新闻  |   论坛  |   博客  |   在线研讨会
什么是限流电阻_限流电阻怎么用
云汉芯城 | 2019-11-15 15:18:12    阅读:50   发布文章

  什么是限流电阻?

  限流电阻就是为了避免过大的电流烧毁用电器而串联的保护性电阻。原理就是通过提高负载的总电阻而减少电流。一般也能起到分压的作用。

  通常在局部电路中,与用电器串联的无其他作用的电阻都可视其为限流电阻。

  用于限制电流大小的电阻。

  很多元器件对最大输入电流有限制,如果输入电流过大,会导致元器件不能正常工作,甚至烧毁。为了控制电流,在输入端增加一个电阻,以减少电流强度,避免不必要的风险。

  限流电阻原理

  电阻RL是负载电阻,R为稳压调整电阻(也称为限流电阻),D为稳压管。按稳压电路设计准则,在输入电压基本不变时,RL变小时,流过RL的电流增加,但流过D的电流却减少。

  限流电阻是用来减小负载端电流,例如在发光二极管一端添加一个限流电阻可以减小流过发光二极管的电流,防止损坏LED灯。

  限流电阻的作用

  就整流和滤波的基本过程而言,低压和高压是相同的。“画了个整流滤波电路,如图1,接着说:”问题的关键,是合上电源前,电容器上是没有电荷的,电压为0V,而电容器两端的电压又是不能突变的。就是说,在合闸瞬间,整流桥两端(P、N之间)相当于短路。因此,在合上电源时,就出现了两个问题:

  第一个问题,是有很大的冲击电流,如图中的曲线①,这有可能损坏整流管。 第二个问题,是进线处的电压将瞬间下降到0V,如图中之曲线②所示。

  这两个特点,高、低压整流电路完全一样。“如图2。接着说:”低压整流电路是要通过变压器来降压的。变压器的绕组是一个大电感,它犹如一个屏障,能对合闸时的冲击电流起到限制作用,如图(a)中的曲线①。而变频器的整流电路中,就没有这样的屏障,冲击电流就要严重得多,如图(b)中之曲线①所示。

  至于进线侧的电压波形,其实,在低压整流电路中,变压器的副方电压,也同样要瞬间降到0V的,如图(a)中之曲线②。但反映到变压器的原方,这样的瞬间降压,就被缓冲了,如图(a)中之曲线③,对同一网络中的其他设备不构成干扰。

  变频器整流电路中没有这样的缓冲,它进线电压就是电网电压。所以,在合闸瞬间,电网电压要降到0V,这将影响同一网络中其他设备的正常工作,通常称之为干扰。 所以,在整流桥和滤波电容之间,就需要接入一个限流电阻RL。

  接入了限流电阻后,非但减小了通电时的冲击电流。并且,瞬间的电压降,也都降到限流电阻上了,电源侧的电压波形也解决了,真是一举两得啊。等到电容器上的电压上升到一定程度时,再把限流电阻短路掉。

  短路器件(晶闸管或接触器)的大小是随变频器的容量而变的,但限流电阻的阻值和容量却差别不大,这是怎么回事呢?

  “我们通过具体例子来说明。”

  我们分开来说吧。先看限流电阻RL。严格地说,容量大的变频器里,整流管的允许电流也较大。滤波电容的容量也要大一些,限流电阻的阻值应该小一些,而容量(瓦数)应该大一些。但是,让我们举一个例子来看一下。假设所选用限流电阻的阻值RL=50Ω,那么,即使电源电压等于振幅值ULM=1.41&TImes;380=537V,最大的冲击电流是多大呢?“

  ”只有10A多一点。“

  ”还有,假设滤波电容的电容量是5000μF,充电时间有多长呢?“

  T=RLC=50&TImes;5000=250000μs=250ms=0.25s

  那是充电时间常数,充电时间应该是它的3倍到5倍。就是说,充电时间大约是0.75 s到1.25 s之间,笼统一点说,是1s左右吧。

  这样的充电电流,和这样的充电时间,对于大多数规格的变频器来说,都是可以接受的吧?所以,生产厂家为了减少另部件的种类,采取了多种规格的变频器选用同一规格限流电阻的做法。

  至于电阻的容量(瓦数),因为RL中通电流的时间很短,只有1 s,真正达到10A的时间更短。所以,一般说来,容量只要不小于20W就可以了。 再看旁路接触器KM。还是用具体例子来说明吧。

  假设电动机容量是7.5kW,15.4A。配用变频器的容量是13kVA,18A。

  一般说来,直流回路的容量和变频器的输入容量应该是相等的,当电源电压是380V时,直流电压的平均值是513V,那么,直流电流应该有多大呢?”

