Что такое нагрузочное сопротивление
Что такое нагрузочное сопротивление
Нагрузочные сопротивления необходимы для испытания аккумуляторов, батарей, блоков питания, солнечных батарей и других источников энергии. Со временем у аккумуляторов снижается емкость, увеличивается внутреннее сопротивление. Это приводит к тому, что при увеличении токовой нагрузки напряжение выдаваемое аккумулятором падает. Похожие проблемы могут быть и у других источников энергии, например, у маломощных блоков питания. Поэтому, прежде чем ставить старые или даже новые аккумуляторы для работы с ответственными устройствами, необходима их проверка как они держат заданное напряжение при увеличении тока и не перегреваются ли ответственные элементы схемы.
Нагрузочные сопротивления необходимы для испытания аккумуляторов, батарей, блоков питания, солнечных батарей и других источников энергии. Со временем у аккумуляторов снижается емкость, увеличивается внутреннее сопротивление. Это приводит к тому, что при увеличении токовой нагрузки напряжение выдаваемое аккумулятором падает. Похожие проблемы могут быть и у других источников энергии, например, у маломощных блоков питания. Поэтому, прежде чем ставить старые или даже новые аккумуляторы для работы с ответственными устройствами, необходима их проверка как они держат заданное напряжение при увеличении тока и не перегреваются ли ответственные элементы схемы с помощью нагрузочных сопротивлений
Проверка источников энергии проводится подключением их к нагрузочным сопротивлениям. Желательно, чтобы можно было менять величину нагрузочного сопротивления. Это позволяет проверять источники питания в разных режимах. Для проверки небольших аккумуляторов в разных режимах можно применить простое нагрузочное сопротивление состоящее из нескольких резисторов подключаемых с помощью переключателей. Чтобы получить нужную величину тока, можно подключать от одного до четырех резисторов используя различные комбинации. Номиналы этих резисторов составляют 2,2 Ом, 4,7 Ом, 10 Ом, 20 Ом. При потребляемом токе до 2 А возможна длительная работа под нагрузкой, если ток больше, то можно проверять кратковременно.
Чтобы проверить емкость аккумулятора и не высчитывать по изменяющимся показаниям приборов результат измерений, лучше всего для этих целей использовать прибор для измерения емкости аккумулятора. Но, и при применении такого прибора использование нагрузки обязательно.
Увеличив потребляемый ток до максимального можно проверить насколько «садиться» напряжение и насколько греется аккумулятор или блок питания. В режиме среднего рабочего тока можно проверить емкость аккумулятора. Разумеется, для этого необходимо контролировать напряжение и потребляемый ток через нагрузочное сопротивление, подключенное после измерительного прибора.
Конструкция нагрузочного сопротивления позволяет разместить на нем вентилятор, или можно приобрести сразу с вентилятором, который будет частью нагрузки, что позволит увеличить максимальную потребляемую мощность за счет обдува резисторов.
Иногда требуется нагрузочное сопротивление для аккумуляторов большой емкости, например автомобильных. Для их поверки нужен больший ток и большая мощность рассеиваемая нагрузкой. Регулируемое нагрузочное сопротивление с измерительным прибором для аккумуляторов большой мощности с плавной регулировкой тока позволит расширить пределы измерений.
Регулируемое нагрузочное сопротивление этой модели рассчитано на максимальную мощность 35 Вт и оснащено дополнительными функциями. Важным дополнением является встроенный измерительный прибор в виде экрана, который отображает все самые необходимые характеристики, такие как ток, напряжение, емкость аккумулятора и другие. Для рассеивания тепла применяется достаточно большой радиатор охлаждения и мощный вентилятор. Две ручки для грубой и точной регулировки сопротивления нагрузки позволяют точно установить нужный режим работы. Имеется дополнительный разъем USB,=, несколько разных других разъемов, а также клеймы для подключения выносных щупов. С помощью выносных щупов можно подключать нагрузочное сопротивление не только через разъем USB, но и непосредственно на клеймы аккумуляторов самых разных конфигураций и размеров и напряжений. Технические характеристики этой модели нагрузочного сопротивления позволяют проверять состояние и емкость даже автомобильных аккумуляторов, что является важным элементом для безотказной работы автомобиля.
1″ :pagination=»pagination» :callback=»loadData» :options=»paginationOptions»>
Что такое нагрузочный резистор?
Я не могу понять, что такое нагрузочный резистор и как он связан с нагрузкой.
Может ли кто-нибудь объяснить, как работает нагрузочный резистор и как он отличается от общего резистора.
