Разряд аккумуляторной батареи на сеть переменного тока Опции

[tyro]

В процессе эксплуотации аккумуляторных батарей существует потребность разряжать их стабильным по величине током. В основном это происходит в двух случаях:
1. При формировке аккумуляторных батарей (АБ) изготовленных в России (АБ иностранного производства приходят как правило отформированными).
2. При снятии контрольной емкости АБ - это почти везде есть в тех. требованиях на эксплуотацию.
В настоящее время мы производим разряд на сеть 220 х 3 50гц через тиристорный преобразователь,
всем хорош, терпелив к перегрузкам по току, но имеет одно неприятное свойство: в случае даже коротковременного пропадания сети происходит "прорыв инвертора", т.е. АБ через открытые тиристоры "садится" на силовые трансформаторы и фактически можно считать что происходит КЗ со всеми вытекающими последствиями.

Вопрос: чем-бы заменить тиристорный преобразователь для разряда АБ стабильным током на промышленную сеть переменного тока.
Заранее спасибо всем откликнувшимся.

[SmartRed]

В процессе эксплуотации аккумуляторных батарей существует потребность разряжать их стабильным по величине током. В основном это происходит в двух случаях:
1. При формировке аккумуляторных батарей (АБ) изготовленных в России (АБ иностранного производства приходят как правило отформированными).
2. При снятии контрольной емкости АБ - это почти везде есть в тех. требованиях на эксплуотацию.
В настоящее время мы производим разряд на сеть 220 х 3 50гц через тиристорный преобразователь,
всем хорош, терпелив к перегрузкам по току, но имеет одно неприятное свойство: в случае даже коротковременного пропадания сети происходит "прорыв инвертора", т.е. АБ через открытые тиристоры "садится" на силовые трансформаторы и фактически можно считать что происходит КЗ со всеми вытекающими последствиями.

Вопрос: чем-бы заменить тиристорный преобразователь для разряда АБ стабильным током на промышленную сеть переменного тока.
Заранее спасибо всем откликнувшимся.

Мне видится два варианта:

1. Внедрить в ваше устройство понижающий преобразователь с небольшим понижением и ограничением тока между АБ и тирист. инвертором.

2. Сделать преобразователь на полностью управлеямых ключах (IGBT)

[oles_k76]

В процессе эксплуотации аккумуляторных батарей существует потребность разряжать их стабильным по величине током. В основном это происходит в двух случаях........

Возник вопрос...а почему разряжать необходимо от сети...
разрядить стабильным током можно нагрузив АБ на источник тока, например на LM317 умощнив его до требуемого тока разряда

и электроэнергию сэкономите....

или я чего-то недопонимаю

[ПоАл]

Тоже не понимаю - зачем и почему Вы разряжаете на сеть.

[tyro]

Возник вопрос...а почему разряжать необходимо от сети...
разрядить стабильным током можно нагрузив АБ на источник тока, например на LM317 умощнив его до требуемого тока разряда

и электроэнергию сэкономите....

или я чего-то недопонимаю

На самом деле устройство зарядно - разрядное (на заряде никаких проблем не возникает) и его схема унифициравана и подходит для многих типов аккумуляторных батарей, меняются только тип тиристоров и силовых трансформаторов в зависимости от типа аккумуляторной батареи.
Разряд аккумуляторной батареи на сеть производится в основном по двум причинам:
1 - некуда девать энергию разряда - рассеивать на пассивном или активном элементе слишко жарко будет да и габариты скачком возрастут;
2 - возвращаем энергию в сеть - она вроде как дефицитна да и денег стоит;
Так например для "старых вагонов" метрополитена конечное напряжение разряда 56 вольт при токе разряда 16 ампер, у других потребителей 36 вольт и 50 ампер (Кары и Погрузчики), 80 вольт и 100 ампер (напр. жел. дор.) а случаются и более мощные.
Наименее мощные (напр. для метро) устройства комплектуются от 4 до 6 штук в стойку, в итоге надо рассеять порядка 4-6 квт. а стоек, как правило, несколько и все в одном помещении...

Мне видится два варианта:

1. Внедрить в ваше устройство понижающий преобразователь с небольшим понижением и ограничением тока между АБ и тирист. инвертором.

