока и преобразователи	Преобразователи переменного тока в постоянный	0,95
	Привод переменного тока	0,4-0,7
	Привод постоянного тока	0,6-0,9
Чистая резистивная нагрузка		1
Чистая индуктивная и емкостная нагрузка		0

Как преобразовать ватты в ампер?

Базовый калькулятор преобразования ампер в ватт использует закон Ватта, который гласит, что «Общая мощность электрической цепи равна произведению электрического тока и напряжения в этой цепи». то есть

Ток (I) в амперах = мощность (P) в ваттах ÷ напряжение (V) в вольтах

I = P ÷ V

Если мы подставим значения V и I в приведенные выше уравнения из закона Ома, мы получим ток, как следует, а также.

I = √(P ÷ R)

I = V ÷ R

Примеры:

Ток = мощность ÷ напряжение

I = 2070 Вт ÷ 5 В = 9 Вт

I = 48 Вт ÷ 12 В = 4 А

Эквивалентная мощность в ваттах и ​​амперах при 120 В переменного тока, 230 В переменного тока и 12 В постоянного тока

В следующей таблице показаны различные значения силы тока и мощности для 120 В и 230 В переменного тока и 12 В постоянного тока при единичном коэффициенте мощности «1».

Ток в амперах	Мощность в ваттах	Напряжение в вольтах
1	120 Вт	120 В переменного тока
	230 Вт	230 В переменного тока
	12 Вт	12 В постоянного тока
5	600 Вт	120 В переменного тока
	1150 Вт	230 В переменного тока
	60 Вт	12 В постоянного тока
10	1200 Вт	120 В переменного тока
	2300 Вт	230 В переменного тока
	120 Вт	12 В постоянного тока
15	1800 Вт	120 В переменного тока
	3450 Вт	230 В переменного тока
	180 Вт	12 В постоянного тока
20	2400 Вт	120 В переменного тока
	4600 Вт	230 В переменного тока
	240 Вт	12 В постоянного тока
30	3600 Вт	120 В переменного тока
	6900 Вт	230 В переменного тока
	360 Вт	12 В постоянного тока
50	6000 Вт	120 В переменного тока
	11500 Вт	230 В переменного тока
	600 Вт	12 В постоянного тока
70	8400 Вт	120 В переменного тока
	16100 Вт	230 В переменного тока
	840 Вт	12 В постоянного тока
100	12000 Вт	120 В переменного тока
	23000 Вт	230 В переменного тока
	1200 Вт	12 В постоянного тока

Калькуляторы, связанные с электротехникой и электроникой

• Калькулятор номинала автоматического выключателя в амперах
• Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)
• Усовершенствованный калькулятор падения напряжения и формула падения напряжения
• Калькулятор мощности, напряжения, тока и сопротивления (P, V, I, R)
• Калькулятор требуемой величины резистора для схемы светодиода
• Калькулятор цветового кода 3-, 4-, 5- и 6-полосного резистора
• Калькулятор среднеквадратичного напряжения
• Калькулятор среднеквадратичного напряжения
• Калькулятор правил Крамера 2 и 3 системы уравнений
• Калькулятор правила делителя напряжения (VDR)
• Калькулятор размера проводов и кабелей в AWG
• Калькулятор номинальной емкости аккумулятора
• Калькулятор счетов за электроэнергию – Как рассчитать счет за электроэнергию – Примеры

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

Калькулятор трансформатора с формулой и уравнением

Используйте этот бесплатный калькулятор трансформатора для мгновенной оценки напряжения, токов нагрузки, различных потерь и других связанных параметров.

Давайте перейдем к десяти вычислениям идеи; и читать; трансформатор.

Что такое трансформатор?

В области электротехники:

«Пассивным элементом, передающим электрическую энергию между различными электрическими цепями, называется трансформатор»

Символ трансформатора:

Внимательно изучите символическую схему трансформатора. Позже мы подробно разработаем его и для вас. Еще одно дополнение заключается в том, что наш лучший калькулятор трансформатора также позволит вам оценить каждый элемент, связанный с функциональностью трансформатора.

Типы трансформаторов:

Существуют различные типы трансформаторов, которые используются для определенных целей в различных областях. К ним относятся:

Повышающий трансформатор:

Этот тип трансформатора имеет вторичное напряжение выше, чем первичное напряжение.

Этот тип трансформатора используется в местах или районах, где номинальное напряжение очень низкое, и населению необходимо использовать приборы, работающие на более высоком напряжении.

Понижающий трансформатор:

В этом трансформаторе первичное напряжение выше вторичного.

Понижающие трансформаторы обычно используются в коммерческих или жилых помещениях, где потребители используют различные устройства, работающие на более низком напряжении. Этот онлайн-калькулятор понижающего трансформатора также означает работу такого рода.

Однофазный трансформатор:

Этот трансформатор работает только в однофазных энергосистемах.

Трехфазный трансформатор:

Этот трансформатор работает от трехфазной сети. Вы можете рассмотреть этот калькулятор трехфазного трансформатора, чтобы тщательно исследовать распределители трехфазного питания без каких-либо препятствий.

Трансформатор тока:

В трансформаторе тока:

• Передается только ток
• Вторичная обмотка ig больше, чем у первичной обмотки
• Первичный ток меньше вторичного тока
• Этот трансформатор всегда подключается в последовательную цепь

Трансформатор напряжения:

В трансформаторе напряжения:

• Общее напряжение достаточно снижено для работы бытовой техники
• Всегда подключайте трансформатор напряжения параллельно электрической цепи

Уравнения трансформатора:

Основное уравнение трансформатора приведено ниже и также используется для начала расчетов с помощью нашего онлайн-калькулятора трансформаторов относительно передачи напряжения и тока:

$$ \frac {V_p}{V_s} = \frac {n_p}{n_s} $$

Где:

\(V_p\) = напряжение первичной обмотки

\(V_s\) = напряжение вторичной обмотки

\(n_p\) = количество витков первичной обмотки

\(n_s\) = количество витков вторичной обмотки

Размер трансформатора:

Размер трансформатора оценивается на основе его номинальной мощности, которая может быть либо в вольтах, киловольтах или мегавольтах. Этот бесплатный калькулятор размеров трансформатора также позволяет понять пиковую мощность, которую может передавать трансформатор.

В электрической системе трансформатор является единственным элементом, который отвечает за большинство проблем. Всякий раз, когда вы чувствуете, что какой-либо компонент ведет себя ненормально, попробуйте заменить трансформатор, и вы на 90% уверены, что проблема будет устранена в данный момент.

Ток трансформатора:

Вы можете определить переменный ток для однофазных и трехфазных трансформаторов следующим образом:

Однофазный трансформатор:

Ток полной нагрузки (А) = кВА × 1000 / В

Трехфазный трансформатор:

Ток полной нагрузки (А) = кВА × 1000 / (1,732 × В) обмотка катушки называется коэффициентом трансформации.

Несомненно, наш лучший калькулятор коэффициента трансформации трансформатора вычисляет этот конкретный анализ коэффициента за несколько секунд, но вы также можете определить это, используя следующее выражение:

$$ Коэффициент преобразования = \frac{N_1}{N_2} $$

Вы также можете определить этот конкретный элемент, воспользовавшись калькулятором соотношения витков бесплатного трансформатора.

