Ограничение пускового зарядного тока конденсаторов, в электроприводе постоянного тока Опции

[XsanyaX]

Кто и как ограничивает зарядный ток сглаживающих конденсаторов в начальный момент после подачи питания? Думаю поставить резистор ватт так на 100 и сопротивлением 50-100 ом, с последующим его шунтированием.... Мож кто поделится своими соображения по этому поводу...

ЗЫ. Конденсаторы 4х4700uF 400V, мощность привода - 1кВт

[Verifi]

Кто и как ограничивает зарядный ток сглаживающих конденсаторов в начальный момент после подачи питания? Думаю поставить резистор ватт так на 100 и сопротивлением 50-100 ом, с последующим его шунтированием.... Мож кто поделится своими соображения по этому поводу...

ЗЫ. Конденсаторы 4х4700uF 400V, мощность привода - 1кВт

Обычно самый простой и дешёвый способ резистор и реле можно твёрдотельное 100ват резистор пожалуй
многовато хватит и 10-25вт и сопротивление не более 15-47ом это навскидку,но ежли в устройстве есть контроллер то лучше реализовать с использованием тиристора тогда можно будет конденсатор плавно заряжать.

[evgeny_ch]

Кто и как ограничивает зарядный ток сглаживающих конденсаторов в начальный момент после подачи питания? Думаю поставить резистор ватт так на 100 и сопротивлением 50-100 ом, с последующим его шунтированием.... Мож кто поделится своими соображения по этому поводу...

ЗЫ. Конденсаторы 4х4700uF 400V, мощность привода - 1кВт

Мне такой способ нравится. Interleaved PFC technology.

[XsanyaX]

Мне такой способ нравится. Interleaved PFC technology.

Хороший способ. Но в моем случае схема заряда конденсаторов получается сложнее самого электропривода.

Обычно самый простой и дешёвый способ резистор и реле можно твёрдотельное 100ват резистор пожалуй
многовато хватит и 10-25вт и сопротивление не более 15-47ом это навскидку,но ежли в устройстве есть контроллер то лучше реализовать с использованием тиристора тогда можно будет конденсатор плавно заряжать.

Резистор на 100 Вт - это так, с " небольшим" запасом .

Привод уже собран и внести изменения в схему на данном этапе не имеется возможности. Симистор есть в цепи переменного тока, но он должен работать как обычный ключ (типа как реле, поставил его как аварийный выключатель , - чтобы можно было отключить движок на случай если пробьет силовой транзистор ), не реализована схема детектирования перехода через 0, поэтому плавно управлять углом открытия не могу


Попробую пока поставить резистор параллельно симистору. Посмотрю, что получится...

[evgeny_ch]

Хороший способ. Но в моем случае схема заряда конденсаторов получается сложнее самого электропривода.
...

Мы ж не простоты ищем, нам бы какое занятие придумать.
PFC позволяет ещё кое что делать, например устраняет импульсное потребление тока от сети,
фазу не портит. Щаз по электромагнитной совместимости жесткие требования.

[Guest_orthodox_*]

Мне такой способ нравится. Interleaved PFC technology.

Спасибо за статью, хороший PFC. Есть смысл использовать от 500 вт и выше. Разве что дросселечки лишние - проблема...

Однако стартовый ток ограничить не поможет. Блокирует он транзисторы на этот случай, от выгорания, но это стандартное решение.

А понижающие PFC делать - как-то не то...неэкономно...
Есть статья про понижающе-повышающие, могу выложить.. Но усложняет дело... Большого смысла нету...

[Iptash]

Хороший способ. Но в моем случае схема заряда конденсаторов получается сложнее самого электропривода.
Резистор на 100 Вт - это так, с " небольшим" запасом .

Привод уже собран и внести изменения в схему на данном этапе не имеется возможности. Симистор есть в цепи переменного тока, но он должен работать как обычный ключ (типа как реле, поставил его как аварийный выключатель , - чтобы можно было отключить движок на случай если пробьет силовой транзистор ), не реализована схема детектирования перехода через 0, поэтому плавно управлять углом открытия не могу
Попробую пока поставить резистор параллельно симистору. Посмотрю, что получится...

Если трехфазный, то лучше на каждую фазу резистор 25вт. 10-15 Ом, параллельно пускатель, через
определенное время что-бы шунтировать резисторы. А симистор в качестве аварийного ключа
помоему очень медленный, там время закрытия может достигнуть до 20мсек, у вас автомат
быстрее сработает или погорит.