7 ответов
Реальные резистивные нагрузки редко называют «нагрузочными резисторами». Наиболее широко используемыми реальными в основном резистивными нагрузками являются лампочки, и никто не называет их «резисторами нагрузки».
Если вы считаете, что электрическая цепь предназначена для работы с каким-либо другим устройством, чтобы выполнить «работу», то это внешнее устройство представляет собой «НАГРУЗКУ» схемы.
Однако это не так просто, так как нагрузка должна иметь ссылку. Рассмотрим схему ниже.
Нагрузки могут быть простыми линейными сопротивлениями или могут быть сложными импедансами, как показано ниже.
Чтобы сделать вещи более запутанными, иногда мы используем другое значение для нагрузочного резистора.
В резюме
Загрузка и нагрузочный резистор, в частности, представляют собой неопределенную концепцию, предназначенную для фокусировки функции на объектах, о которой идет речь, и всегда ссылаются на то, что движет указанной нагрузкой.
В частности, нагрузочный резистор сильно используется во время обучения, чтобы вы могли математически моделировать схемы. Так же, как я сделал выше. На самом деле нагрузка редко является резистором.
Он может быть очень маленьким или, возможно, должен быть физически большим, в зависимости от того, сколько энергии он должен рассеять.
Это обычный резистор.
Он называется нагрузочным резистором, потому что он должен добавить нагрузку на схему.
Подразумевается, что он будет рассеивать разумную мощность (в противном случае это не будет большой нагрузкой), но это не является обязательным требованием. например ранние линейные регуляторы требовали минимальной нагрузки для обеспечения регулирования напряжения, вы часто добавляли бы небольшой нагрузочный резистор, чтобы гарантировать, что это условие всегда соблюдается.
Что такое нагрузочный резистор?
Я не могу понять, что такое нагрузочный резистор и как он связан с нагрузкой.
Может кто-нибудь объяснить, как работает нагрузочный резистор и чем он отличается от общего резистора.
Если вы считаете, что электрическая цепь предназначена для воздействия на какое-то другое устройство для выполнения «работы», то это внешнее устройство является «НАГРУЗКОЙ» цепи.
Однако это не так просто, так как нагрузка должна иметь ссылку. Рассмотрим схему ниже.
R 1 ‘ role=»presentation»> R 1 R 2 ‘ role=»presentation»> R 2 R 2 ‘ role=»presentation»> R 2 R 1 ‘ role=»presentation»> R 1
R 2 ‘ role=»presentation»> R 2 R 1 + R 2 ‘ role=»presentation»> R 1 + R 2
Однако, вообще говоря, мы говорим, что вещь, которая выполняет намеченную работу схемы, является нагрузкой.
Нагрузки могут быть простыми линейными сопротивлениями или сложными импедансами, как показано ниже.
R 1 ‘ role=»presentation»> R 1
Просто чтобы сделать вещи более запутанными, иногда мы используем другое значение для нагрузочного резистора.
R 1 ‘ role=»presentation»> R 1 R 2 ‘ role=»presentation»> R 2
В итоге
Нагрузка, и нагрузочный резистор в частности, является расплывчатым понятием, предназначенным для фокусировки функции на рассматриваемых объектах, и всегда ссылается на что-то, что управляет указанной нагрузкой.
В частности, нагрузочный резистор активно используется во время обучения, чтобы позволить вам математически моделировать схемы. Так же, как я сделал выше. На самом деле нагрузка редко является резистором.
Что такое резистор и для чего он нужен?
При передаче электрического тока на расстояние из-за сопротивления проводов теряется часть энергии. В таких случаях сопротивление является негативным фактором и его стараются свести к минимуму.
Другое дело электрические цепи в электронных устройствах. Там резистор выполняет много полезных функций. В электронных схемах используется свойства этих пассивных компонентов для ограничения тока в многочисленных цепях. С их помощью обеспечивается нужный режим работы усилительных каскадов.
Что такое резистор?
Название этого электронного элемента произошло от латинского слова resisto — сопротивляюсь. То есть – это пассивный элемент применяемый в электрических цепях, действие которого основано на сопротивлении току. Основной характеристикой этого электронного компонента является величина его электрического сопротивления.
Пассивность данного электронного компонента означает то, что основной его функцией является поглощение электрической энергии. В отличие от активных элементов электроники, он ничего не генерирует, а только пассивно рассеивает электричество, преобразуя его в тепло. В схемах замещения сопротивление является основным параметром, в то время как ёмкость и индуктивность – паразитные величины.
Применение
Резисторы применяются во всех электрических схемах для установления нужных значений тока в цепях, с целью демпфирования колебаний в различных фильтрах, в качестве делителей напряжений и т. п.