Например:

Если имеется трансформатор 1:1, это означает, что количество витков на его первичной и вторичной обмотках одинаково.

Различные потери трансформатора:

Фактом является то, что каждая реальная система не всегда идеальна. То же самое и с настоящим трансформатором. Когда напряжения передаются на трансформатор и от трансформатора, подтверждается, что принимаемое напряжение никогда не будет таким же, как оно было приложено. Он всегда меньше, чем фактически примененный. Эта потеря связана с различными факторами, которые могут включать:

Потери из-за вихревых токов:

Эти потери возникают, когда в сердцевине ферромагнитного материала индуцируется ток только из-за электромагнитной индукции. Теперь, чтобы избежать такой ошибки при передаче тока, вы должны использовать железный сердечник, состоящий из тонких металлических листов. Вы должны иметь в виду, что эти листы должны иметь самое высокое удельное сопротивление.

Потери на рассеяние:

Потери из-за рассеяния потока в трансформаторе известны как потери на рассеяние. Не только это, но и эти потери вызывают возникновение вихревых токов на магнитопроводе трансформатора. Вы можете минимизировать паразитные потери только в том случае, если контролируется поток рассеяния.

Диэлектрические потери:

Возникают только в изоляционном материале электрического устройства. Когда дело доходит до трансформатора, этот материал присутствует в его масле. Основной причиной этой потери является не что иное, как потеря качества диэлектрического материала и масла.

Потери в сердечнике или потери в стали:

Вместо вихревых токов и потерь на гистерезис, которые являются причинами потерь в сердечнике, основной причиной по-прежнему является переменный магнитный поток. Эти потери зависят только от напряжения.

Потери в меди:

Эти потери возникают из-за омического сопротивления обеих обмоток трансформатора. Когда ток через обмотки изменяется, это также вызывает изменение медных потерь устройства.

Идеальный трансформатор:

Идеальный трансформатор — это тот, в котором нет потерь мощности.

Потери мощности = P = Ip * Vp = Is * Vs.

Приведенное выше уравнение показывает, что электрическая мощность в первичной и вторичной обмотках одинакова.

Напряжение идеального трансформатора:

Вы можете определить напряжение идеального трансформатора, используя следующее выражение:

Vs = Vp * Ns / Np

Ток идеального трансформатора:

Приступайте к расчету ток, рассмотрев формулу трансформатора для идеального случая ниже:

Is = Ip * Np / Ns

Таблица силы тока трансформатора:

Давайте посмотрим на пару таблиц, которые описывают размеры трансформатора соответственно:

Однофазный трансформатор:

Однофазные трансформаторы, ток полной нагрузки (FLC)
кВА	120 В	208 В	240 В	277В	480 В	600 В
. 25	2,0	1,2	1.	0,9	0,5	0,4
.50	4,2	2,4	2.1	1,8	1,0	0,8
.75	6,3	3,6	3.1	2,7	1,6	1,3
1	8,3	4,8	4,2	3,6	2.1	1,7
1,5	12,5	7,2	6,2	5,4	3.1	2,5
2	16,7	9,6	8,3	7,2	4,2	3,3
3	25	14,4	12,5	10,8	6,2	5
5	41	24	20,8	18	10,4	8,3
7,5	62	36	31	27	15,6	12,5
10	83	48	41	36	20,8	16,7
15	125	72	62	54	31	25
25	206	120	104	90	52	41
37,5	312	180	156	135	76	62
50	416	240	208	180	104	83
75	625	340	312	270	156	125
100	833	480	416	361	208	166
167	1391	803	695	603	347	278

Трехфазный трансформатор:

Трехфазный трансформатор, ток полной нагрузки (FLC)
кВА	208 В	240 В	480 В	600 В
3	8,3	7,2	3,6	2,9
6	16,6	14,4	7,2	5,8
9	25	21,6	10,8	8,6
15	41,7	36,1	18,0	14,4
30	83,4	72,3	36. 1	28,9
45	124	108	54,2	43,4
75	208	180	90	72
112,5	312	270	135	108
150	416	360	180	144
225	624	541	270	216
300	832	721	360	288
500	1387	1202	601	481
750	2084	1806	903	723
1000	2779	2408	1204	963

Все вышеперечисленные диапазоны также могут быть перепроверены с помощью этого бесплатного калькулятора силы тока трансформатора за доли секунды. Как это звучит?

Как проанализировать трансформатор?

Как насчет решения примера, который прояснит ваше понимание функциональности трансформатора? Давайте двигаться вперед!

Пример № 01:

Имеется однофазный трансформатор мощностью около 56 кВА. Его первичное напряжение составляет 350 вольт, а вторичное напряжение почти 673 вольта. Считая трансформатор tpo идеальным, рассчитайте коэффициент трансформации.

Решение:

Поскольку трансформатор предполагается идеальным:

Коэффициент витков = N1 / N2 = V1 / V2 = (350 / 76) = 4,60

Пример # 00 0 0 9 9 0 0 0 Оцените число витков вторичной обмотки при следующих параметрах трансформатора тока:

\(V_p\) = 30 вольт

\(V_s\) = 70 вольт

\(n_p\) = 5

Решение:

Мы знаем, что:

$ 9000V_p_frac} {V_s} = \frac {n_p}{n_s} $$

Выполнение расчетов трансформаторов тока:

$$ \frac {30}{70} = \frac {5}{n_s} $$

$$ n_s = \frac{5*70}{30} $$

$$ n_s = 11,66 $$

Как работает калькулятор трансформатора?

Этот бесплатный калькулятор обмотки трансформатора позволяет вам узнать различные характеристики работы однофазного или трехфазного трансформатора. Давайте разберемся, как его использовать, и проанализируем это конкретное пассивное электрическое устройство.

Введите:

• Прежде всего, нажмите на раскрывающийся список и выберите, хотите ли вы исследовать однофазный или трехфазный трансформатор
• Теперь перейдите к следующему списку, в котором вам будут предоставлены различные доступные варианты. Выберите комбинацию параметров, в зависимости от которой вы хотите рассчитать неизвестный.
• После этого извлеките все необходимые термины в соответствующих полях вместе с модулем
.
• В конце нажмите десять кнопку расчета

Вывод:
Лучший калькулятор кВА трансформатора выполняет следующие расчеты:

• Оценивает первичные и вторичные напряжения и токи
• Оценивает потери в меди и потери в железе
• Оценка потерь на вихревые токи
• Оценка потерь на гистерезис
• Расчет соотношения витков для первичной и вторичной катушек

Часто задаваемые вопросы:

Трансформаторы переменного или постоянного тока?

Практически через трансформатор нельзя пропускать постоянный ток. Но напряжение постоянного тока может быть подано через него, ползучим напряжением переменного тока. Отдых, этому бесплатному трансформаторному калькулятору требуется пара секунд, чтобы выяснить, сколько напряжений он может выдержать при минимальных потерях при передаче.

Почему постоянный ток не используется в домах?

Постоянный ток не становится равным нулю. Он остается прежним и именно поэтому его категорически запрещается использовать в бытовых целях. Для таких целей переменный ток действительно является предпочтительным выбором.

Что вы подразумеваете под коэффициентом мощности?

Коэффициент мощности фактически представляет собой отношение рабочей мощности к полной мощности.

Почему в трансформаторе используется выпрямитель?

В трансформаторе выпрямитель работает как устройство, преобразующее переменный ток в постоянный.