2. Сделать преобразователь на полностью управлеямых ключах (IGBT)

Силовая часть разрядного устройства проста : аккумуляторная батарея через тиристорный мост соединена с вторичной обмоткой силового трансформатора, первичная обмотка которого соединена с сетью. Поэтому встраивать понижающий преобразователь вроде бы не имеет смысла т.к. можно задать соответствующий коэф. трансформации силового трансформатора. Ограничение тока между АБ и тирист. инвертором тоже не панацея : ток ограничения должен быть хоть немного больше номинального тока разряда, а в случае даже кратковременного пропадания сети его вполне хватает для насыщения силового трансформатора, и в следствии этого последний "горит" по первичной обмотке.
Сделать на IGBT хочется , но пока не хватает идей как :
- делать на частоте сети - на каждый транзистор видимо придется добавить по диоду, да и к перегрузкам они относятся плохо, так что этот вариант как-то мне кажется не очень.
- Хотелось бы сделать что-то типа АБ => регулируемый инвертор (на повышенной частоте) => трансформатор => регулируемый выпрямитель => сеть. При этом вести регулирование так, что бы ток в цепи АБ был постоянным. Но как это сделать практически пока не знаю : не хватает идей и очевидно знаний.

[ПоАл]

Теперь понятно, зачем разряд Вы производите на сеть.
А почему бы Вам при пропадании сети просто не запереть тиристорный мост у АБ? От резевного источника (например АБ). И обрудование будет цело и электрики возможно работающие на Вашей сети живы... Ведь всё равно Вы им в нормальной работе чем то управляете?

[tyro]

Теперь понятно, зачем разряд Вы производите на сеть.
А почему бы Вам при пропадании сети просто не запереть тиристорный мост у АБ? От резевного источника (например АБ). И обрудование будет цело и электрики возможно работающие на Вашей сети живы... Ведь всё равно Вы им в нормальной работе чем то управляете?

Если например от АБ, то понадобится :
1. АБ на соответствующее напряжение, способную отдать в импульсе ток, значительно больше номинального (среднего значения) тока разряда.
2.Схема ее подзарядки
3.Управляемый ключ на сотв. ток и напряжение.
По совокупности (объему и затратам) многовато будет.
Если от предварительно заряженного конденсатора то тоже не слабо:
- схему зарядки конденсатора
- ключ - тиристор
- конденсатор! - и очень не хилый по цене и объему
Более простое решение существует - параллельно выходу моста ставится тиристор а далее последовательно с АБ предохранитель. Влючая дополнительный тиристор шунтируем мост, он закрывается предохранитель перегорает и все ОК. Но в конце процесса разряда АБ к сожалению не может обеспечить достаточный ток для перегорания предохранителя и в итоге имеем КЗ АБ, что не хорошо.

[san822]

Можно почитать книгу Мелешина
"Транзисторная преобразовательная техника"
начиная со страницы 611.
Там описывается "Электронная нерассеивающая нагрузка".

[tyro]

Можно почитать книгу Мелешина
"Транзисторная преобразовательная техника"
начиная со страницы 611.
Там описывается "Электронная нерассеивающая нагрузка".

Спасибо! По первому впечатлению то что надо.

[Herz]

Спасибо! По первому впечатлению то что надо.

А где Вы так быстро книгу достали?

[tyro]

А где Вы так быстро книгу достали?

На _http://www.natahaus.ru/2006/11/03/tranzistornaja_preobrazovatelnaja_tekhnika.html
или _http://natahaus.ifolder.ru/2593958 - пардон это по ошибке про самогон правильную прямую ссылку см. ниже by SpyBot(_http://natahaus.ifolder.ru/376594)

[SpyBot]

На _http://www.natahaus.ru/2006/11/03/tranzistornaja_preobrazovatelnaja_tekhnika.html
или _http://natahaus.ifolder.ru/2593958

Если не интересуетесь самогоном, то
http://natahaus.ifolder.ru/376594

[ПоАл]

А включение перед АБ нормально разомкнутого контакта достаточно мощного пускателя (контактора) управляющая обмотка которого запитана сетью не будет самым простым и надёжным решением?

[tyro]

А включение перед АБ нормально разомкнутого контакта достаточно мощного пускателя (контактора) управляющая обмотка которого запитана сетью не будет самым простым и надёжным решением?

Не будет решением по ряду причин, главная из которых время "отпадания" контактов. "Пропадание" сетевого напряжения или даже одной фазы наиболее часто происходит на время не превышающее несколько периодов (и даже меньше), за это врямя контакты просто не успеют разомкнуться.
Если бы сеть заставить пропадать на время большее чем время отпадания контактов тогда да!

[oles_k76]

Не будет решением по ряду причин, главная из которых время "отпадания" контактов. "Пропадание" несколько периодов (и даже меньше), за это врямя контакты просто не успеют разомкнуться.

Я когда-то в детстве, так тестер спалил, ток в розетке померял....., а мой папа ток аккумулятора мерял...
тестер с релейной защитой был.....