[evgeny_ch]

Спасибо за статью, хороший PFC. Есть смысл использовать от 500 вт и выше. Разве что дросселечки лишние - проблема...

Однако стартовый ток ограничить не поможет. Блокирует он транзисторы на этот случай, от выгорания, но это стандартное решение.

А понижающие PFC делать - как-то не то...неэкономно...
Есть статья про понижающе-повышающие, могу выложить.. Но усложняет дело... Большого смысла нету...

Пожалуйста.
Если идти от предмета, потребляющего ток, то выяснится, что для стандартного электропривода
высокое напряжение это хорошо. Следовательно, можно уменьшить ёмкость конденсатора и ток его заряда.
В промышленности однофазную сеть применяют редко, поэтому проблема не актуальна.
Заметим, что при работе PFC, сеть не нагружается пиковым током подзаряда конденсатора, а пока напряжение
нарастает после включения, силовую часть привода нужно блокировать.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Dec 23 2008, 22:18

[Nixon]

Стартовый ток ограничивали эпкосовским NTC резистором (B57364S, 10R/7.5A), который шунтировался симистором (BT139). Симистор открывался, когда напряжение на конденсаторах почти достигало номинального. И симистор и NTC на радиаторе.

Кстати, кажется в журнале "Радио" (или аналогичном) была приведена очень красивая схема ограничителя бросков тока (если память мне не изменяет - двухполюсная) на тиристорах и конденсаторах.

Нашел - "Схемотехника" 2004/2

[XsanyaX]

А симистор в качестве аварийного ключа
помоему очень медленный, там время закрытия может достигнуть до 20мсек, у вас автомат
быстрее сработает или погорит.

Дело в том что у меня движок на 4000 об/мин, вентиляторная нагрузка, реверс не нужен, поэтому использую всего один силовой транзистор. При его пробое всё напряжение питания прикладывается к якорю, и движок неконтролируемо раскручивается до бешеных оборотов, что нежелательно... Вот и поставил симистор , чтобы отключать полностью силовое питание в случае превышения тока якоря или превышения оборотов.

[_Pasha]

Стартовый ток ограничивали эпкосовским NTC резистором (B57364S, 10R/7.5A), который шунтировался симистором (BT139).

+1
Использую NTC 10D25 без шунтирования триаком на токи до 9А

[syoma]

А мы в наших устройствах используем вот такие резисторы серии AZ: http://www.ohmite.com/catalog/pdf/a_series.pdf
+ Контактор на шунтирование
Они позволяют рассеивать большую мощность в короткие промежутки времени - то что надо для быстрого заряда.
Там указана энергия единичного импульса в 2800Дж - кто-то может сказать, что это означает?

[XsanyaX]

А мы в наших устройствах используем вот такие резисторы серии AZ: http://www.ohmite.com/catalog/pdf/a_series.pdf
+ Контактор на шунтирование

А чем у вас управляется контактор?

Там указана энергия единичного импульса в 2800Дж - кто-то может сказать, что это означает?

Значит что если в течении 1 сек через резистор пропускать ток то он может рассеять мощность 2800 вт

[_Pasha]

А чем у вас управляется контактор?

Вопрос очень правильный, т.к. неконтролируемое включение контактора приводит к ***
ИМХО, для того, чтобы безопасно включить реле, надо применять повышающий dc/dc, т.е. транзистор, управляемый от контроллера, дроссель-диод - это понятно. Катушка реле включается на плюс питания и на выход dc/dc. Простенько и со вкусом.

[syoma]

У нас контроллер напряжение на звене постоянного тока меряет. Как только оно достигло нужного уровня - включает контактор.

Значит что если в течении 1 сек через резистор пропускать ток то он может рассеять мощность 2800 вт

А если 10с то 280Вт и 100с - 28Вт? Про длину импульса там ничего не сказано, но такие импульсы эти резисторы точно не выдерживают.

[kernel]

Уважаемые коллеги, помогите, пожалуйста, определиться с резисторами заряда и разряда конденсатора. Есть такая схемка:

Прошу помочь подобрать (а лучше помочь формулой) резистор, ограничивающий ток (DC) заряда конденсатора с учетом того, что он тут же разряжается на разрядном резисторе. С резистором разряда конденсатора тоже не определился, но думаю взять около 1.5 кОм. С учетом того, что резистор будет замкнут накоротко через несколько секунд контактами реле (ну т.е. ему нужно только зарядиться). Нагрузки никакой нет (только резистор разряда).