В чем основная разница между кВт и кВА?

Коэффициент мощности является основным отличием этих двух терминов. Если кВт — это мощность реального трансформатора, то кВА считается коэффициентом мощности кажущегося трансформатора.

Заключение:

Трансформаторы — это устройства безопасности, которые используются во всем мире для снижения или повышения напряжения в зависимости от потребностей. Кроме того, эти электрические систематические устройства используются для управления током и напряжением, которые должны передаваться на большие расстояния. Вот почему наш лучший калькулятор трансформатора разработан, чтобы помочь вам понять различные термины, связанные с функциональностью трансформатора.

Ссылки:

Из источника Википедии: Трансформатор, Принципы, Поток рассеяния, Эквивалентная схема, Полярность, Потери энергии, Конструкция, Обмотки, Параметры классификации,

Из источника Академии Хана: Трансформаторы

Из источника Lumen Learning: трансформаторы, электробезопасность

Калькулятор мощности постоянного тока • Электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Определения и формулы

Электрический заряд

Электрический ток

Электрическое напряжение

Электрическое сопротивление

Электрическая мощность

Расчет электрической мощности в цепи постоянного тока

Этот калькулятор используется для расчета мощности постоянного тока, и все, что здесь сказано, относится в основном к постоянному току. Обратите внимание, что аббревиатура постоянного тока обычно означает «прямой», а словосочетание «постоянный ток» не является тавтологией. Для гораздо более сложного случая расчета мощности переменного тока используйте наш Калькулятор мощности переменного тока и Калькулятор ВА в Вт 9.0003

Электрический заряд

Линия электропередачи является примером устройства для передачи энергии от места, где она вырабатывается, к местам, где она потребляется

Электрический заряд или количество заряда является физической скалярной величиной, определяющей способность тел создавать электромагнитные поля и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Электрический заряд заставляет тело испытывать силу, когда оно находится в электромагнитном поле. Разноименные заряды притягиваются, а заряды одного знака отталкиваются.

В системе СИ единицей измерения электрического заряда является кулон, равный электрическому заряду, проходящему через поперечное сечение проводника, по которому течет ток в один ампер за одну секунду. Хотя мы можем наблюдать перенос зарядов в любой электрической цепи, количество зарядов не меняется, потому что электроны не создаются и не уничтожаются. Электрический заряд в движении представляет собой ток, который обсуждается ниже. Перемещая заряд из одного места в другое, мы можем передавать электрическую энергию.

Дополнительная информация об электрическом заряде, линейной плотности заряда, поверхностной плотности заряда и объемной плотности заряда и их единицах измерения.

Электрический ток

Электрический ток представляет собой скорость потока заряженных частиц или носителей заряда (электронов, ионов или электронных дырок) через участок c проводника, которым может быть металл (например, проволока), электролит ( например, нейрон) или полупроводник (например, транзистор). В частности, это скорость потока электронов в цепи, как показано на рисунке выше.

Единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер или ампер (символ А), представляющий собой поток заряженных частиц со скоростью один кулон в секунду. Условное обозначение электрического тока — I . Его происхождение происходит от французской фразы intensité du courant (интенсивность тока).

Электрический ток может течь в любом направлении — от отрицательного к положительному выводу электрической цепи и наоборот в зависимости от типа заряженных частиц. Положительные частицы (положительные ионы в электролитах и ​​электронные дырки в полупроводниках) текут от положительного вывода к отрицательному, и это направление потока положительных частиц условно определяется как направление обычного электрического тока. Его также можно рассматривать как направление потока от высокого потенциала к низкому потенциалу, от высокой энергии к низкой энергии. Это определение направления тока является историческим и стало широко использоваться до того, как стало понятно, что ток в проводах на самом деле возникает из-за движения отрицательного заряда.

Мы также можем удобно использовать это традиционное направление тока для объяснения электрических процессов, используя аналогию с гидравликой (или водопроводом). Мы понимаем, что вода течет из точки с высоким давлением в точку с низким давлением. Между двумя точками с одинаковым напором не будет потока воды. Электрический ток ведет себя почти точно так же: в цепи он течет между точкой с более высоким электрическим потенциалом (плюсовая клемма) в точку с более низким электрическим потенциалом (минусовая клемма).

Труба ведет себя как проводник, а вода ведет себя как электрический ток. Давление в трубе подобно электрическому потенциалу. Мы также можем сравнить основные элементы схемы с их гидравлическими аналогами: резистор эквивалентен сужению (например, засорению волос) в трубе, конденсатор эквивалентен гибкой диафрагме, запаянной внутри трубы, индуктор можно сравнить с тяжелую турбину помещают в поток воды, а диод можно сравнить с шаровым обратным клапаном, пропускающим жидкость только в одном направлении.

В системе СИ электрический ток измеряется в амперах (А), названных в честь французского физика Андре-Мари Ампера. Этот блок часто неофициально и неофициально называют усилителем. Ампер — одна из семи основных единиц СИ. В мае 2019 года вступило в силу новое определение ампера через фундаментальные константы. Ампер также можно определить как один кулон заряда, проходящий через заданную точку в секунду.

Дополнительную информацию об электрическом токе можно найти в наших конвертерах электрического тока и линейных преобразователях плотности тока.

Скорость, с которой передается плата, может варьироваться, и, следовательно, информация может передаваться или передаваться. На этом принципе основаны все системы связи, такие как радио (разумеется, включая смартфоны) и телевидение.

Электрическое напряжение

Электрическое напряжение или разность электрических потенциалов в статическом электрическом поле — это мера работы, необходимой для перемещения заряда между двумя выводами компонента. Компонентом может быть любой электрический элемент, такой как лампочка, резистор, катушка или конденсатор. Между двумя клеммами может существовать напряжение независимо от того, протекает между ними ток или нет. Например, 9Батарея V имеет напряжение на своих клеммах, даже если к ним ничего не подключено и между ними не протекает ток.

Единицей напряжения в СИ является вольт, который равен одному джоулю работы на 1 кулон заряда. Вольт назван в честь итальянского физика Алессандро Вольта.

В Северной Америке общепринятым обозначением электрического напряжения является В , что так же неудобно, как использование футов и дюймов. Рассмотрим, например, что звучит разумнее: В = 5 В или U = 5 В? Во многих других странах, например, в немецких, французских или российских учебниках физики в основном используется буква U , потому что она более удобна. Одно из объяснений использования U заключается в том, что в немецком языке разница составляет Unterschied (напряжение — это разность потенциалов).

Мы знаем, что энергия, которая использовалась для перемещения заряда через компонент цепи, не может исчезнуть и должна появиться где-то еще в любой форме. Это называется принципом сохранения энергии.

Например, если этим компонентом был конденсатор или перезаряжаемая батарея, энергия будет сохранена в виде электрической энергии, доступной для использования. Если компонентом был, например, нагревательный элемент в печи, электрическая энергия превращалась в тепло. В громкоговорителе электрическая энергия превращается в акустическую (механическую) энергию и тепло. Почти вся энергия, потребляемая компьютером, преобразуется в тепло, которое обогревает помещение, в котором установлен этот компьютер.