Резисторы выполняют функции нагрузки в резистивных цепях, используются в качестве делителя напряжения (см. рисунок ниже) и тока, являются элементами фильтров, применяются для формирования импульсов, выполняют функции шунтов и многое другое. Сегодня трудно себе представить электрическую схему, в которой не задействованы несколько резистивных элементов.
Без резисторов не работает ни один электронный прибор.
Устройство и принцип работы
Конструкция постоянных резисторов довольно простая. Они состоят из керамической трубки, поверх которой намотана проволока или нанесена резистивная плёнка с определённым сопротивлением. На концы трубки вставлены металлические колпачки с припаянными выводами для поверхностного монтажа. Для защиты слоя используется лакокрасочное покрытие.
Устройство таких элементов можно понять из рисунка 2 ниже.
В большинстве моделей такая конструкция традиционно сохраняется, но сегодня существуют различные виды сопротивлений с использованием резистивного материала, устройство которых немного отличается от конструкции описанной выше.
Рис. 2. Строение резистора
Современную электронную аппаратуру наполняют платы, начинённые миниатюрными деталями. Поскольку тенденция к уменьшению размеров электронных приборов сохраняется, то требования к уменьшению габаритов коснулись и резисторов. Для этих целей идеально подходят непроволочные сопротивления. Они просты в изготовлении, а их номинальные мощности хорошо согласуются с параметрами маломощных цепей.
Казалось бы, что эра проволочных резисторов постепенно уходит в прошлое. Однако это не так. Спрос на проволочные сопротивления остаётся в тех сферах, где транзисторы с металлоплёночным или с композитным резистивным слоем не справляются с мощностями электрических цепей.
Для непроволочных резисторов используются следующие резистивные материалы:
Перечисленные вещества обладают высокими показателями удельного сопротивления. Это позволяет изготавливать электронные компоненты с очень маленькими корпусами, сохраняя при этом значения номинальных величин.
Размеры и формы корпусов, проволочных выводов современных резисторов соответствуют стандартам, разработанным для автоматической сборки печатных плат. С целью надёжного соединения выводов способом пайки, выводы деталей проходят процесс лужения.
Конструкция регулировочных (рис. 3) и подстроечных резисторов (рис.4) немного сложнее. Эти переменные транзисторы состоят из кольцевой резистивной пластины, по которой скользит бегунок. Перемещаясь по кругу, подвижный контакт изменяет расстояние между точками на резистивном слое, что приводит к изменению сопротивления.
Рис. 3. Регулировочные резисторы 
Рис. 4. Подстроечные резисторы
Принцип действия.
Подбирая резисторы соответствующего номинала, можно изменять на участках цепей величины тока и напряжения. Например, увеличивая сопротивление последовательно включённого резистора на участке цепи, можно пропорционально уменьшить силу тока.
Условно резистор можно представить себе в виде узкого горлышка на участке трубки, по которой течёт некая жидкость (см. рис. 5). На выходе из горлышка давление будет ниже, чем на его входе. Примерно, то же самое происходит и с потоком заряженных частиц – чем больше сопротивление, тем слабее ток на выходе резистора.
Рис. 5. Принцип работы
Мы уже упомянули два типа резисторов, отличающиеся по конструкции: постоянные, у которых сопротивление статичное (допускается мизерное отклонение параметров при нагреве элемента) и переменные. К последним можно добавить подвид переменных сопротивлений (полупроводниковых резисторов) – нелинейные.
Сопротивление нелинейных компонентов изменяется в широких пределах под воздействием различных факторов:
За видом резистивного материала классификация может быть следующей:
Отличие плёночных smd компонентов от композиционных деталей состоит в способах их изготовления. Композиционные детали производятся путём прессования композитных смесей, а плёночные – путём напыления на изоляционную подложку.
В интегральных монокристаллических микросхемах методом трафаретной печати или способом напыления в вакууме создают встроенные интегральные резисторы.
По назначению сопротивления подразделяются на детали общего назначения и на компоненты специального назначения:
Можно классифицировать детали и по другим признакам, например по типу защиты от влаги или по способу монтажа: печатный либо навесной.
Номиналы резисторов
Элементы имеют свой допуск в отклонениях номинальных сопротивлений. В соответствии с допусками номиналы резисторов разбиты на 3 ряда, которые обозначаются: Е6, Е12, и Е24.
Компоненты ряда Е6 имеют допуск отклонения ± 20%; ряда Е12 – ± 10%, а ряда Е24 – ± 5%.
Номиналы резисторов каждого ряда представлены в справочных таблицах, которые можно найти в интернете.
