вторник, 10 юни 2014 г.

Зарядните за тягови батерии – трансформаторни или импулсни?

           Електрокарите и повдигачите са промишлени съоръжения подложени на тежък експлоатационен режим. Ежедневният цикличен работен режим заряд-разряд на батерията  при широк работен диапазон от -20 до + 50 градуса поставя тежки изисквания към зарядните устройства по отношение тяхната надежност и дълговечност.
            Работният диапазон на мрежовото напрежение в промишлен експлоатационен режим също е много широк +- 15-20 % от Un.Токовите удари от тежки пускови режими,резките промени в натоварването,атмосферните влияния водят до големи динамични колебания и значителни пренапрежения в мрежовото захранване.Работните условия в зарядните станции са изключително тежки-висока влажност,наличие на прах и аерозоли,големи температурни разлики,вибрации,ниско квалифициран обслужващ персонал.
            Всички изброени фактори поставят надежността и експлоатационният ресурс на зарядните устройства като основен фактор в избора при закупуването им.
            Бурното развитие на съвременната електроника доведе до изключително намаляване теглото,габаритите и цената на масовите съоръжения- GSM,лаптопи;TV ; таблети, и т.н..Аналогична е тенденцията и при токозахранващите устройства.Появилите се на пазара монофазни импулсни зарядни с директно мрежово захранване са много привлекателни с ниското си тегло/7-8 кг./ и по-ниска цена/ с 15-20%/ спрямо класическите трансформаторни зарядни устройства.
            Защо все пак са за предпочитане зарядните с мрежов трансформатор ?                      
            Зарядните с мрежов разделителен трансформатор и управление във вторичната страна са с огромното предимство,че правят  галваничното  разделяне с мрежата без  участие на електролитни кондензатори и полупроводникови елементи в мрежовите вериги.Наличието на магнитопровод с насищане не допуска прехвърляне на високи пренапрежения и отскоци от първичната към вторичната страна където са полупроводниковите елементи и те са защитени надеждно от изгаряне по пренапрежение.
По-голямото тегло /30-40 кг./ и габарити /30х40х50 см./ не са от съществено значение поради стационарните условия за експлоатация. Малкото на брой електронни елементи –тиристори,диоди,кондензатори и дискретни полупроводници работят надеждно и продължително в облекчен режим,защитени от недопустими въздействия на околната среда.
            Относно импулсните устройства:Да те са прекрасни –за РС,таблет ,в пощата,в бита, но за промишлено приложение?
От години сме доставчици на НЕК,АЕЦ Козлодуй,ТЕЦ””Марица Изток”,ТЕЦ Варна,ТЕЦ Русе.
            За всички тези отговорни обекти техническите изисквания са за зарядни и токозахранващи устройства с мрежов трансформатор и тиристорно управление-Защо ли?
            Импулсните зарядни устройства за мощност над 100 VA са два типа:
Тип А: С директно изправяне и преобразуване на мрежата.
Тип В:  Индиректно през PFC  регулатор/т.е.филтър за синусоидален ток към мрежата.
           За САЩ и Европейският съюз експлоатацията на устройства тип А за по-големи мощности е забранено.Допуска се използването им в устройства с кратковременен режим на работа ,основно за битови електроуреди.
           Фактът е,че на пазара се промъкват китайски електрожени  „тип А”,преработени  в зарядни устройства.
           Подмамени от по-ниските цени /поради техническа нелоялност на доставчкика посредник/ търговците подлагат на риск преките потребители с ненадежни и с кратък експлоатационен живот зарядни устройства.
            Технически погледнато импулсното устройство „тип А” предназначено за електрожен е разчетено за повторно кратковременен режим на работа т.е. 1- 2минути работа /заваряване/ 3-4 минути почивка -време през което полупроводниковите елементи ,кондензатори и индуктивности се охлаждат.
            Важна особеност е,че поради битовото предназначение на токопреобразувателя той е в монофазно изпълнение.Режимът на работа се утежнява  от това ,че при директно изправяне на мрежовото напрежение без филтър „тип В” токът е с изключително висока ефективна стойност,налице са висши хармоници ,което  води до гранично претоварване на електролитните кондензатори и силови елементи превишавайки температурната им граница.Пораждат се  значителни електромагнитни смущения обратно в мрежата и в полето около устройството.
            Поради непрекъснатият режим на работа при заряд,силовите елементи не успяват да се охладят и се налага допълнително усилено принудително охлаждане.Гранично високата температура на силовите кондензатори скъсява изключително /в пъти/експлоатационният им срок ,а от тук и на цялото устройство.
„Безплатен обяд няма”-привидно ниската закупна цена ще се удвои поради факта,че за времето на живот на класическото зарядно с мрежов трансформатор ще се наложи да си купите 2-3 „евтини „импулсни.
             Не така стои въпросът със специално  проектираните за заряд импулсни устройства от” типа В” – производство на реномирани фирми като  напр.Benningи др.осигуряващи безопасна и надеждна експлоатация за време съизмеримо с трансформаторните ,но и с цена съизмерима и по-висока.
И все пак животът на „класиците” е най-дълъг –нали за това  са класици!

Перник
18.03.2014                                                                                      инж.Неделчо Деветаков

                                                                                                          Р-л”Иновации”

Няма коментари:

Публикуване на коментар