Friday 18th of September 2020 05:22:23 AMdate.timezone: Europe/Moscow

Обратно в сеть

Элек­трон­ные наг­ру­зоч­ные устрой­ства могут исполь­зо­ваться для тес­ти­рования пита­ющего нап­ря­жения. До недав­него вре­мени мощ­ность прев­ра­щалась в тепло с помощью полуп­ро­вод­ни­ков. Сегодня же на пред­при­ятии име­ются наг­рузки, воз­вра­ща­ющие в сеть до 95%. Это не только эко­номит рас­хо­ды, но и делает излиш­ним кон­ди­ци­они­рование поме­щений.

Для про­верки фун­кци­ональ­ности и мощ­ности сис­тем элек­тро­питания, акку­мулято­ров энер­гии и элек­трон­ных ком­по­нен­тов все чаще при­меняют элек­трон­ные наг­ру­зоч­ные устрой­ства. Их пре­иму­щес­тво в том, что такие пара­мет­ры, как нап­ря­жение, сила тока, соп­ро­тив­ле­ние и мощ­ность, можно зада­вать и регу­лировать инди­виду­аль­но. Все это обес­пе­чивает воз­можность про­ведения пол­но­цен­ного испы­татель­ного про­цес­са. В обыч­ных элек­трон­ных наг­ру­зоч­ных устрой­ствах с помощью сило­вых полуп­ро­вод­ни­ков регу­лиру­ется необ­хо­димый уро­вень силы тока. При этом мощ­ность пре­об­ра­зу­ется в тепло с помощью полуп­ро­вод­ни­ков, что тре­бует при­менения зат­ратных сис­тем охлаж­де­ния. Сами поме­щения также тре­буют про­ведения доро­гос­то­ящего кон­ди­ци­они­рования. За счет этого теку­щие рас­ходы на энер­гию, тех­ни­чес­кое обслу­живание и кли­матиза­цию рас­тут. Пред­при­ятие EA Elektro Automatik в нас­то­ящее время выпус­кает элек­трон­ные наг­ру­зоч­ные устрой­ства, воз­вра­ща­ющие в сеть до 95% энер­гии. Реку­перация при этом осу­щест­вля­ется в сину­со­идаль­ной форме через инвер­тор с PFC (кор­рекция коэф­фи­ци­ента мощ­ности) (рис. 1). Бла­годаря этому обра­зу­ется лишь неболь­шое коли­чес­тво отхо­дящего теп­ла. Доро­гие кон­ди­ци­онеры больше не нуж­ны; боль­шая часть рас­хо­дов тем самым исклю­ча­ет­ся. Эко­логичес­кий баланс повы­ша­ет­ся, зат­раты сни­жа­ют­ся.

При­мер из прак­ти­ки

Это можно пояс­нить на типич­ном при­мере: в испы­таниях на при­нудитель­ный отказ необ­хо­димо про­верить сис­темы пита­ния ради­осе­ти. Блоки пита­ния на 3 кВт с выход­ным нап­ря­жением в 56 В под­верга­лись испы­таниям в тече­ние двух часов при 53,5 A. Таким обра­зом, в один вось­ми­часовой рабо­чий день тре­бу­ется мощ­ность в 24 кВт·ч. При наг­рузке с сете­вой реку­перацией как мини­мум 90% мощ­ности воз­вра­ща­ется в сеть. Про­ведем сле­ду­ющий рас­чет:

  • рас­ходы на испы­тания с обыч­ной наг­рузкой: 24 кВт·ч × €0,25 = €6,00 в день;
  • рас­ходы на испы­тания с реку­ператив­ной наг­рузкой: 2,4 кВт·ч x €0,25 = €0,60 в день.

Если исхо­дить из 220 рабо­чих дней в году, годо­вая эко­номия сос­та­вит €1188. Эта цифра пока­зыва­ет, нас­колько быс­тро амор­ти­зиру­ется реку­ператив­ная наг­рузка по срав­не­нию с обыч­ной. При этом не учи­тыва­ется потен­ци­аль­ная эко­номия из-за отсутс­твия необ­хо­димости кон­ди­ци­они­рования поме­щений.

Обратно в сеть
Рис. 1. Прин­цип реку­перации

Широ­кий спектр при­менения

Бла­годаря модуль­ной конс­трук­ции реку­ператив­ные наг­ру­зоч­ные устрой­ства серии ELR 9000 (рис. 2) нахо­дят самое широ­кое при­менение. Вход наг­рузки рабо­тает с галь­ва­ничес­ким раз­де­лени­ем,на­чиная уже с 0 В, далее воз­растает линейно и при­мерно с одного про­цента номи­наль­ного нап­ря­жения вос­при­нимает пол­ный ток. Бла­годаря гипер­боле мощ­ности с боль­шой гиб­костью могут пере­рабаты­ваться боль­шие зна­чения тока и нап­ря­жения. Поль­зо­ватель может при­менять такого рода устрой­ства при самых раз­личных тре­бованиях к току и нап­ря­жению. При уве­личении пот­ребности в мощ­ности с помощью шины веду­щих и ведо­мых устрой­ств парал­лельно могут быть под­клю­чены до 16 при­боров. С помощью глав­ного при­бора можно управ­лять и кон­тро­лировать всю уста­новку с помощью интер­фейса «че­ловек–ма­шина», ана­логового или циф­ро­вого. Рабо­чие харак­те­рис­тики наг­ру­зоч­ного устрой­ства поз­во­ляют исполь­зо­вать не только ста­тичес­кий, но и дина­мичес­кий про­филь наг­рузки. Для спе­ци­аль­ных слу­чаев при­менения, таких как тес­ти­рование фото­галь­ва­ничес­ких моду­лей, име­ется блок с регу­лирова­нием от прог­рамми­ру­емого моду­ля. В дан­ном слу­чае наг­рузка может иметь дина­мичес­кие харак­те­рис­ти­ки. Они могут соз­да­ваться фун­кци­ональ­ным гене­ратором, рас­счи­тываться в интег­ри­рован­ной прог­рамме или в виде таб­лицы заг­ру­жаться через flash-па­мять USB.