Теперь рассмотрим электрический компонент в виде автомобильного аккумулятора, подключенного к автомобильному генератору для зарядки. В этом случае энергия подводится к компоненту . Если, с другой стороны, двигатель автомобиля не работает, а его акустическое оборудование работает, энергия подается самим компонентом (аккумулятором). Если на одну из двух клемм батареи поступает ток и внешний источник (генератор переменного тока) должен затратить энергию для обеспечения этого тока, то эта клемма называется положительной по отношению к другой клемме батареи, которая называется отрицательной. Обратите внимание, что эти знаки «плюс» и «минус» являются всего лишь соглашением, которое позволяет нам указывать напряжение на двух клеммах.

Дополнительная информация об электрическом потенциале и напряжении.

USB-тестер типа C, подключенный к зарядному устройству и смартфону (см. пример 2 выше)

Рисунок относится к примеру 2 выше, в котором USB-тестер типа C, подключенный к зарядному устройству USB (слева), измеряет ток смартфона потребление, напряжение зарядки, обеспечиваемое этим портом, и вычисляет мощность, потребляемую смартфоном, подключенным к правому USB-порту тестера. Красная стрелка на дисплее тестера показывает направление тока. Другими словами, на дисплее тестера видно, что нагрузка (смартфон) подключена к нужному порту и идет зарядка нагрузки. Учтите, что если вместо зарядного устройства мы подключим в левый порт какое-нибудь USB-устройство, например флешку, то этот тестер покажет обратное направление протекания тока и ток, потребляемый флешкой.

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление — физическая величина, мера свойства объекта препятствовать прохождению электрического тока. Она равна отношению напряжения на объекте к току, протекающему через него:

Эта формула называется законом Ома. Для многих проводящих материалов значение R постоянно, поэтому значения U и I прямо пропорциональны. Сопротивление любого материала определяется по существу двумя свойствами: самим материалом и его геометрией. Например, электроны могут свободно и легко течь через золотую или серебряную проволоку, но не так легко через стальную проволоку; они не могут течь через изоляторы любой формы. Конечно, на сопротивление могут влиять и другие факторы, но в гораздо меньшей степени. Например, температура, чистота материала провода, деформация проводника (используется в тензодатчиках), его световая освещенность (используется в фоторезисторах).

Дополнительная информация об электрическом сопротивлении, проводимости, электропроводности и удельном сопротивлении.

Электроэнергия

В физике мощность — это скалярная величина, равная скорости изменения, передачи или потребления энергии в физической системе. В электромагнетизме электрическая мощность — физическая величина, характеризующая скорость передачи, преобразования или потребления электрической энергии в электрической цепи. Единицей измерения электрической мощности в системе СИ является ватт (обозначение Вт), который определяется как 1 джоуль в секунду. Скорость передачи электрической энергии составляет один ватт, если один джоуль энергии затрачивается на передачу одного кулона заряда по цепи за одну секунду.

Дополнительную информацию о мощности можно найти в нашем конвертере единиц мощности.

Расчет электрической мощности в цепи постоянного тока

Мощность, необходимая для передачи определенного количества кулонов в секунду (то есть тока I в амперах) через элемент цепи с разностью потенциалов U , пропорциональна как тока и напряжения. То есть

Правая часть этого уравнения представляет собой произведение джоулей на кулон (напряжение в вольтах) и кулонов на секунду (ток в амперах), что дает ожидаемую размерность джоулей в секунду. Это уравнение определяет мощность, поглощаемую компонентом схемы, с точки зрения напряжения на его клеммах и тока, протекающего через него. Это уравнение вместе с уравнением закона Ома используется в данном калькуляторе.

Настольный источник питания постоянного тока, показывающий ток, протекающий через нагрузку, и напряжение на клеммах нагрузки

Эта статья была написана Анатолием Золотковым

Расчет параметров ИБП

Перед выбором ИБП необходимо определить необходимость. ИБП может потребоваться для различных целей, таких как освещение, пусковое питание, транспорт, механические системы, отопление, охлаждение, производство, противопожарная защита, кондиционирование помещений, обработка данных, связь, жизнеобеспечение или сигнальные цепи.

Некоторым объектам ИБП нужен более чем для одной цели. Важно определить допустимую задержку между отключением основного питания и доступностью питания ИБП, продолжительность времени, в течение которого требуется аварийное или резервное питание, и критичность нагрузки, которую должен нести ИБП. Все эти факторы влияют на размеры ИБП и выбор типа ИБП

.

Выбор ИБП 3 фазы или 1 фаза

Однофазное питание используется в большинстве домов и малых предприятий и подходит для ходовых огней, вентиляторов, 1 или 2 кондиционеров, некоторых компьютеров и двигателей мощностью до 5 лошадиных сил; однофазный двигатель потребляет значительно больший ток, чем эквивалентный трехфазный двигатель, что делает трехфазное питание более эффективным выбором для промышленного применения

 

Рис. 1. При форме волны однофазной мощности, когда волна проходит через ноль, мощность, подаваемая в этот момент, равна нулю. Волна совершает n50 циклов в секунду

3-фазное питание широко распространено в крупных компаниях, центрах обработки данных, а также в промышленности и производстве по всему миру. В то время как преобразование существующей однофазной установки в трехфазную обходится дорого, 3-фазная система позволяет использовать меньшую, более безопасную и менее дорогую проводку.

 

Рис. 2. Трехфазная мощность имеет 3 различных перекрывающихся волновых цикла. Каждая фаза достигает своего пика на 120 градусов относительно других, поэтому уровень подаваемой мощности остается постоянным

Большинство потребителей электроэнергии в Индии имеют трехфазное подключение к сети, если общая нагрузка превышает 5-7 кВт. Только если ожидаемая нагрузка ниже 5-7кВт, то потребитель получает однофазное подключение. Даже если потребитель имеет трехфазное подключение, выбор трехфазного или однофазного ИБП зависит от нескольких факторов, таких как нагрузки, которые должны быть подключены к ИБП, а также распределение электроэнергии в пределах объекта от ввода здания, электрического распределительного устройства и распределительных устройств до помещение, в котором находятся защищаемые грузы. Это не только создает полную картину электрических цепей на месте. Это также помогает определить, следует ли предлагать трехфазную или однофазную систему ИБП.

Системы ИБП – фазы ввода и вывода

В ИБП доступны три возможные конфигурации фаз. Это связано с тем, что трехфазная сеть или генератор фактически состоит из трех однофазных источников питания (и нейтрали) с ориентацией фаз между ними на 120 градусов. Трехфазное питание может дать больше электроэнергии, чем однофазное.

Законы физики и закон Ома также вступают в силу, а это означает, что размеры кабелей также увеличиваются в диаметре по мере увеличения силы тока. Выходная мощность 10 кВА, как правило, является самой крупной из доступных однофазных систем ИБП. Это связано с выходной силой тока и требованиями к кабелю. 10 кВА = 10 000 ВА / 230 В переменного тока = 43,5 ампер.

В мире ИБП принято называть однофазный ИБП только по его номинальной мощности в кВА/кВт, т. е. 5 кВА. Однако для трехфазного ИБП обычно указывается номинальная мощность в кВА/кВт вместе с количеством фаз, например, 20 кВА 3/1 или 100 кВА 3/3.

3-фазные системы ИБП (3/3 и 3/1)

Большинство центров обработки данных, коммерческих и промышленных зданий будут иметь 3-фазный электрический ввод, который соединяет их через местный распределительный трансформатор с сетью. Трехфазные цепи могут потребоваться по всему зданию для передачи больших объемов электроэнергии, необходимой для трехфазных систем с большим КВА. Это обобщение, поскольку многие среды, конечно, могут включать как однофазные, так и трехфазные нагрузки.