Маркировка
Раньше на корпусах сопротивлений проставляли номинал, ряд, мощность и серийный номер. В связи с миниатюризацией деталей перешли на цветовую маркировку. Параметры сопротивлений кодируют с помощью цветных колец (см. рис. 8).
Если на корпусе присутствует 3 кольца, то первые два обозначают величину сопротивления, третье – множитель, а допустимое отклонение составляет 20%.
Если на корпусе 4 кольца, то значения первых трёх из них такие же, как в предыдущем примере, а четвёртое кольцо указывает на величину отклонения.
Пять колец: первые 3 указывают величину сопротивления, на четвёртой позиции – множитель, а на пятой – допуск.
На сверхточных деталях наносятся 6 цветовых полос: три первых указывают величину сопротивления, полоса на четвёртой позиции – множитель, а пятое кольцо — допустимое отклонение.
Каждому цвету присвоена конкретная цифра (от 0 до 9). Учитывая позицию кольца и его цвет, можно с точностью определить параметры изделия. Для этого удобно пользоваться таблицей цветов (рис. 9).
Рис. 9. Таблица цветов
В некоторых случаях вместо сопротивления используют обычные перемычки. Считается что у них нулевое сопротивление. Вместо перемычек иногда устанавливают резистор с нулевым сопротивлением (по сути та же перемычка, только адаптирована под размеры резистора). На корпус такого сопротивления наносят 1 чёрную полоску.
Маркировка SMD-резисторов
Сопротивления, предназначенные для поверхностного монтажа маркируют цифрами (см. рис. 10). Кодировка сложна для запоминания. В ней учитывается количество цифр и их позиции. Цифрами кодируют типоразмеры изделий и значения основных параметров. Для расшифровки кодов данного типа маркировки существуют справочные таблицы или калькуляторы.
Рис. 10. Цифровая маркировка
Код на рисунке расшифровывается так: номинальное сопротивление 120×10 6 Ом (последняя цифра показывает количество нулей, то есть степень числа 10). Резистор из ряда Е96 с допуском 1%, типоразмер 0805 либо 1206 (значения, выделенные курсивом, определяются по справочнику).
Обозначение на схемах
Традиционно резисторы на схемах обозначают в виде прямоугольника (по ГОСТ 2.728-74) или ломаной линии (рис. 12 — в основном на схема западного образца). В прямоугольнике иногда указывают мощность, используя для этого условные обозначения в виде вертикальных, косых или горизонтальных чёрточек (см. рисунок ниже):
Возле значка проставляют букву R и номинал резистора.
Рис. 12. Обозначение на схемах
В отличие от постоянных деталей, обозначение переменных резисторов имеет особенность: над прямоугольником добавляется стрелка, указывающая, что в конструкции детали есть скользящий контакт (бегунок).
Например, УГО потенциометра выгляди так:
Характеристики и параметры
Пределы границ сопротивлений для деталей общего назначения находятся в промежутке от 10 Ом до 10 МОм. Для таких компонентов номинальная мощность рассеивания составляет 0,125 – 100 Вт.
Сопротивление высокоомных деталей составляет порядка 10 13 Ом. Такие изделия применяются в измерительных устройствах, предназначенных для малых токов. Величины номинальных мощностей на корпусах таких компонентов могут не указываться. Рабочее напряжение от 100 до 300 В.
Класс высоковольтных деталей предназначен для работы под напряжением 10 – 35 кВ. Их сопротивление достигает 10 11 Ом.
Для высокочастотных резисторов важен номинал рабочей частоты. Они способны работать на частотах свыше 10 МГц. Высокочастотные токи сильно нагревают детали. При интенсивном охлаждении номинальные мощности таких компонентов достигают величин 5, 20, 50 кВт.
В точных измерительных и вычислительных устройствах, а также в релейных системах применяются прецизионные резисторы. Они обладают высокой стабильностью параметров. Мощность рассеивания у таких деталей не превышает 2 Вт, а номинальное сопротивление лежит в пределах 1 – 10 6 Ом.
Кроме основных характеристик иногда важно знать уровень напряжений шума, зависимость сопротивления реальных резисторов от нагревания (температурный коэффициент сопротивления) и некоторые другие.
Соединение резисторов
Сопротивления можно соединять двумя способами – параллельно либо последовательно.
Для расчета последовательно и параллельно соединенных резисторов удобно воспользоваться нашими калькуляторами:
Догрузочные резисторы МР3021 для трансформаторов напряжения
Я — инженер Рик, специалист компании «Приборэнерго». Сегодня я расскажу об использовании догрузочных или нагрузочных резисторов, которые применяются в трансформаторах напряжения и тока. Основанием использования является ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001. Согласно этим стандартам, необходимо обеспечивать оптимальную эксплуатацию измерительных трансформаторов напряжения и тока с нагрузкой от 25 до 100 % номинальной мощности.
