En tant que fournisseur de freinage, l'une des questions les plus fréquemment posées que je rencontre concerne le courant maximum qu'une résistance de freinage peut résister. Il s'agit d'un aspect crucial dans l'application des résistances de freinage, car elle se rapporte directement à la sécurité, à l'efficacité et à la fiabilité de l'ensemble du système de freinage. Dans ce blog, je vais me plonger dans les facteurs qui déterminent la capacité de courant maximale d'une résistance de freinage et fourniront des informations en fonction de notre expérience de l'industrie.
Comprendre les résistances de freinage
Avant de discuter du courant maximum, il est essentiel de comprendre ce qu'est une résistance de freinage et comment elle fonctionne. Une résistance de freinage est un dispositif utilisé dans les systèmes électriques, en particulier dans les entraînements de fréquences variables (VFD) et les disques, pour dissiper l'excès d'énergie générée pendant le processus de freinage. Lorsqu'un moteur électrique décélère ou s'arrête soudainement, il agit comme un générateur, produisant de l'énergie électrique. Cette énergie doit être absorbée et dissipée pour empêcher la surtension du système d'entraînement, ce qui pourrait endommager les composants.
La résistance de freinage convertit l'énergie électrique en chaleur à travers le principe du chauffage de Joule. Selon la loi de Joule, le pouvoir dissipé dans une résistance est donné par la formule (p = i ^ {2} r), où (p) est la puissance dans les watts, (i) est le courant en ampères, et (r) est la résistance dans les ohms. Cette formule est fondamentale pour déterminer la relation entre le courant, la résistance et la dissipation de puissance dans une résistance de freinage.
Facteurs affectant la capacité de courant maximale
Plusieurs facteurs influencent le courant maximal qu'une résistance de freinage peut résister. Examinons de plus près chacun de ces facteurs:
1. Valeur de résistance
La valeur de résistance d'une résistance de freinage est un facteur clé pour déterminer sa capacité de charge de courant. Selon la formule (i = \ sqrt {\ frac {p} {r}}), pour une note de puissance donnée (P), une valeur de résistance inférieure permettra à un courant plus élevé de circuler à travers la résistance. Cependant, il est important de noter que la notation de puissance de la résistance doit également être prise en compte. Si le courant est trop élevé pour l'électricité de la résistance, il surchauffera et peut même être endommagé.
Par exemple, si nous avons une résistance de freinage avec une puissance de 1000 watts et une résistance de 10 ohms, le courant continu maximum qu'il peut résister peut être calculé comme (i = \ sqrt {\ frac {1000} {10}} = \ sqrt {100} = 10) ampères.
2. Évaluation de puissance
La puissance de puissance d'une résistance de freinage est la quantité maximale de puissance qu'il peut se dissiper en continu sans surchauffe. Il est déterminé par les caractéristiques physiques de la résistance, comme le matériau utilisé, la taille et la méthode de refroidissement. Une résistance nominale plus élevée peut généralement résister à un courant plus élevé.
Par exemple, une résistance de freinage de grande taille avec un refroidissement efficace, comme le refroidissement à l'air forcé, peut avoir une cote de puissance plus élevée par rapport à une résistance plus petite avec refroidissement naturel de convection. Cela signifie que la plus grande résistance peut gérer un courant plus élevé sans atteindre sa limite de température maximale.
3. Élévation de la température
L'augmentation de la température d'une résistance de freinage est un facteur critique pour déterminer sa capacité de courant maximale. Au fur et à mesure que le courant traverse la résistance, il génère de la chaleur, provoquant une augmentation de la température de la résistance. Chaque résistance a une augmentation de température maximale autorisée spécifiée par le fabricant. Si la température dépasse cette limite, les performances de la résistance peuvent se dégrader et peuvent même échouer.
Le taux d'élévation de la température dépend de la dissipation de puissance et de l'efficacité de refroidissement de la résistance. Par exemple, une résistance avec une bonne conductivité thermique et une grande surface pour la dissipation de chaleur auront une augmentation de température plus faible pour la même dissipation de puissance par rapport à une résistance avec de mauvaises propriétés thermiques.