С точки зрения систем ИБП, если мы собираемся подключить ИБП к трехфазной сети, нам потребуется ИБП с конфигурацией 3/x. Если нагрузки также трехфазные, то нам нужна конфигурация 3/3. Если нагрузка однофазная, может потребоваться конфигурация 3/1.

Использование трехфазной системы ИБП может упростить план обеспечения бесперебойного питания и позволяет принять централизованный план защиты электропитания, в котором один большой ИБП используется для защиты всего здания или критически важных цепей и операций внутри него. Это отличается от децентрализованного плана обеспечения бесперебойного питания, в котором используется несколько небольших ИБП, рассредоточенных для защиты кластеров нагрузок, таких как компьютеры и оборудование малой мощности (<10 кВА) на объекте.

Однофазные системы ИБП (1/1)

Настенные розетки, к которым мы обычно подключаемся, являются однофазными источниками питания, рассчитанными на 230 В переменного тока 50 Гц в Индии. Типичные примеры включают банкоматы, небольшое лабораторное оборудование, настольные компьютеры, файловые серверы, коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы и телекоммуникационные системы.

Системы однофазных ИБП

мощностью до 2 кВА могут поставляться с вилкой или закрытыми клеммами для проводной установки. Требуемая мощность 3 кВА означает, что ИБП будет поставляться либо в виде проводной системы, либо с вилкой на 16 А. От 5 кВА до самой крупной доступной однофазной системы ИБП (обычно 10 кВА) для ИБП потребуется проводная установка, а также должен быть переключатель сервисного байпаса ИБП.

Расчет нагрузки системы ИБП

При расчете ИБП важно знать конфигурацию фаз, необходимую как для сетевого питания, так и для нагрузок, в дополнение к общей величине нагрузки. Консультанты по электротехнике и подрядчики по электротехнике часто указывают как размер нагрузки, так и конфигурацию фаз. Например, «120 кВА, три фазы». Это относится к нагрузке 120 кВА от трехфазного источника питания 415 В переменного тока, 50 Гц. С точки зрения размера нагрузки это означает, что каждая фаза (трехфазного электроснабжения) будет обеспечивать мощность до 40 кВА (или 174 ампер при 230 В переменного тока). Если заявлено 120 кВА на фазу, то мы будем рассматривать 3×120 кВА на фазу = нагрузка ИБП 360 кВА. Потребность в трехфазном ИБП мощностью 120 кВА может быть удовлетворена с помощью трех однофазных ИБП мощностью 40 кВА при условии, что подключенные нагрузки являются однофазными. Они будут настроены 3/1 и установлены по одному на фазу. Однако общие капитальные затраты, затраты на установку и энергоэффективность выросли в 3 раза по сравнению с установкой одной системы ИБП мощностью 120 кВА. ИБП 3/1 до 60 кВА также используются в офисной среде, где нагрузка является однофазной, и это устраняет необходимость балансировки подключений нагрузки в каждой из трех фаз. Более крупные ИБП 3/1, даже мощностью до 200 кВА, обычно требуются для нагрузок DCS и SCADA в тяжелой промышленности, такой как электростанции, сталелитейные заводы и т. д.

Расчет параметров ИБП в условиях стационарной нагрузки

Установившиеся условия нагрузки

Как и любой другой источник питания, ИБП имеет ограниченную мощность, и мощность ИБП определяется в кВА (полная мощность) и кВ (фактическая мощность).

Чтобы определить мощность ИБП и конфигурацию ИБП, необходимо выполнить следующие шаги.

• Шаг 1 Потребность в нагрузке
• Шаг 2 Конфигурация ИБП
• Шаг 3 Проверка потребности в кВА и кВт, обеспечиваемой ИБП

Шаг 1:  Необходимость загрузки

Сведите в таблицу потребность в нагрузке, как показано в таблице ниже, и получите потребность в нагрузке для нагрузок, которые, как ожидается, будут подключены к ИБП.

(Примечание:  Коэффициент мощности нагрузки должен быть измерен на месте или может быть принят на основе прошлого опыта)

Шаг 2: Конфигурация ИБП

Критичность нагрузок определяет необходимую доступность ИБП. В зависимости от критичности можно выбрать мощность или конфигурацию ИБП.

Где N — количество ИБП, необходимое для поддержки нагрузки. Для критической нагрузки с резервированием 66 % N>2, где требуется минимум 2 ИБП для поддержки нагрузки и 1 ИБП для резервирования

Шаг 3:  Выбор необходимой мощности ИБП

В зависимости от общей потребности и конфигурации ИБП выбирается мощность ИБП. Суммарная нагрузка в кВА и кВт, полученная на шаге 1, должна быть разделена на N, выбранную на шаге 2, чтобы получить мощность ИБП.

 

Расчет параметров ИБП в условиях динамической нагрузки

Определение мощности ИБП для нагрузок, которые являются динамическими по своей природе, является сложным вопросом, но с записанной информацией, как показано ниже, оптимизированная мощность ИБП может быть получена на основе

.

• Пусковой ток — характер и продолжительность
• Пиковый технологический ток — характер и продолжительность
• Количество нагрузок, последовательность их работы
• Коэффициент мощности нагрузки
• Потребляемая мощность ИБП в кВА и кВт

Пусковой ток

Импульсный ток на входе или импульсный ток при включении — это максимальный мгновенный входной ток, потребляемый электрическим устройством при первом включении. Пусковой ток можно не учитывать при расчете выбора, если нагрузка включается только один раз и работает непрерывно до следующего отключения установки, поскольку мы можем переключать нагрузки в ручном байпасе, и как только нагрузки достигают установившегося тока, нагрузки могут быть переведены на ИБП.

Если нагрузки периодически включаются и выключаются, то выбор ИБП должен также учитывать пусковой ток.

Пиковый ток процесса

Максимальный ток, мгновенно потребляемый нагрузками в течение времени процесса. Этот ток может носить повторяющийся характер. Пиковый ток должен учитываться при расчете размера ИБП независимо от его характера и продолжительности.

Количество нагрузок и последовательность операций

Выбор ИБП зависит от количества нагрузок, если нагрузка только одна, то выбор ИБП прост и основан на максимальном пиковом токе.

Мощность ИБП в кВА = √3 X V X Irms-peak

При наличии нескольких нагрузок с комбинацией характеристик статической и динамической нагрузки мощность ИБП выбирается исходя из последовательности работы нагрузок.

Последовательная работа нагрузки

Когда нагрузки работают последовательно, мощность ИБП выбирается на основе суммы среднеквадратичных токов всех подключенных нагрузок и максимального среднеквадратичного пикового тока нагрузки, как показано в приведенной ниже формуле Емкость ИБП в кВА =√3 X VX ((∑1 N I rms)+ Imaxrms-пик)

Непоследовательная работа нагрузок

Когда нагрузки не работают последовательно, мощность ИБП выбирается на основе суммы среднеквадратичных токов всех подключенных нагрузок и среднеквадратичных пиковых токов всех подключенных нагрузок, как показано в приведенной ниже формуле

.

