电气计算
我们列出了一些常见的计算公式,供您选择固态继电器(SSR)/固态模块(SSM)或设计电路时使用。
注意:对于根据此信息设计的数据错误或设备的安全和/或令人满意的操作,HUIMU INDUSTRIAL(HUIMULTD)不承担任何责任。
电力计算公式
●单相负载
P = U·I·cosφU
是电压(通常为220VAC),I是电流。
是电压(通常为220VAC),I是电流。
●三相负载
P =√3·U 大号 ·I 大号 ·COSφ= 3·U P ·I P ·COSφ
Ü 大号是线路电压(通常380VAC),I 大号是线电流,U P是相电压(通常220VAC) I P是相电流。
Ü 大号是线路电压(通常380VAC),I 大号是线电流,U P是相电压(通常220VAC) I P是相电流。
●功率因数(cosφ)
如果负载类型是电阻负载(例如电加热器),则cosφ= 1;如果负载类型为感应负载(例如电动机),则0 <cosφ<1。以电动机为例,电动机满载时,有功电流最大,无功电流最小,功率因数约为0.85。当负载轻或无负载时,有功电流小,无功电流大,功率因数在0.4到0.7之间。因此,我们通常采用0.78或0.8的功率因数。如果负载类型是电容性负载(例如功率补偿器),则cosφ<0。
●峰值,有效值,平均值
AC电压为正弦波,其电压值从0到最大值(U MAX)周期性变化,因此其峰值(U PK)等于最大值。交流有效值由电流的热效应确定,也就是说,让交流电流和直流电流分别流经具有相同电阻值的电阻器,如果它们同时产生相等的热量,则有效值该交流电流的最大值等于该直流电流的值。由于正弦交流电压的有效值等于其均方根值(U RMS或U),因此U RMS通常用于表示交流电压的有效值。通常,我们通过检测设备(例如万用表)检测到的交流电压值是有效电压值,电气设备上标记的交流电压值也是有效值(例如220VAC,380VAC)。平均AC电压(U AV)是一段时间内的平均电压值。平均交流电压等于一个周期内电压的积分除以2π(一个周期内的时间)。从理论上讲,在对交流电压进行全波整流后获得的直流电压值等于交流电压的平均值。
U PK =√2·U RMS = 1.414·U RMS
U AV = 2 /π·U PK = 0.637·U PK
U AV = 2 /π·U PK = 0.637·U PK
同样,根据欧姆定律,我们可以得出交流电流的峰值(IPK或IMAX),有效值(IRMS)和平均值(IAV)。
I PK =√2·I RMS = 1.414·I RMS
I AV = 2 /π·I PK = 0.637·I PK
I AV = 2 /π·I PK = 0.637·I PK
由于直流电流或直流电压的值是恒定的,因此它们没有最大值,有效值和平均值。
降额系数计算公式
由于固态继电器/固态模块的性能受工作环境和负载类型的影响,因此在选择固态继电器/固态模块的额定电流值时应考虑降额因数(或电流倍数) 。
我- [R = I 大号 /α
我- [R是固态继电器/固态模块的额定电流值;
I L是直流负载电流值或交流负载电流有效值(均方根值);
α是降额系数。
我- [R是固态继电器/固态模块的额定电流值;
I L是直流负载电流值或交流负载电流有效值(均方根值);
α是降额系数。
根据固态继电器/固态模块的工作环境(通风,温度,使用时间等),降额因素可分为三个级别:保护,正常和严重。
对于电阻性负载(例如电加热器,白炽灯等),α= 0.5(受保护),α= 0.5(正常),α= 0.3(严重);
对于电感性负载(例如电动机,变压器等),α= 0.2(受保护),α= 0.16(正常),α= 0.14(严重);
对于电容性负载(例如功率补偿器等),α= 0.2(受保护),α= 0.16(正常),α= 0.14(严重)。
对于电阻性负载(例如电加热器,白炽灯等),α= 0.5(受保护),α= 0.5(正常),α= 0.3(严重);
对于电感性负载(例如电动机,变压器等),α= 0.2(受保护),α= 0.16(正常),α= 0.14(严重);
对于电容性负载(例如功率补偿器等),α= 0.2(受保护),α= 0.16(正常),α= 0.14(严重)。
当前多重因数是降额因数的倒数。
我- [R = I 大号 ·β
我- [R是固态继电器/固态模块的额定电流值;
I L是直流负载电流值或交流负载电流有效值(均方根值);
β是当前的多因素。
我- [R是固态继电器/固态模块的额定电流值;
I L是直流负载电流值或交流负载电流有效值(均方根值);
β是当前的多因素。
对于电阻性负载(例如电加热器,白炽灯等),β= 2(受保护),β= 2(正常),β= 3(严重);