[ПоАл]

Что то мне подсказывает, что силовые трансы на указанные Вами мощности есть вещь достаточно солидная и помирать за время, равное даже нескольким периодам сети, не должны. Регистрация факта пропадания каждой из фаз тоже не слишком серьёзное препятствие.

Сообщение отредактировал ПоАл - Jul 12 2007, 08:34

[Dimitris]

Действительно па проблем.
Мерялка на сеть на каждую фазу либо по ИЛИ на три, на минимально допустимое для вас напряжение, от которой через гальвразвязку затыкать тиристоры. Источник питания этой автоматики - ваша же аккбатарея.
Нет на ней напряжения - значит и затыкать незачем ;-)

[khach]

Усложнить тиристорный мост- добавить на каждый тиристор схему перехвата тока на еще одном тиристоре. Следить за трехфазной сетью перед силовым трансформатором с помощью трех мелких трансформаторов. В микропроцессоре засинхронизироваться с сетью и прогнозировать ее состояние. Если перехода через ноль непроизошло +-2 мс от прогнозируемого- вырубать мост прехватом тока. Если по какой-либо фазе амплитуда просела ниже нормы более чем в двух периодах- тоже вырубать мост перехватом. Тиристоры перехвата можно без радиаторов- они срабатывают только в случае аварии.

[tyro]

Что то мне подсказывает, что силовые трансы на указанные Вами мощности есть вещь достаточно солидная и помирать за время, равное даже нескольким периодам сети, не должны. Регистрация факта пропадания каждой из фаз тоже не слишком серьёзное препятствие.

Dimitris[/b]'
Действительно па проблем.
Мерялка на сеть на каждую фазу либо по ИЛИ на три, на минимально допустимое для вас напряжение, от которой через гальвразвязку затыкать тиристоры. Источник питания этой автоматики - ваша же аккбатарея.
Нет на ней напряжения - значит и затыкать незачем ;-)

Прорыв инвертора - это ситуация когда пропадает сеть а тиристоры моста открыты. При этом образуется цепь АБ - тиристор - вторичная обмотка трансформатора - тиристор - АБ по которой потечет ток, определяемый оммическим сопротивлением вторичной обмотки и состоянием АБ. При этом, если сеть пропадет на время более 10мс, происходит насыщение трансформатора и если даже сеть востановится на вторичной обмотке уже не будет напряжения и ток будет течь до тех пор, пока что-нибудь не отгорит. Более того, в этом случае для сети первичная обмотка трасформатора фактически представлена ее активным сопротивлением.
В случае востановления сети менее чем за 3.3 мс возможна ситуация (со значительной степенью вероятности) когда возникнет напряжение на вторичной обмотке, тиристоры закроются, прорыв ликведируется.
Изложил коряво, но кратко.
Из изложенного очевидно, что знание факта пропадания сети, в случае если тиристоры уже открыты, ничего не дает. (В схеме синхронизации пребразователя конечно присутствует постоянный мониторинг наличия и временные соотношения фаз питающей сети).
Конечно используемые трансформаторы способны выдержать к.з. в течении периода.

khach[/b]' Усложнить тиристорный мост- добавить на каждый тиристор схему перехвата тока на еще одном тиристоре. Следить за трехфазной сетью перед силовым трансформатором с помощью трех мелких трансформаторов. В микропроцессоре засинхронизироваться с сетью и прогнозировать ее состояние. Если перехода через ноль непроизошло +-2 мс от прогнозируемого- вырубать мост прехватом тока. Если по какой-либо фазе амплитуда просела ниже нормы более чем в двух периодах- тоже вырубать мост перехватом. Тиристоры перехвата можно без радиаторов- они срабатывают только в случае аварии..

По поводу слежения за сетью - этот момент присутсвует в схеме.
Решение поставить дополнительные тиристоры - фактически вместо каждого тиристора поставить ключ постоянного тока - безусловно технически правильное решение, особенно при больших номинальных значениях тока разряда. (Для перехвата тока кроме тиристора вероятнее всего понадобится и емкость, причем не хилая - т.к. перехватывать придется ток к.з.). При не очень больших токах (когда один тиристор способен пропустить ток разряда) существует менее ресурсо-емкое решение - тиристорный ключ постоянного тока между АБ и тиристорным мостом. Эти решения значительно ухудшают массо - габаритные и экономические показатели. Поэтому идти на такие меры не хочется (хотя иногда и приходится).
Для небольших мощностей (до 4 КВА) хочется попровать преобразователь на повышенной частоте, но информации по такого рода устройствам (кроме как от san822 : Мелешин "Транзисторная преобразовательная техника" ) пока не "нарыл".