  接触器的三个触点是可以并联起来用的,那就只要10A的接触器就可以了。

  不过,要是用晶闸管的话,还是要用30A的。

  那么,要是电动机容量是75kW,139.7A。配用变频器的容量是114kVA,150A。该配用多大的接触器呢?

  应该选额定电流为80A的接触器。

  烧断限流电阻的原因

  限流电阻为什么会冒烟,并且烧断呢?烧断限流电阻的原因可能有三种

  第一种可能,是限流电阻的容量选小了。因为在限流电阻中通入的电流是按指数规律衰减的,且持续时间很短,如图4所示。所以,其容量可以选得小一些。为了降低元器件成本,有的变频器生产厂家在决定限流电阻的容量时,常常取较小值。但实际上,流经限流电阻的电流IR是和限流电阻的阻值RL以及滤波电容器的电容量CF有关的。比较图(a)和图(b)知,RL大:则电流的初始值较小,但电流的持续时间长。

  比较图(b)和图(c)知:CF大,电流的持续时间将延长。所以,严格地说,RL的容量大小也应该根据具体情况适当调整。但如前所说,用户对滤波电容器的充电过程并无严格的要求。所以,对RL的阻值和容量也并无明确的规定。一般说来,如选RL≥50Ω,PR≥50W是不会有问题的。

  a)RL=80Ω、CF=1000μF (b)RL=40Ω、CF=1000μF (c)RL=40Ω、CF=2000μF

  第二种可能,是滤波电容器变质了。凡是有电解质的器件,都有一个特点:你一直用它,它不容易坏。你总也不用它,它倒要坏了。如果变频器在仓库里存放了一年多才拿出来,你应该先打开盖观察一下滤波电容器,看它是否‘鼓包’?甚至是否有电解液漏出?电解电容器变质的特征,首先是漏电流增大。一台长时间不用的变频器,突然加上高电压,电解电容器的漏电流可能是相当大的。第一次合上电源时,变频器内冒烟,很可能就是电解电容器严重漏电,甚至已经短路。而直流电压难以充电到450V以上,短路器件不动作,限流电阻长时间接在电路里,它当然要冒烟、烧断了。“

  时间不用的电解电容器,通电时,应该先加约50%的额定电压,加压时间应在半小时以上,如图5所示。它的漏电流就会降下去,也就可以正常使用了。

  先用万用表测量一下电容器是否短路。如并未短路,外观上也没有异常,则如图那样,通电半小时以后,电容器将可以恢复。

  第三种可能,就是旁路接触器KM或晶闸管没有动作。结果,使限流电阻长时间接在电路里。

  旁路器件应该在滤波电容器已经充电到一定程度(例如,电压已经超过450V)时动作。因此,可以在确认滤波电容器完好的情况下,通电时,观察当直流电压UD上升到足够大时,旁路器件是否动作?

  具体方法之一,是在限流电阻两端并联一个电压表PV1,同时在滤波电容两端也接一个电压表PV2,再将两个串联的灯泡也接到滤波电容的两端,作为负载,如图6。通电后,如果PV2显示UD已经足够大,但PV1的读数并不为0V,就说明旁路器件并未动作。

  为直流电路接一点负载。要是没有负载的话,限流电阻内将没有电流,即使短路器件未动作,限流电阻上也量不出电压。

  因为电解电容具有一定的电感性质,它不能吸收时间很短的干扰电压,容易导致”过电压跳闸“的误动作。电容器C0就是用来吸收干扰电压的。

*博客内容为网友个人发布,仅代表博主个人观点,如有侵权请联系工作人员删除。

参与讨论
登录后参与讨论
云汉芯城(www.ickey.cn)是国内领先的电子产业服务平台,互联网垂直服务领域的明星企业,重点面向电子制造业的中小型企业用户提供电子元器件一站式采购、电子工程师网上社区和企业供应链增值业务等服务。
推荐文章
最近访客