对于电感性负载(例如电动机,变压器等),β= 5(受保护),β= 6(正常),β= 7(严重);
对于电容性负载(例如功率补偿器等),β= 5(受保护),β= 6(正常),β= 7(严重)。
对于电感性负载(例如电动机,变压器等),β= 5(受保护),β= 6(正常),β= 7(严重);
对于电容性负载(例如功率补偿器等),β= 5(受保护),β= 6(正常),β= 7(严重)。
例如,如果您需要一个DC到AC Panel固态继电器来切换220VAC,10A电阻负载,并且要求该固态继电器在通风不良的环境下不间断工作,则根据降额系数β= 3(严重),您应该选择MGR-1D4830(直流转交流,负载:480VAC,30A)。
压敏电阻计算公式
如果负载峰值电压较高,请确保将压敏电阻(例如MOV,ZNR)并联连接至固态继电器/固态模块的输出端子。
V imA = V 1mA =(a·v)/(b·c)
V imA是电流为XmA时的压敏电阻电压。由于电流值通常设置为1mA,因此也可以表示为V 1mA;a是电压波动系数,一般为1.2;b为压敏电阻误差值,一般为0.85;c为部件的老化系数,一般为0.9;v是直流工作电压或交流有效值电压。
V imA是电流为XmA时的压敏电阻电压。由于电流值通常设置为1mA,因此也可以表示为V 1mA;a是电压波动系数,一般为1.2;b为压敏电阻误差值,一般为0.85;c为部件的老化系数,一般为0.9;v是直流工作电压或交流有效值电压。
因此,上面的公式可以被简化为:
对于DC电路,V IMA ≈1.6·V
对于交流电路,V IMA ≈1.6·V p = 1.6·√2·V AC
V p是峰值电压,V AC是有效值。
对于DC电路,V IMA ≈1.6·V
对于交流电路,V IMA ≈1.6·V p = 1.6·√2·V AC
V p是峰值电压,V AC是有效值。
通常,压敏电阻电压是负载电压的1.6倍,但是当负载是电感负载时,压敏电阻电压应该是负载电压的1.6-1.9倍,以确保安全。
整流电路计算公式
●单相半波整流电路
U 0 = 0.45·U 2
I 0 = 0.45·U 2 / R L
I V = I 0
U RM =√2·U 2
I 0 = 0.45·U 2 / R L
I V = I 0
U RM =√2·U 2
●单相全波整流电路
U 0 = 0.9·U 2
I 0 = 0.9·U 2 / R L
I V = 1/2·I 0
U RM = 2·√2·U 2
I 0 = 0.9·U 2 / R L
I V = 1/2·I 0
U RM = 2·√2·U 2
●单相桥式整流电路
U 0 = 0.9·U 2
I 0 = 0.9·U 2 / R L
I V = 1/2·I 0
U RM =√2·U 2
I 0 = 0.9·U 2 / R L
I V = 1/2·I 0
U RM =√2·U 2
●单相半波整流滤波电路
Ù 0 = U 2
余0 = U 2 / R 大号
我v = 1/2·I 0
Ù RM = 2·√2·U 2
C≥(3〜5)·T / R 大号
T = 1 / F,如果f = 50Hz,则T = 1/50 = 20ms
余0 = U 2 / R 大号
我v = 1/2·I 0
Ù RM = 2·√2·U 2
C≥(3〜5)·T / R 大号
T = 1 / F,如果f = 50Hz,则T = 1/50 = 20ms
●单相全波整流滤波电路
Ù 0 = 1.2·U 2
余0 = 1.2·U 2 / R 大号
我v = 1/2·I 0
Ù RM =√2·U 2
C≥(3〜5)·T / 2R 大号
T = 1 / f,如果f = 50Hz,则T = 1/50 = 20ms
余0 = 1.2·U 2 / R 大号
我v = 1/2·I 0
Ù RM =√2·U 2
C≥(3〜5)·T / 2R 大号
T = 1 / f,如果f = 50Hz,则T = 1/50 = 20ms
●单相桥式整流滤波电路
Ù 0 = 1.2·U 2
余0 = 1.2·U 2 / R 大号
我v = 1/2·I 0
Ù RM =√2·U 2
C≥(3〜5)·T / 2R 大号
T = 1 / f,如果f = 50Hz,则T = 1/50 = 20ms
余0 = 1.2·U 2 / R 大号
我v = 1/2·I 0
Ù RM =√2·U 2
C≥(3〜5)·T / 2R 大号
T = 1 / f,如果f = 50Hz,则T = 1/50 = 20ms
V RSM = V RRM + 200V