Мощность ИБП в кВА =√3 X V X ∑1n(Irms+Irms-пиковое значение)

Расчет размера батареи

Аккумулятор предназначен для обеспечения питанием постоянного тока инвертора ИБП при сбое в сети и становится важным компонентом системы ИБП. На рынке доступны различные технологии батарей, такие как свинцово-кислотная батарея, которая далее классифицируется как трубчатая батарея, герметичная необслуживаемая батарея (SMF, VRLA), никель-кадмиевая и литий-ионная батарея.

Герметичная необслуживаемая свинцово-кислотная батарея с регулируемым клапаном

(SMF VRLA Battery) сегодня в основном используется в системах ИБП.

Батарея VRLA использует одностороннюю систему клапанов сброса давления для достижения «рекомбинантной» технологии. Это означает, что кислород, обычно образующийся на положительной пластине, поглощается отрицательной пластиной. Это подавляет образование водорода на отрицательной пластине. Вместо этого производится вода (h3O), удерживающая влагу внутри батареи. Он никогда не нуждается в поливе и никогда не должен открываться, так как это подвергнет аккумулятор воздействию избытка кислорода из воздуха.

• Номинальное напряжение элемента батареи составляет 2 В, 6 элементов соединены последовательно внутри контейнера батареи, чтобы получить конечное напряжение 12 В.
• Емкость батареи определяется как «Ампер-час (Ач)».
• Батареи соединены последовательно для увеличения напряжения блока батарей и подключены параллельно для увеличения емкости блока батарей.

По своей конструкции батарея должна эксплуатироваться в контролируемых электрических условиях и условиях окружающей среды, а критическими элементами, влияющими на срок службы батареи, являются:

1. Недостаточный заряд Зарядка аккумулятора более низким напряжением и током
2. Цикличность Циклическое использование аккумулятора
3. Перезаряд Зарядка аккумулятора более высоким напряжением или током, превышающим рекомендованные производителем условия
4. Температура Окружающая среда температура

Каталожные номера

• IEEE 1184:2006 Руководство IEEE по батареям для систем бесперебойного питания
• IEEE 485:1997 Рекомендуемая практика IEEE по определению размеров свинцово-кислотных батарей для стационарных приложений
• Технический паспорт основного производителя аккумуляторов

Ожидаемый срок службы батареи smf vrla

Расчетный срок службы батареи

Расчетный срок службы определяется производителем и учитывает конструкцию элемента и старение батареи в контролируемых условиях в лаборатории производителя. Однако расчетный срок службы батареи можно использовать только для справки, поскольку реальный срок службы батареи зависит от различных факторов, таких как

.

• Рабочая температура
• Количество циклов зарядки, разрядки Текст абзаца
• Условия зарядки
• Глубина разряда

Проще говоря, срок службы батареи заканчивается, когда ее емкость падает ниже 80% от номинальной емкости, и требуется немедленная замена.

Влияние температуры на срок службы батареи

Номинальная мощность батареи указана в ваттах на элемент при температуре окружающей среды 25-27°C. Когда рабочая температура или батарея ниже, емкость батареи будет уменьшена, а когда температура выше расчетной, емкость батареи батарея увеличивается.

Работа при повышенной температуре сокращает срок службы батареи. Общее эмпирическое правило для свинцово-кислотных аккумуляторов заключается в том, что длительное использование при повышенных температурах сокращает срок службы аккумулятора примерно на 50% на каждые 8 ​​ºC выше 25 ºC

Частота и глубина разряда

Срок службы батареи зависит от частоты и глубины разрядки. Аккумулятор может обеспечить более короткие неглубокие циклы разрядки, чем длительные циклы глубокой разрядки. Даже кратковременные колебания напряжения переменного тока, подаваемого на ИБП, могут привести к разрядке батареи на несколько секунд и более. Частые циклы работы батареи ИБП, даже кратковременные, сокращают срок службы батареи.

Соображения по выбору размера батареи

Профилирование нагрузки

Размер батареи важен для обеспечения того, чтобы питаемые нагрузки или поддерживаемая система питания адекватно обслуживались батареей в течение периода времени (т. е. автономности), для которого она предназначена. Неправильный размер батареи может привести к ухудшению времени автономной работы, необратимому повреждению элементов батареи из-за чрезмерной разрядки и отключению ИБП из-за низкого напряжения.

Профилирование нагрузки должно быть выполнено на основе

• Характер нагрузок, поддерживаемых аккумулятором
• Непрерывный
• Непостоянный
• Мгновенный
• Время автономной работы от аккумулятора
• Расчетный запас
• Коэффициент старения
• Влияние температуры

Расчетное поле

Расчетный запас

считается запасом мощности, позволяющим учесть непредвиденное добавление нагрузки в систему ИБП и неоптимальные условия эксплуатации батареи из-за неправильного обслуживания, недавней разрядки или температуры окружающей среды выше ожидаемой, или комбинации эти факторы. Метод обеспечения этого расчетного запаса заключается в добавлении нагрузки в размере 10–15% к расчетам размера батареи.

Коэффициент старения

фиксирует снижение производительности батареи из-за возраста. Производительность свинцово-кислотного аккумулятора относительно стабильна, но заметно падает на более поздних этапах срока службы. «Точка перегиба» кривой зависимости срока службы от производительности примерно соответствует моменту, когда батарея может обеспечить 80% своей номинальной емкости. После этого срок службы батареи истек, и ее следует заменить. Таким образом, чтобы гарантировать, что батарея будет соответствовать емкости в течение всего срока службы, следует применять коэффициент старения 1,25 (т. е. 1/0,8). Есть некоторые исключения, уточняйте у производителя.

Влияние температуры

Температурный поправочный коэффициент является допуском для учета температуры окружающей среды при установке. Емкость аккумуляторных элементов обычно указывается для стандартной рабочей температуры 25 °C, и если она отличается от температуры установки, необходимо применять поправочный коэффициент. IEEE 485 дает рекомендации для вентилируемых свинцово-кислотных элементов (см. таблицу), однако для герметичных свинцово-кислотных и никель-кадмиевых элементов следует обращаться за рекомендациями к производителю. Обратите внимание, что высокие температуры, более низкий срок службы батареи независимо от емкости и поправочный коэффициент предназначены только для определения емкости, т. е. вы НЕ МОЖЕТЕ увеличить срок службы батареи за счет увеличения емкости.

Температурный поправочный коэффициент для определения размера батареи

Примечание. Эта таблица основана на номинальном удельном весе вентилируемого свинцово-кислотного газа 1,215. Однако его можно использовать для вентилируемых ячеек с удельным весом до 1300. По поводу ячеек других конструкций обращайтесь к производителю.

Расчет мощности батареи для систем ИБП

Инвертор ИБП подает постоянное напряжение на подключенные к нему нагрузки. Во время разрядки батареи батарея подает постоянную мощность на инвертор ИБП. Входное напряжение постоянного тока инвертора уменьшается во время разряда. Для поддержания постоянной выходной мощности ток разряда батареи соответственно увеличивается

Существуют различные способы подключения батареи к инвертору ИБП. Аккумулятор можно подключить непосредственно к входу инвертора (см. рис. 8)

В этом случае нагрузка на батарею зависит только от выходной нагрузки, подключенной к инвертору, и потерь инверторного моста.

