Überlastfähigkeit der AC-Quelle zur Prüfung von Einschaltstrombedingungen für Motorantriebe und mehr
In vielen realen elektrischen und leistungselektronischen Anwendungen sind Spitzen-/Einschaltströme unvermeidbar. Diese Einschaltströme können durch das Anfahren, transiente Leistungsanforderungen oder plötzliche Änderungen der Lastbedingungen entstehen.
Einschaltströme treten häufig bei der Prüfung von Motoren und elektrischen Produkten auf. So treten bei Elektromotoren während des Starts hohe Einschaltströme auf, die oft ein Vielfaches ihres Nennstroms betragen. Auch medizinische Bildgebungs- (MRI) oder Radarsysteme können kurze Stromstöße erfordern, ohne dass es zu Spannungsschwankungen oder Abschaltungen kommt.
Die Kosten der Überdimensionierung eines Netzteils
Die Auswahl eines Netzteils, das für Überlastbedingungen geeignet ist, bringt mehrere Herausforderungen mit sich, darunter Kosten, Wärmemanagement und langfristige Zuverlässigkeit. Eines der Hauptprobleme ist die unnötige Überdimensionierung des Netzteils, um kurzzeitige Stromanforderungen zu erfüllen.
Ein Netzteil mit höherem Nennwert gewährleistet zwar Stabilität und verhindert Abschaltungen, erhöht aber auch Kosten, Größe und Energieverbrauch.
Ingenieure müssen den Bedarf an Überlastfähigkeit mit den Kosten- und Platzbeschränkungen ihrer Anwendung abwägen.
In Fällen, in denen es zu kurzzeitigen Überlastungen kommt, kann die Wahl eines Netzteils mit vorübergehendem Stoß- oder Spitzenstrom eine kostengünstigere Alternative zur Überdimensionierung des Netzteils darstellen.
Ein weiterer kritischer Faktor ist die thermische Leistung und die Belastung der Komponenten. Wiederholte oder längere Überlastungen führen zu übermäßiger Wärmeentwicklung, die bei unsachgemäßer Handhabung zu einer Verschlechterung der Komponenten und einer verkürzten Lebensdauer führen kann. Stromversorgungen, die für Überlastbedingungen ausgelegt sind, sollten über eine angemessene Wärmeableitung, robuste Schutzschaltungen und Derating-Überlegungen verfügen, um eine Überhitzung zu verhindern.
Die falsche Auswahl eines programmierbaren Netzteils kann zu Spannungseinbrüchen, Instabilität oder vorzeitigem Abschalten eines zu prüfenden Geräts führen. Ingenieure müssen viele Faktoren (z. B. Einschaltspitzenstrom, Arbeitszyklus usw.) bewerten, um einen reibungslosen Betrieb bei Überlast zu gewährleisten.
Einschaltstrom-Anwendungsbeispiele
- Elektromotorische Antriebe
- Medizinische Bildgebungsgeräte
- Radaranlagen
- Industrielle Automatisierung
- Elektrische Pumpensysteme
Fallstudie: Die AGX-Serie bietet Überlastfähigkeit für die Prüfung induktiver Motoren in der Avionik
Zur Veranschaulichung der realen Vorteile der Überlastfähigkeit der AGX-Serie ist unten ein Beispiel für ein vom Kunden bereitgestelltes Szenario aufgeführt, in dem der AGX für die Stromversorgung und Prüfung seines Induktionsmotors bewertet wurde.
Kundenanwendung
Ein großes Luft- und Raumfahrtunternehmen musste einen Hochleistungsmotor für eine Luft- und Raumfahrtanwendung mit einer Leistung von bis zu 180 kW bei einer Frequenz von 60 Hz und einer konstanten Spannung von 120 V testen.
Unsere Lösung: Die AGX-Serie bis zu 189 kW
Die AGX-Serie von Pacific Power Source eignet sich für Anwendungen, bei denen Einschalt- und Überlastbedingungen auftreten. Die Gegen-EMK wird beim Abbremsen oder Verlangsamen eines AC-Motors eingesetzt. Sie gibt Energie an die Quelle zurück und ohne bidirektionale Fähigkeit schaltet eine programmierbare AC-Quelle ab, um sich selbst zu schützen.
- Die AGX-Serie ist für Überlastbedingungen ausgelegt und kann für eine Dauer von 2 Sekunden 130 % des Nennstroms liefern.
- Dies bietet einen außergewöhnlichen Wert und die Möglichkeit, den Bedarf an überdimensionierten Stromversorgungen zu reduzieren und gleichzeitig die üblichen und realen Bedingungen von Überlast und Einschaltströmen zu berücksichtigen.
- Anstatt die programmierbare Wechselstromquelle zu überdimensionieren, um den anfänglichen Einschaltstrom zu berücksichtigen, der beim Anfahren auftritt, entschied man sich für die AGX-Serie mit 21-kW-Modulen, die in einem Schrank bis zu 189 kW parallel geschaltet sind.
Anwendungsfall
In diesem Szenario testeten wir den Motorantrieb mit der AGX-Serie mit 2 Sekunden Überlast bei einem Leistungsfaktor von 0,2, der sich auf 0,9 bei gleichbleibendem Strom erhöht. Für diese Demonstration wurde eine 21kVA AGX-Serie verwendet, die einen maximalen Strom von 42A pro Phase hat. Mit aktivierter Stromüberlastung wurde die Stromgrenze auf 55A erhöht.
Zusammenfassung
Diese Fallstudie demonstriert die Überlastfähigkeit der AGX-Serie zur Bewältigung des Einschaltstroms ihres Motors ohne Verwendung einer überdimensionierten -Quelle für die Prüfung. Der AGX vereinfacht das Systemdesign, indem er die Notwendigkeit einer überdimensionierten Stromversorgung reduziert und dadurch Kosten, Platz, Zuverlässigkeit und Effizienz verringert.
Die Überlastfähigkeit ist verfügbar bei den AGX Serie All-in-1 AC/DC -Quelleund Regenerativen Netzsimulator der Serie RGS. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an sales@pacificpower.com.