Я делаю так. Выбираю резистор по времени заряда. Пусть, например, будет 50 Ом. Таким образом кондер зарядится на 95% за следующее время (3T):
T=R*C=50*20000*10^(-6)=1 сек
3T=1*3=3
Допустим, меня устраивает, чтобы кондер заряжался столько времени. Но, теперь посчитаю мощность на этом резисторе (при 60 Вольт DC):
I=60/50=1,2А
P=1.2А*60В=72 Вт
Жирновато как-то по мощности вышло.

Что я делаю не так? Неужели при таких условиях кто-то ставит столь большие резисторы\лампочки?

Сообщение отредактировал kernel - Jul 28 2011, 20:36

[yakub_EZ]

Всё верно, 72 вата в пике, а потом спадает. Через секунду на резисторе будет выделяться уже 1/3. А ещё через 2 только 6 процентов начальной мощности.
Главное чтобы этот резистор в пике зарядного тока не расплавился. На нем выделится не так уж и много энергии, порядка сотни джоулей

[kernel]

Спасибо за ответ. Неужели такой "большой" резистор действительно ставить (либо значительно увеличивать время заряда)? Как на практике дело с этим обстоит?

[PhX]

Что я делаю не так?

Задачка решена не верно.
Как Вам правильно подсказал yakub_EZ нужно посчитать количество энергии выделяющееся на резисторе за время заряда конденсатора.
Затем, принебрегая теплопередачей в окружающую среду, подсчитать изменение температуры резистора. С теплоемкостью вот только бы определиться. Думается если взять 350 Дж/(кг*К) будет близко.

[yakub_EZ]

Думается если взять 350 Дж/(кг*К) будет близко.

Если отталкиваться от этой цифры и принять что выделится 100 дж, то для МЛТ-2, масса которого 2,5 гр, будет прирост температуры в 100/(350*2,5e-3)=114 ^oC. Только знать бы, равномерно ли он прогреется за время заряда. Думаю, что резистор составленный из 3-х МЛТ-2 должен справится. В общем, нужен эксперимент

[PhX]

Расчет:

Приложу и Mathcadовский файлик.

Прикрепленные файлы

 resistor.zip ( 14.62 килобайт ) Кол-во скачиваний: 55

 

[Tanya]

Расчет:

Эту простую задачу Вы так решаете?
Ответ можно получить намного проще - энергия, выделившаяся на резисторе в точности равна энергии заряженного конденсатора - ровно 36 Дж.

[PhX]

Эту простую задачу Вы так решаете?
Ответ можно получить намного проще - энергия, выделившаяся на резисторе в точности равна энергии заряженного конденсатора - ровно 36 Дж.

Да, согласен на четверку... у меня сложновато вышло, но главное сходится.
Зато человек получит какую-то информацию о переходных процессах в цепях, вспомнит ТОЭ...

p.s. Доступность огромных вычислительных мощностей снижает необходимость мыслить нестандартно.
Во всем виноваты компьютеры!!! (не я)

[Tanya]

Да, согласен на четверку... у меня сложновато вышло, но главное сходится.
Зато человек получит какую-то информацию о переходных процессах в цепях, вспомнит ТОЭ...

p.s. Доступность огромных вычислительных мощностей снижает необходимость мыслить нестандартно.
Во всем виноваты компьютеры!!! (не я)

Добавьте индуктивность, чтобы были колебания и посчитайте еще разок. Если сойдется, - получите свою четверку...

[yakub_EZ]

Я тоже вспомнил о равенстве энергий выделившейся в резисторе и заряда конденсатора, только через час после написания поста. Но всё равно, с знанием ответа энергии в 36 джоулей, задача не решена.
Так что, пока, даже на тройку никто не наскреб. Сколько замечал в технике - ставят NTC термисторы или просто мощные сопротивления или сразу оба. Так что лучше глянуть в напрявлении термистора

[Tanya]

Я тоже вспомнил о равенстве энергий выделившейся в резисторе и заряда конденсатора, только через час после написания поста. Но всё равно, с знанием ответа энергии в 36 джоулей, задача не решена.
Так что, пока, даже на тройку никто не наскреб. Сколько замечал в технике - ставят NTC термисторы или просто мощные сопротивления или сразу оба. Так что лучше глянуть в напрявлении термистора

Что ни ставь - все равно получатся те же самые 36 джоулей.... Какой смысл менять на термистор?
Объемный резистор.
А кому тройка?

