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 отноше
ние 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- 2 минути 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.“Benning” и 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!
инж.Неделчо Деветаков
Р-л ” Иновации ”
|