elr9000
Рис. 2. Элек­трон­ный наг­ру­зоч­ный блок серии ELR 9000 (боль­шие токи и нап­ря­жения могут с боль­шой гиб­костью пере­рабаты­ваться в соот­ветс­твии с необ­хо­димой мощ­ностью)

Новая кон­цепция обслу­живания

Управ­ле­ние рас­четной прог­раммой и фун­кци­ональ­ным гене­ратором осу­щест­вля­ется через интер­фейс «че­ловек–ма­шина» с помощью инту­итивно понят­ного сен­сорного экра­на. Это поз­во­ляет реали­зовать новое меню. Такая кон­цепция поз­во­ляет поль­зо­вателю быс­тро выби­рать нуж­ные пара­метры и вво­дить зна­чения через коди­ру­ющее устрой­ство или в чис­ло­вом виде. На дис­плее отоб­ра­жа­ются теку­щие зна­чения нап­ря­жения, тока и мощ­ности. Однов­ре­менно поль­зо­вателю дос­ту­пен обзор уста­нов­ленных задан­ных зна­чений, инфор­ма­ция о режиме регу­лирова­ния, нали­чии оши­бок и неис­прав­ностей и сос­то­янии выхо­дов. При работе при­бора в режиме дис­танци­он­ного управ­ле­ния на дис­плее отоб­ра­жа­ет­ся, через какие именно интер­фейсы осу­щест­вля­ется кон­троль и регу­лирова­ние. В фун­кци­ональ­ном гене­раторе хра­нятся такие кри­вые, как синус, тре­уголь­ник, пря­мо­уголь­ник или кри­вая запуска авто­мобилей по стан­дарту DIN 40839. Вводя необ­хо­димые пара­мет­ры, поль­зо­ватель быс­тро и нес­ложным путем выхо­дит на нуж­ный резуль­тат. Импуль­сный режим с регу­лиру­емым фрон­том при­годен как для тес­ти­рования бло­ков пита­ния, так и для моде­лирова­ния элек­три­чес­ких при­водов или бор­то­вых сетей авто­мобилей. В про­из­воль­ном режиме можно зап­рограм­ми­ровать до 96 пос­ле­дователь­нос­тей, чтобы соз­да­вать собс­твен­ные формы сиг­на­лов. Кроме это­го, можно заг­ру­жать и хра­нить про­из­вольно прог­рамми­ру­емые таб­лицы со зна­чени­ями нап­ря­жения и тока в коли­чес­тве 4 096 запи­сей. Сиг­налы можно прог­рамми­ровать для каж­дого режима регу­лирова­ния, то есть для режима нап­ря­жения точно так же, как и для тока и мощ­ности. Можно кон­фи­гуриро­вать и дру­гие пара­мет­ры. Сюда отно­сятся пре­дель­ные зна­чения нап­ря­жения, тока и мощ­ности. При откло­нении пара­мет­ров в боль­шую или мень­шую сто­рону от уста­нов­ленного пре­дель­ного зна­чения могут выда­ваться сиг­налы о неис­прав­ности, пре­дуп­режде­ния или сооб­ще­ния.

Обя­затель­ность ком­му­никаций

К стан­дар­тному осна­щению ком­му­никаци­он­ного блока отно­сятся под­клю­чение USB, ана­логовый интер­фейс или порт под­клю­чения при­ори­тет­ных и под­чи­нен­ных устрой­ств. Так, можно осу­щест­влять как ана­логовое, так и циф­ро­вое дис­танци­он­ное управ­ле­ние и кон­троль при­боров. Для под­клю­чения их к дру­гим сетям име­ется разъем для под­со­еди­нения устрой­ств без вык­лю­чения сис­темы с опци­ями интер­фейса RS232, Ethernet, про­филь­ной шины, Devicenet или CAN-ши­ны.

Выво­ды

Исполь­зуя наг­ру­зоч­ные устрой­ства серии ELR 9000 про­из­водс­тва фирмы EA Elektro Automatik, раз­ра­бот­чики и про­из­во­дители сис­тем элек­тро­питания и энер­го­акку­мулятор­ных сис­тем всех типов могут сущес­твенно улуч­шить свой эко­логичес­кий баланс. Неза­висимо от того, о каком обо­рудова­нии идет речь — о лабо­ратор­ных бло­ках пита­ния, про­мыш­ленных энер­госнаб­жа­ющих уста­нов­ках, пре­об­ра­зовате­лях пос­то­янного тока или заряд­ных устрой­ствах, — прак­ти­чески каж­дую сис­тему можно про­тес­ти­ровать с такой наг­рузкой. Имея диапа­зон вход­ного нап­ря­жения 0–1500 В, наг­ру­зоч­ные устрой­ства при­годны также для тес­ти­рования гиб­ридных авто­мобилей, в кото­рых исполь­зу­ются лити­евые акку­мулятор­ные бата­реи нап­ря­жением в нес­колько сотен вольт.

Наверх