[yakub_EZ]

Что ни ставь - все равно получатся те же самые 36 джоулей.... Какой смысл менять на термистор?
Объемный резистор.

Смысл в термисторе хотя бы такой - большой плюс что он следит за собой (вернее своей температурой) и не даст перегореть. При отклонении напряжения в сторону увеличения или при нескольких быстороследующих друг за другом циклах резистор может не успеть остыть.
Сопротивление NTC резистора можно взять много меньше 50 Ом что снизит потери в нормальном режиме при отборе энергии с конденсатора.

А кому тройка?

Пока ещё никому

[PhX]

Смысл в термисторе хотя бы такой - большой плюс что он следит за собой (вернее своей температурой) и не даст перегореть.

Ну вот, тогда задачка желающим получить тройку... Рассчитать время заряда конденсатора, при замене резистора термистором.

[Tanya]

Смысл в термисторе хотя бы такой - большой плюс что он следит за собой (вернее своей температурой) и не даст перегореть. При отклонении напряжения в сторону увеличения или при нескольких быстороследующих друг за другом циклах резистор может не успеть остыть.
Сопротивление NTC резистора можно взять много меньше 50 Ом что снизит потери в нормальном режиме при отборе энергии с конденсатора.

Если отрицательный температурный коэффициент, то это ускорит разогрев.
Как это поможет ему выжить? Какой в этом смысл?
При повторных включениях конденсатор не успеет разрядится..

[PhX]

Если отрицательный температурный коэффициент, то это ускорит разогрев.
Как это поможет ему выжить? Какой в этом смысл?
При повторных включениях конденсатор не успеет разрядится..

Ставят NTC и правильно делают, поскольку при первом включении он имеет большое сопротивление и, неуспев нагреться, ограничит зарядный ток, затем в нормальном режиме работы прибора NTC нагревается, снижает собственное сопротивление и потребляет меньшую мощность. А вот про повторные пуски промах, здесь уже двойкой запахло...

p.s. Цену для справки на резистор и NTC можно было-бы привести... Энергоэффективность недешева однако...

[yakub_EZ]

Если отрицательный температурный коэффициент, то это ускорит разогрев.
Как это поможет ему выжить? Какой в этом смысл?
При повторных включениях конденсатор не успеет разрядится..

Точно, получается что уменьшается. От него эффект только для ограничения резкого пика тока, пока он не разогрет. А энергия выделенная всё равно одна и та же.

Рассчитать время заряда конденсатора, при замене резистора термистором.

Почти то же самое будет, только переходый процесс будет глаже

По схеме

ссылки отсюда

[Tanya]

Ставят NTC и правильно делают, поскольку при первом включении он имеет большое сопротивление и, неуспев нагреться, ограничит зарядный ток, затем в нормальном режиме работы прибора NTC нагревается, снижает собственное сопротивление и потребляет меньшую мощность. А вот про повторные пуски промах, здесь уже двойкой запахло...

Вы полагаете, что ток в "нормальном" режиме будет больше нагревать термистор для поддержания его высокой температуры? Тогда уж его нужно окутать теплоизолятором. А что будет при повторном пуске?
Еще есть реле... Они быстро могут "нагреваться".

[Microwatt]

. А что будет при повторном пуске?
Еще есть реле... Они быстро могут "нагреваться".

Ну, смысл кое-какой в терморезисторе есть. Не так важна энергия при пуске, как потом, при нормальной работе двигателя.
Конечно, если двигатель работает длительно и нет частых повторных пусков.
Для таких случаев нужно городить что-то получше просто гасящего резистора. Генератор тока.

[kernel]

Уважаемые Дамы и Господа, позвольте мне вернуться к вопросу, который я задавал на предыдущей страничке
И все же, как выбрать резистор (мощность, сопротивление)? Я, возможно, опять промахнулся с темой и не там спросил - вроде в начале этой ветки шла речь о пусковом конденсаторе на двигателе. У меня же - вообще нет никакой нагрузки, если не считать резистор разряда конденсатора (схема на 2 странице). В дополнение к схеме, напомню, я говорил, что контактами реле замыкается резистор накоротко.

