Bateria kondensatorów 350V
Bateria kondensatorów
Bateria kondensatorów za prostownikiem będzie pracowała przy napięciu od 310Vdc do 340Vdc.
| Mosiężne szyny 15x1mm łączące kondensatory |
 |
| Zasilanie baterii od strony prostownika |
 |
 |
| Kabel typu 6×0,75mm2 Liyy łączący baterię kondensatorów z rozłącznikiem bezpiecznikowym zasilającym falownik. |
Pojemność zmierzona, uśredniona 6×2670μF |
Wybór tego typu przewodu został podyktowany koniecznością ograniczenia zjawiska naskórkowości, które przy zakładanej częstotliwości pracy falownika liczonej w kHz ma duże znaczenie. Poszczególne żyły tego kabla są łączone jedną końcówką oczkową. Maksymalna obciążalność takiego przewodu to 48A. Przewód ten posiada podwójną izolację, tj. izolację przewodów roboczych oraz powłokę zewnętrzną.
 |
| U=325V R=0,01 L=0,0000005H Iz=20kA |
| Własności baterii kondensatorów | ||
| Parametr | Wartość | Jednostka |
| Napięcie | 350 | V |
| Pojemność zmierzona | 0,016/16000 | F/μF |
| Pojemność znamionowa | 0,0132/13200 | F/μF |
| Energia | 920 | J |
| ESR średnie | 65 | mΩ |
| ESR wypadkowe | 10,8 | mΩ |
| Spodziewany prąd zwarcia | 20 | kA |
 |
Rezystor rozładowczy szyny DC
Wysokie napięcie szyny DC oraz duża pojemność baterii kondensatorów powoduje, ze niebezpieczne napięcie utrzymuje się również po wyłączeniu zasilania co może powodować fałszywe przekonanie o możliwości bezpiecznej pracy przy urządzeniu. Aby temu zapobiec zastosowano rezystor rozładowczy, który ma na celu rozładowanie baterii kondensatorów do bezpiecznej wartości napięcia w czasie 4,5min.
Aby wyeliminować konieczność zastosowania zabezpieczenia przetężeniowego zastosowano rezystor o mocy znamionowej 25W dla pracy bez radiatora oraz 50W przy pracy z radiatorem, przy czym sam rezystor został zamontowany na aluminiowym płaskowniku w roli radiatora. Obciążenie maksymalne dla tego rezystora wynosi 10,5W.
Rezystor o wartości 10k pozwala na rozładowanie baterii kondensatorów po wyłączeniu zasilania według czasów podanych w tabeli poniżej:
| Napięcie początkowe[V] |
Napięcie końcowe[V] |
Czas[s] | Moc max[W] |
| 325 | 120 | 160 | 10,5 |
| 60 | 270 | ||
| 30 | 381 |
 |
| 10kΩ 25W przy pracy bez radiatora i 1,25kV napięcie znamionowe pracy. |
Ochrona nadnapięciowa szyny DC
Zagadnienie ochrony nadnapięciowej w przypadku kiedy mamy do czynienia z dużymi bateriami kondensatorów komplikują ogromne ilości energii jakie należy rozproszyć. Ochronniki warystorowe uszkadzają się przy tak dużych prądach zwarciowych(>20kA) powodując dodatkowe zagrożenie.
Skutecznym i bezpiecznym rozwiązaniem jest zastosowanie odpowiedniego przekaźnika nadnapięciowego, który zapobiegnie pojawieniu się zbyt dużego napięcia na baterii kondensatorów.
Przekaźnik ten po przekroczeniu nastawionego napięcia będzie w pierwszej kolejności wyłączał transformator główny, a następnie załączał rezystor rozładowczy.
Do tłumienia przepięć szyny DC zastaną wykorzystane diody typu transil które zostaną zamontowane przed dławikiem filtra DC w celu ograniczenia ewentualnych prądów zwarciowych.
 |
| Symulacja zwarcia: widoczne oscylacje spowodowane istnieniem dużej indukcyjności. |
 |
 |
| Wykres powyżej prezentuje zmodyfikowany układ o diodę prostowniczą która blokuje ujemne wartości indukowane przez dławik. | Miejsce zamontowania diody |