Догрузочный резистор МР3021 — это устройство, которое минимизирует погрешность измерительных трансформатором напряжения и тока. Наиболее часто данные устройства применяются в измерительных комплексах учёта электроэнергии, включая современные системы АИИСКУЭ (автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учёта электроэнергии).
Для чего нужен догрузочный резистор?
При эксплуатации трансформаторов напряжения возможна ситуация, когда фактическая нагрузка отличается от номинальной, что приводит к изменению класса точности устройства. Это выражается невозможности сведения баланса между приборами учета вводных и отходящих фидеров. Для обеспечения заданного класса точности применяют догрузочные резисторы, которые нормализируют нагрузку вторичной измерительной цепи. Параметры догрузочного резистора ТН проектируются так, чтобы обеспечивать фактическую нагрузку трансформатора напряжения в диапазоне 50 ±10 % от номинальных значений.
Далее в статье используются следующие сокращения:
Подключение
Догрузочный резистор подключается в фазное или междуфазное напряжение с помощью отдельной кабельной связи в распределительный шкаф на DIN-рейку. Чтобы снизить нагрузку на кабельную связь и избежать потерь напряжения, догрузочные резисторы устанавливают в непосредственной близости к трансформатору напряжения. Возможна установка и вне распределительного шкафа и клеммных коробок, в специальный шкаф догрузочных резисторов, который защищён от несанкционированного доступа и имеет возможность установки пломбы.
Перечень операций при проведении нормализации нагрузки ТН напряжения и другие требования приводятся в рекомендациях МИ 3023-2006. Данный документ является определяющим и разработан институтом метрологической службы ФГУП «ВНИИМС».
Устройство и назначение догрузочных резисторов МР3021
Широкая номенклатура догрузочных резисторов для одно- и трёхфазных ТН и ТТ различной мощности выпускаются на предприятии «Приборэнерго».
Конструктивно, ДР представляют собой устройства, выпускаемые в литом алюминиевом корпусе. Рабочим элементом является лента из нихрома, которая в ряде устройств может быть заменена константановой проволокой. Для резисторов, рассчитанных на большую мощность, в целях охлаждения устанавливается радиатор.
Основное назначение МР3021 — увеличение фактической нагрузки вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока и напряжения. Главными техническими параметрами являются номинальное напряжение (ток), номинальная мощность нагрузки и номинальное сопротивление. Догрузочные резисторы МР3021-Н выпускают в одно- и трёхфазном исполнении:
Догрузочные резисторы для трансформаторов тока также выпускаются в одно- и трёхфазном исполнении, для номинального тока 1 и 5 А. Конструктивно они представляют собой представляют собой три отдельных резистора, размещённых в одном корпусе. Схемы соединения резисторов в корпусе для трансформатора напряжения (варианты — «звезда» с выведенной нейтралью или «треугольник») определяются заказчиком.
К примеру, резистор догрузочный МР3021-Т-5А-1ВА расшифровывается как резистор для трансформатора тока (буква «Т»), с номинальным током 5 А и нагрузкой 1 ВА.
Устройства изготавливаются для работы во всех климатических поясах, кроме определяемого ГОСТ 15150 (тип 02, холодного исполнения)
Выбор
При расчёте значений сопротивлений догрузочных резисторов для вторичных обмоток трехфазного трансформатора, во внимание принимаются следующие значения ТН:
Соответственно, на руках у проектировщика должны быть паспортные данные на трансформатор напряжения и свидетельство о поверке ТН. Перед расчётом необходимо измерить фактическую мощность нагрузки трансформатора напряжения согласно установленной методике. Для трёхфазных ТН определяется мощность каждой измерительной вторичной обмотки. Расчёт выполняется в соответствии с рекомендациями МИ 3023-2006 при наивысшем классе точности. Если фактическая мощность нагрузки на 25 % меньше номинальной, вторичную цепь догружают, если более 100 % — выполняются мероприятия по разгрузке вторичных цепей.
После выполнения работ по нормализации нагрузки НТ, измеряют его фактическую мощность — она должна находиться в пределах 50 ±10 % от номинальной.
Выводы
Догрузочные резисторы МР3021 устанавливаются в соответствии с ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001 и обеспечивают оптимальную эксплуатацию трансформаторов тока и напряжения.
«Приборэнерго» предлагает поставки догрузочных резисторов МР3021 по всей РФ. Получить консультацию по вопросам использования догрузочных резисторов и их цене можно у специалистов компании.