Сообщение отредактировал kernel - Jul 29 2011, 14:09

[PhX]

Уважаемые Дамы и Господа, позвольте мне вернуться к вопросу, который я задавал на предыдущей страничке
И все же, как выбрать резистор (мощность, сопротивление)? Я, возможно, опять промахнулся с темой и не там спросил - вроде в начале этой ветки шла речь о пусковом конденсаторе на двигателе. У меня же - вообще нет никакой нагрузки, если не считать резистор разряда конденсатора (схема на 2 странице). В дополнение к схеме, напомню, я говорил, что контактами реле замыкается резистор накоротко.

Так мыж вроде на той страничке все разжевали уже, только проглотить осталось...
Определите температуру. Меньше 80 грС - проходит.

[Tanya]

Уважаемые Дамы и Господа, позвольте мне вернуться к вопросу, который я задавал на предыдущей страничке
И все же, как выбрать резистор (мощность, сопротивление)? .
В дополнение к схеме, напомню, я говорил, что контактами реле замыкается резистор накоротко.

Как? Так, чтобы максимальный начальный ток не выжег диоды выпрямителя. Энергия же, идущая на нагрев не зависит от номинала.
Или... в чем все-таки вопрос?

[kernel]

Так мыж вроде на той страничке все разжевали уже, только проглотить осталось...
Определите температуру. Меньше 80 грС - проходит.

Правильно ли я понимаю, что по тем рассчетам резистор нагреется всего до чуть более 45 градусов С за 3 секунды?

Как? Так, чтобы максимальный начальный ток не выжег диоды выпрямителя. Энергия же, идущая на нагрев не зависит от номинала.
Или... в чем все-таки вопрос?

А резистору все равно, что через него "пропускается" мощность более, чем мощность самого резистора?

Не разорвет ли резистор 50 Ом 5 Вт при заряде конденсатора?

Сообщение отредактировал kernel - Jul 29 2011, 14:48

[Tanya]

А резистору все равно, что через него "пропускается" мощность более, чем мощность самого резистора?
Не разорвет ли резистор 50 Ом 5 Вт при заряде конденсатора?

Если резистор объемный, - то никогда. Если пленочный, то... можно начинать думать об этом только при временах меньших, чем характерный размер(толщина стенки керамической трубочки)/скорость звука. Есть еще "плохие" резистры, в которых ширина дорожки сильно меняется по длине... А есть хорошие... С2-10 и т.п.
Кажется, что и 2-ваттные не должны гореть.... Если их сверху покрыть краской - будет лучше... Как бы это ни казалось странным.

[PhX]

Правильно ли я понимаю, что по тем рассчетам резистор нагреется всего до чуть более 45 градусов С за 3 секунды?

Да, правильно, только там абстрактный резистор весом 5 грамм. Подставьте параметры реального.

[kernel]

Спасибо всем большое за помощь. Думаю, вопрос решен

[svnikolay]

А мы в наших устройствах используем вот такие резисторы серии AZ: http://www.ohmite.com/catalog/pdf/a_series.pdf
+ Контактор на шунтирование
Они позволяют рассеивать большую мощность в короткие промежутки времени - то что надо для быстрого заряда.
Там указана энергия единичного импульса в 2800Дж - кто-то может сказать, что это означает?

А не подскажете где можно их купить, как раз делаем привод трехфазный хотелось бы их попробовать.???

[gte]

А не подскажете где можно их купить, как раз делаем привод трехфазный хотелось бы их попробовать.???

Digikey
Можете еще посмотреть 40 серию или 58
У них допустима 10 кратная перегрузка и цена божеская.
Overload: 5 watts and over:
10 times rated wattage for
5 seconds.

Не разорвет ли резистор 50 Ом 5 Вт при заряде конденсатора?

Если хотите гарантий, используйте специальный поиск на сайте Ohmite.
Energy Rating Calculator

[EUrry]

... Если их сверху покрыть краской - будет лучше... Как бы это ни казалось странным.

Ничего странного. Для поглощения импульсной энергии важна теплоемкость и массивность непосредственно резистивного элемента и контактирующмих с ним материалов. Теплопроводность сказывается уже при длительном рассеянии средней мощности.

Собственно, зачем встрял (крутится некий близкий вопрос): почему-то никто проволочные резисторы не упомянул. Не подходят для этих целей? Индуктивность или...? И всё-таки, как пленочные себя чувствуют при этом (по возможности, конкретные типы)? Какова длительность запуска с ограниченным током? Есть версия, что 3 полупериода, но это вроде бы для не приводов, а источников питания. Может, конечно, в принципе запуска у них и нет разницы, но не судите строго, в теме не силен. Пока хотелось бы информации набрать.