Аккумулятор подключен к преобразователю постоянного тока, а выход преобразователя постоянного тока подключен в качестве входа к ИБП (см. рис. 9)

В этом случае нагрузка на батарею основана на выходной нагрузке, подключенной к инвертору, потерях инверторного моста, а также потерях преобразователя постоянного тока, что может увеличить требуемую емкость батареи.

 

КПД и коэффициент мощности ИБП

Номинальная мощность ИБП

указана в вольт-амперах (ВА) и/или ваттах. Номинал в ваттах равен номиналу в вольт-амперах, умноженному на коэффициент мощности.

Номинальная выходная мощность ИБП в ваттах = выходная мощность ИБП в вольтамперах × коэффициент мощности

Нагрузка батареи для определения размера равна выходной мощности ИБП в ваттах, деленной на КПД инвертора. Эффективность должна основываться на номинальной мощности ИБП

Расчет размера батареи

Скорректированный расчет нагрузки батареи

Номинальная нагрузка батареи должна быть скорректирована с учетом условий старения и рабочей температуры.

Нагрузка от батареи, Вт/батарея = Номинальная нагрузка от батареи, Вт/батарея × коэффициент старения × коэффициент температурной поправки × проектный запас

Эта окончательная нагрузка батареи в батарее должна быть сопоставлена ​​с характеристиками разряда батареи, указанными производителем батареи, для определенного времени автономной работы батареи (пример таблицы показан на рис. 10) с требуемым напряжением отсечки, чтобы получить требуемую емкость батареи.

Общие рекомендации по выбору батареи

• Максимально точно рассчитайте нагрузку в ватт-часах.
• Включите системные потери из-за эффективности системы кондиционирования (инвертор, зарядное устройство – преобразователи постоянного тока).
• Включите соответствующие факторы: температуру, автономность, расчетный запас и глубину разряда (DOD), фактор старения
• Учитывайте неглубокий глубина разряда (рекомендуется не более 20 %) и иногда более глубокий глубина разряда (не более 80 %)
• Выбирайте батареи максимальной емкости на единицу, чтобы уменьшить количество параллельных групп аккумуляторов для лучшего баланса заряда. Рекомендуемое максимальное количество параллельных строк — 4.

Постоянная мощность разряда, Вт на батарею при 27°C*

Пример расчета:

15-минутное резервное копирование на ИБП 500 кВА с выходным коэффициентом мощности 0,9

Шаг 1:

Номинальная выходная мощность ИБП в ваттах = выходная мощность ИБП в вольт-амперах × коэффициент мощности
= 500 X 0,8 кВт = 400 кВт

 

Шаг 2:

Получение номинальной нагрузки батареи в Вт

 

Пример расчета

Шаг 3:

Получение номинальной нагрузки батареи в Вт на батарею

 

Шаг 4:

Получите скорректированную мощность батареи, требуемую с учетом проектного запаса, коэффициента старения и TCF (коэффициент температурной поправки)

Скорректированная номинальная нагрузка батареи в Вт/батарея = Ответ шага 3 X Расчетный запас X Коэффициент старения X TCF
= 8421,05 X 1 X 1,25 X 1
= 10526 Вт/батарея

Поскольку максимально доступная емкость Ач составляет 200 Ач. Аккумулятор в 12-вольтовом SMF VRLA аккумуляторе, нам необходимо подключить несколько рядов аккумуляторов параллельно для достижения желаемого времени резервного питания.

Шаг 5:

Таким образом, в этом сценарии 3 группы батарей емкостью 160 Ач по 50 батарей в каждой группе обеспечат резервное питание в течение 10 минут при напряжении конечной ячейки 1,75 В на ячейку.

Выбор кабелей

Сечение кабелей зависит от:

• Допустимое повышение температуры
• Допустимое падение напряжения

Для данной нагрузки каждый из этих параметров приводит к минимально допустимому поперечному сечению. Необходимо использовать больший из двух.

При прокладке кабелей необходимо следить за соблюдением необходимых расстояний между цепями управления и силовыми цепями, чтобы избежать электромагнитных помех, вызванных высокочастотными токами.

Повышение температуры

Допустимое превышение температуры в кабелях ограничено выдерживаемой способностью изоляции кабеля.

Повышение температуры в кабелях зависит от:

• Тип сердечника (медь или алюминий)
• Способ установки
• Количество касающихся кабелей, тип кабеля, максимально допустимый ток.

Падение напряжения

Максимально допустимые падения напряжения:
• Цепи переменного тока (50 или 60 Гц)

• Если падение напряжения превышает 3% (50-60 Гц), увеличьте сечение проводников.

• Цепь постоянного тока

• Если падение напряжения превышает 1%, увеличьте сечение проводников.

Специальный чехол для нейтральных проводников

В трехфазных системах гармоники третьего порядка (и их кратные) однофазных нагрузок складываются в нейтральном проводнике (сумма токов трех фаз). По этой причине может применяться следующее правило: нейтраль поперечное сечение = 2 x поперечное сечение фазы в кв. мм

Выходные кабели

Чтобы получить поперечное сечение кабеля, необходимо рассчитать выходной ток по приведенной ниже формуле

.

, используя спецификацию производителя кабеля и условия, связанные с прокладкой и группировкой кабелей, можно выбрать необходимый кабель.

Как правило, мы можем принять 2 А/кв. мм, чтобы получить поперечное сечение требуемого кабеля.

 

 

Вход, выход и кабели ИБП к аккумулятору

Входные кабели

Поперечное сечение кабелей, необходимых для входа ИБП, можно рассчитать по той же формуле, что и для выходных кабелей, но входную мощность в кВА необходимо рассчитать на основе

.

• Подключенная нагрузка
• Эффективность инвертора
• Мощность зарядки аккумулятора
• Эффективность выпрямителя
• Входной коэффициент мощности выпрямителя
• Минимальное рабочее напряжение выпрямителя

Шаг 1: Достижение входной мощности инвертора

Шаг 2:  Рассчитайте мощность зарядки аккумулятора в Вт

Мощность заряда батареи = 2,2VX Количество элементов X Зарядный ток
Зарядный ток обычно составляет 10% от емкости Ач

Шаг 3:  Рассчитайте входную мощность выпрямителя в Вт

Шаг 4:  Рассчитайте потребляемый входной ток

Входная мощность выпрямителя, рассчитанная на шаге 3, должна быть преобразована в кВА с учетом коэффициента входной мощности 9. 0003

где Vph-ph — минимальное рабочее напряжение выпрямителя

 

Кабели ИБП к аккумулятору

Инвертор ИБП подает постоянное напряжение на подключенные к нему нагрузки. Во время разрядки батареи батарея подает постоянную мощность на инвертор ИБП. Входное напряжение постоянного тока инвертора уменьшается во время разряда. Для поддержания постоянной выходной мощности ток разряда батареи соответственно увеличивается.

Выбор кабелей от ИБП к аккумуляторной батарее должен основываться на токе при минимальном напряжении разряда, который можно получить на основе приведенной ниже формулы 9.0003 Кабели

Unyvin, как правило, предпочтительны для кабелей между ИБП и аккумулятором из-за высокой допустимой нагрузки по току и меньшей площади поперечного сечения.

 

Технический паспорт кабеля

Выбор средств защиты (выключатели или предохранители)

Автоматические выключатели в литом корпусе

представляют собой электромеханические устройства, которые защищают цепь от перегрузки по току и короткого замыкания.