V RSM(非重复峰值反向电压),是可以施加到设备反向的反向电压的最大允许浪涌值;V RRM(重复峰值反向电压)是可以重复施加到设备反向的反向电压的最大允许值。
V RSM(非重复峰值反向电压),是可以施加到设备反向的反向电压的最大允许浪涌值;V RRM(重复峰值反向电压)是可以重复施加到设备反向的反向电压的最大允许值。
V DSM = V DRM + 200V
V DSM(非重复峰值关态电压),是可以施加到设备正向的关态电压的最大允许浪涌值;V DRM(重复峰值关断状态电压)是可以重复施加到设备正向的关断状态电压的最大允许值。
V DSM(非重复峰值关态电压),是可以施加到设备正向的关态电压的最大允许浪涌值;V DRM(重复峰值关断状态电压)是可以重复施加到设备正向的关断状态电压的最大允许值。
I t 2 = I TSM 2 ·t w / 2
t w是半正弦周期;我TSM它在一个周期中的最大非重复导通状态的浪涌电流; 如果频率为50Hz,则I t 2 = 0.005 I TSM 2(安培2 ·秒)
t w是半正弦周期;我TSM它在一个周期中的最大非重复导通状态的浪涌电流; 如果频率为50Hz,则I t 2 = 0.005 I TSM 2(安培2 ·秒)
发热计算公式
当固态继电器工作时,输出电路的电压降为1〜2V。当固态模块(或电源模块)工作时,输出电路的电压降为2〜4V。它们消耗的电能以热量的形式传输,而这些热量仅与它们的工作电流有关。固态继电器的发热量为1.5瓦每安培(1.5 W / A),固态模块的发热量为3.0瓦每安培(3.0 W / A)。三相电路产生的热量是每一相产生的热量之和。
单相或直流固态继电器:P = 1.5·I
单相或直流固态模块:P = 3.0·I
P是固态继电器/固态模块产生的热量,单位为W;I是实际负载电流,单位是A。
单相或直流固态模块:P = 3.0·I
P是固态继电器/固态模块产生的热量,单位为W;I是实际负载电流,单位是A。
通常,如果负载电流为10A,则必须配备一个散热器。如果负载电流为40A或更高,则必须配备一个风冷或水冷散热器。
散热计算公式
散热器的散热性能与其材质,形状,温差等相关。
Q = h·A·η·ΔTQ
是散热器的散热量。h是散热器的总热导率(W / cm 2 ·°C),通常铝材料约为2.12W / cm 2 ·°C,铜材料约为3.85W / cm 2 ·°C,并且钢材约为0.46W / cm 2 °C; A是散热器的表面积(cm 2);η是散热器的效率,主要取决于散热器的形状;ΔT是散热器的最高温度与环境温度(°C)之间的差。
是散热器的散热量。h是散热器的总热导率(W / cm 2 ·°C),通常铝材料约为2.12W / cm 2 ·°C,铜材料约为3.85W / cm 2 ·°C,并且钢材约为0.46W / cm 2 °C; A是散热器的表面积(cm 2);η是散热器的效率,主要取决于散热器的形状;ΔT是散热器的最高温度与环境温度(°C)之间的差。
因此,由上式可知,散热器的表面积越大,与环境温度的差越大,散热性能越好。
普通单位换算
1MΩ= 10 3千欧= 10 6 Ω= 10 9毫欧
1F = 10 3 MF = 10 6 μF= 10 9 NF = 10 12 pF的
1H = 10 3毫亨= 10 6 μH
1MV = 10 3千伏= 10 6 V = 10 9毫伏= 10 12 μH
为1kA = 10 3 A = 10 6 MA = 10 9 μA
1W = 10 3 MW = 1J /秒= 1V·A
1HP = 0.75kW的
1kW的·H = 10 3 ·W·H = 10 3 V· A·h = 10 6 V·mA·h = 3.6·10 6 J
1cm = 10mm = 0.39英寸
1cm 2 = 0.16sq in
°F = 1.8°C + 32
K =°C + 273.15
1F = 10 3 MF = 10 6 μF= 10 9 NF = 10 12 pF的
1H = 10 3毫亨= 10 6 μH
1MV = 10 3千伏= 10 6 V = 10 9毫伏= 10 12 μH
为1kA = 10 3 A = 10 6 MA = 10 9 μA
1W = 10 3 MW = 1J /秒= 1V·A
1HP = 0.75kW的
1kW的·H = 10 3 ·W·H = 10 3 V· A·h = 10 6 V·mA·h = 3.6·10 6 J
1cm = 10mm = 0.39英寸
1cm 2 = 0.16sq in
°F = 1.8°C + 32
K =°C + 273.15
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