4. Cycle de service
Le cycle de service de la résistance de freinage fait référence au rapport du temps où la résistance est utilisée (puissance de dissipation) au temps total d'un cycle. Dans certaines applications, la résistance de freinage ne peut être utilisée que par intermittence, comme dans une grue ou un système d'ascenseur. Dans de tels cas, la résistance peut gérer un courant plus élevé pendant les périodes de freinage par rapport aux applications d'utilisation continue.
Par exemple, si une résistance de freinage a un cycle de service de 50%, cela signifie qu'il ne dissipe que la moitié du temps de cycle total. Cela permet à la résistance de se refroidir pendant les périodes non de freinage, ce qui lui permet de gérer un courant plus élevé pendant les périodes de freinage sans surchauffe.
Calcul du courant maximum
Pour calculer le courant maximum qu'une résistance de freinage peut résister, nous devons considérer la notation de puissance et la valeur de résistance de la résistance. Les étapes suivantes peuvent être utilisées pour le calcul:
- Déterminez la cote de puissance ((p)) de la résistance: Ces informations sont généralement fournies par le fabricant et sont basées sur les caractéristiques physiques et la méthode de refroidissement de la résistance.
- Connaître la valeur de résistance ((r)) de la résistance: La valeur de résistance est également spécifiée par le fabricant et est un paramètre important dans le calcul.
- Utilisez la formule (i = \ sqrt {\ frac {p} {r}}): Cette formule donne le courant continu maximal que la résistance peut résister. Cependant, si l'application a un cycle de service non continu, nous devons ajuster le calcul en fonction du cycle de service.
Par exemple, si nous avons une résistance de freinage avec une notation de puissance de 2000 watts et une résistance de 20 ohms, le courant continu maximum est (i = \ sqrt {\ frac {2000} {20}} = \ sqrt {100} = 10) ampères. Si le cycle de service est de 25%, la résistance peut gérer un courant plus élevé pendant les périodes de freinage. En supposant que la dissipation de puissance pendant la période de freinage est (p_ {b}), et la puissance moyenne sur le cycle est (p_ {avg}), nous savons que (p_ {avg} = p_ {b} \ fois d), où (d) est le cycle de service. Donc, (p_ {b} = \ frac {p_ {avg}} {d}). If (p_ {avg} = 2000) watts et (d = 0,25), alors (p_ {b} = \ frac {2000} {0,25} = 8000) watts. Le courant maximum pendant la période de freinage est (i_ {b} = \ sqrt {\ frac {8000} {20}} = \ sqrt {400} = 20) ampères.
Importance de choisir la bonne résistance de freinage
La sélection de la bonne résistance de freinage avec une capacité de courant maximale appropriée est cruciale pour le bon fonctionnement du système de freinage. Si la capacité de courant maximale de la résistance est trop faible, elle surchauffera, entraînant une réduction des performances, une augmentation des coûts de maintenance et même des défaillances du système. D'un autre côté, si la capacité de courant maximale est trop élevée, cela peut entraîner une résistance inutilement grande et coûteuse.
Dans notre entreprise, nous proposons une large gamme de résistances de freinage, y compris leBoîte de résistance de freinage de consommation d'énergie. Nos produits sont conçus pour répondre aux divers besoins des différentes applications, avec diverses notes de puissance, les valeurs de résistance et les méthodes de refroidissement disponibles. Nous nous assurons que nos résistances de freinage sont testées et certifiées pour fournir des performances fiables et une durabilité à long terme.
Conclusion
En conclusion, le courant maximum qu'une résistance de freinage peut résister est déterminé par plusieurs facteurs, notamment la valeur de résistance, l'évaluation de la puissance, l'élévation de la température et le cycle de service. En comprenant ces facteurs et en effectuant les calculs nécessaires, vous pouvez sélectionner la bonne résistance de freinage pour votre application.
Si vous avez besoin d'une résistance de freinage ou si vous avez des questions concernant la capacité de courant maximale ou d'autres aspects techniques, nous vous encourageons à nous contacter pour une consultation détaillée. Notre équipe d'experts est toujours prête à vous aider à choisir la résistance de freinage la plus appropriée pour vos besoins spécifiques.
Références
- Manuel du génie électrique, troisième édition
- Drives de fréquence variable: principes et applications par DW Novotny et Ta Lipo