Их основные функции заключаются в предоставлении средств либо для ручного размыкания цепи, либо для автоматического размыкания цепи в условиях перегрузки или короткого замыкания. Перегрузка по току в электрической цепи может быть результатом короткого замыкания, перегрузки или неправильной конструкции.

MCCB является альтернативой предохранителю, поскольку не требует замены при обнаружении перегрузки. В отличие от предохранителя, MCCB может быть легко сброшен после неисправности и обеспечивает повышенную эксплуатационную безопасность и удобство без эксплуатационных расходов.

Автоматические выключатели в литом корпусе обычно имеют

• Термоэлемент для максимального тока и
• Магнитный элемент для расцепителя короткого замыкания, предназначенный для автоматических выключателей, теперь доступен с различными расцепителями или рабочими механизмами, которые приведены ниже
• Термомагнитный расцепитель
• Электронный релиз
• Версия микропроцессора

Защита от короткого замыкания

ИБП

— это источник питания с ограниченной мощностью, то есть способность выдерживать короткое замыкание также ограничена в зависимости от выбора компонентов.

Одной из характеристик, которую необходимо тщательно оценить при выборе ИБП, является его способность выдерживать ток короткого замыкания на выходе в течение определенного времени. Эта способность зависит от того, выдерживает ли выходной ток короткого замыкания только инвертор или источник через статический байпас. В первом случае способность строго зависит от конструкции ИБП, а во втором случае она основана на характеристике i2t SCR, выбранный в байпасном пути, или предохранитель (если он есть в ИБП)

При возникновении короткого замыкания в любой из распределительных систем на выходе ИБП ток значительно увеличивается. Если неисправность не будет устранена в течение миллисекунд, мы можем поставить под угрозу время безотказной работы других нагрузок, подключенных к тому же ИБП, что и ИБП, или сработает защита вышестоящего ИБП, что приведет к простою всех подключенных нагрузок.

На практике для заданного предполагаемого значения тока короткого замыкания минимальная пропускная способность i2t вышестоящего устройства должна быть выше, чем максимальная пропускная способность i2t нижестоящего устройства. Для защиты от короткого замыкания в нисходящем направлении ИБП будет базироваться на двух условиях

• Ток короткого замыкания при наличии источника байпаса
• Ток короткого замыкания без источника байпаса
• Ток короткого замыкания с выходным трансформатором в PDU или общим выходом ИБП

Когда происходит короткое замыкание, оно происходит после ИБП, и ИБП немедленно переводит короткое замыкание на статический байпас, так как статический байпас будет иметь более высокую пропускную энергию (i2t).

В этом сценарии пропускаемая энергия (i2t) MCB 7 должна быть ниже, чем у автоматических выключателей, находящихся выше по потоку, чтобы иметь надлежащую дискриминацию короткого замыкания. Если MCB 6 имеет более низкую пропускаемую энергию (i2t) по сравнению с MCB 7, то мы рискуем потерять все нагрузки, подключенные к MCB6.

Пропущенная энергия (i2t) MCCB2 очень важна. Если пропускаемая энергия MCCB 2 выше, чем может выдержать SCR, то SCR выйдет из строя.

Для защиты нагрузок, тиристора и правильной дискриминации короткого замыкания необходимо соблюдать следующее правило

• i2tSCR> i2tMCCB2
• i2tMCCB3> i2tMCB6> i2tMCB7

Ток короткого замыкания без байпаса

Когда байпас отключен или источник байпаса недоступен, а также в случае короткого замыкания после ИБП инвертор ИБП будет поддерживаться в течение короткого времени, прежде чем он отключится из-за электронной защиты.

В этом сценарии i2t MCCB3>i2t MCB6>i2t MCB7 Для настройки магнитного поля автоматических выключателей и автоматических выключателей необходимо согласовать с током короткозамкнутого звена инвертора.

Ток короткого замыкания с трансформатором в pdu или общем выходе ИБП

Когда трансформатор используется либо на общем выходе ИБП, либо в PDU, трансформатор изменяет селективность короткого замыкания нижестоящей цепи. Теперь ток короткого замыкания ИБП не имеет отношения к распознаванию неисправности.

Ток цепи повреждения или пропускаемая энергия будут зависеть исключительно от импеданса трансформатора.

Ток короткого замыкания трансформатора представляет собой отношение тока полной нагрузки трансформатора к его полному сопротивлению. Если у нас есть трансформатор с номинальным током 200А и импедансом 5%, ток короткого замыкания трансформатора будет 4кА.

Защита аккумулятора от короткого замыкания

Защита от короткого замыкания в цепи аккумулятора

Аккумуляторная батарея является одним из жизненно важных компонентов системы ИБП, и ее основная цель заключается в подаче питания постоянного тока на инвертор ИБП при отключении сети и подзарядке через выпрямитель при восстановлении сети.

Как и любой другой источник питания, аккумулятор также будет вносить свой вклад в ток короткого замыкания при неисправности аккумулятора. Основными параметрами, влияющими на величину тока, являются внутреннее сопротивление батареи (зависит от площади поверхности пластины, расстояния между пластинами и типа электролита) и сопротивление ее внешней цепи. Ток короткого замыкания зависит от состояния и возраста батареи.

Ток короткого замыкания аккумуляторной батареи

Ток короткого замыкания батареи можно рассчитать на основе стандарта «IEC 61660-1, «Токи короткого замыкания во вспомогательных установках постоянного тока на электростанциях и подстанциях — часть 1: Расчет токов короткого замыкания».

На следующем рисунке показана кривая тока короткого замыкания от стационарной свинцово-кислотной батареи; как видно из рисунка, по прошествии времени, а это время, необходимое для достижения пика, значение тока короткого замыкания уменьшается до квазиустановившегося тока короткого замыкания.

Ток короткого замыкания батареи можно рассчитать по закону Ома (V=IR).

Где VНапряжение разомкнутой цепи аккумулятора
RВнутреннее сопротивление аккумулятора

 

Координация выключателя аккумуляторной батареи

Выбор мощности выключателя батареи и его расцепителя: Выбор выключателя батареи зависит от таких параметров, как

Рабочее напряжение аккумуляторной батареи: Как правило, большинство автоматических выключателей рассчитаны на напряжение 250 В/полюс, и в зависимости от рабочего напряжения аккумуляторной батареи полюса должны быть соединены последовательно для достижения желаемого уровня напряжения, как показано на рис. 13

Номинальный ток разряда аккумуляторной батареи:  Это ток, который проходит через прерыватель при нормальных условиях разрядки батареи

Ток короткого замыкания питомника:  Большинство автоматических выключателей имеют тепловой и магнитный расцепители. В то время как тепловая уставка используется для защиты от перегрузки, магнитная уставка используется для защиты от короткого замыкания. Когда мы обсуждаем защиту батареи, магнитная установка прерывателя используется для отключения батареи от цепи при коротком замыкании. Важно выбрать автоматический выключатель с правильным расцепителем, чтобы батарея была изолирована в случае неисправности.

Примечание:  Когда выключатель переменного тока используется для приложений постоянного тока, к настройкам отключения выключателя применяется снижение номинальных характеристик.

Координация выключателя батареи с током короткого замыкания батареи:  Теперь, когда мы выбрали правильный выключатель для защиты батареи, самая важная задача, которая предстоит, — это согласование выключателя батареи с током короткого замыкания батареи.