Как сделать фиктивную нагрузку 1000 Вт - 2000 Вт?


22

Мне нужно проверить батарею 48 В с фиктивной нагрузкой 1000-2000 Вт на 5-10 минут.

Возможно, используя нихромовую проволоку, я могу обернуть вокруг огненного кирпича, погруженного в большое количество воды, и отрегулировать нагрузку, изменив используемую длину?


Довольно толстый нихромовый провод - это 42А!
Ледяной

Т.е. делают резисторы большой мощности. см. alliedelec.com/te-connectivity-te2500b1r0j/70288885
Ледяное

3
Лампы накаливания 12 В последовательно или галогенные лампы накаливания 120 В / 240 В могут сделать не слишком дорогой, «легко сохраняемый в прохладе» и очень регулируемый груз.
Neil_UK

3
С фарами вам понадобится 4 в серии, а затем несколько из этих серийных групп параллельно, чтобы добавить до 42 ампер. Вам нужно всего 1,14 Ом, так что вы можете подумать об использовании достаточной длины здоровенной стальной ленты, намотанной на керамическую основу. Соединения должны быть очень прочными, если не сварены.
Недд

2
Возможно, стоит рассмотреть возможность использования инвертора 48 В постоянного тока -> 240 В переменного тока. 8A более управляем, и простые обогреватели легко рассеивают 1-2 кВт в виде тепла.
MSalters

Ответы:


44

Вероятно, дешевле купить несколько чайников на 120 В переменного тока. Один чайник будет иметь мощность около 2 кВт при питании от 120 В переменного тока, но при 48 В постоянного тока это будет около 16% от мощности при 320 Вт.

Три чайника, полные воды, дают вам 960 Вт. Добавьте больше чайников, если вам нужно больше энергии.

Бонус, после выполнения теста вода может быть достаточно горячей, чтобы переработать или даже сделать чашку чая из.


добавление

Стоит отметить, что нагревательный элемент чайника может быть на 10% ниже по сопротивлению в холодном состоянии, поэтому может быть пиковая мощность 10%, падающая до номинального значения в течение 1 минуты или около того.


2
Это, безусловно, новый подход.
Ник Джонсон

16
Не так уж и ново - напоминает компанию, в которой я работал четверть века. Мы использовали нагревательные плиты и чайники в качестве фиктивной нагрузки для тестирования солнечных инверторов. Зимой мы работали в футболках и в эти дни пили много чая ....
Гироскоп Безрукавный

Некоторые обрабатывающие центры Haas с ЧПУ имеют набор элементов, которые очень похожи на элементы плиты в качестве тормозных резисторов для их осевых двигателей.

3
Если вы хотите более профессионально выглядящее решение, вы можете купить водонагревательные элементы (в основном нагревательный элемент от электрического чайника) или, возможно, картриджные нагреватели и вкрутить их в бак.
Ник Т

3
Мы использовали банки ламп накаливания для тестирования повышающих преобразователей с коррекцией коэффициента мощности 400 В постоянного тока. 4 в серии х, сколько строк вам нужно. Конечно, "яркая" идея ...
Адам Лоуренс

13

Я бы порекомендовал использовать силовые резисторы.

В принципе, вы можете купить действительно большие керамические резисторы с проволочной обмоткой, которые выглядят как трубы, и тогда все, что вам нужно сделать, это сохранить их в прохладном состоянии.

Для ваших требований попробуйте использовать 5 из них параллельно:

300 Вт 10-омный резистор

Вы можете прикрепить их к листу фанеры для удобства перемещения с помощью некоторых из этих монтажных комплектов .

Затем, все, что вам нужно сделать, это найти разумного настольного вентилятора и указать ему на фиктивную нагрузку, и все готово!

редактировать: MDF, вероятно, лучший выбор, потому что он более жесткий. Я использовал его с довольно хорошим успехом для этого конкретного приложения (хотя и с другой фиктивной нагрузкой).


Фанера ??? Я бы предложил алюминиевый лист толщиной около 3/4 мм. У него гораздо лучшая теплопроводность, чем у фанеры. Также меньше вероятность воспламенения, если дела пойдут на юг быстро.
Weaverworm

3
@Weaverworm - в этом случае вы действительно хотите что-то с низкой теплопроводностью, чтобы ваш испытательный стенд можно было безопасно брать и перемещать, даже когда резисторы горячие.
Николас Кларк

Если вы хотите подключить 42А, вам нужно по крайней мере 8 из 10-омных резисторов параллельно. Добавьте еще один тяжелый регулируемый резистор (около 50 Ом) для калибровки нагрузки.
Недд

1
@Nedd - правда. Мои расчеты были для нижнего предела диапазона ОП. Для верхнего уровня, возможно, понадобятся разные резисторы одного и того же общего типа.
Николас Кларк

2
@ Weaverworm, теплоемкость будет довольно большой, и вы можете не захотеть ждать несколько десятков минут после выключения, прежде чем сможете его переместить. Это также плохая практика проектирования, чтобы заставить части корпуса, предназначенные для обработки, нагреваться, и даже для личного тестового набора я бы придерживался этого - вы могли бы работать прямо рядом с ним.
Крис Х

7

Профессиональным решением этой проблемы было бы использование электронной нагрузки, доступной от многочисленных производителей.

Они часто программируются с помощью ПК, поэтому вы можете проверить свой источник питания или батарею различными способами, которые ближе к профилю нагрузки вашего приложения.

Они также поставляются с различными режимами загрузки. Постоянное сопротивление, постоянный ток, постоянная мощность довольно распространены, некоторые также предлагают постоянное напряжение.

Некоторые из них имеют возможность сбрасывать электроэнергию обратно в сеть (иногда называемую «рекуперацией энергии»), поэтому ваши тесты будут более экологичными, чем просто нагрев. (если вам разрешено)

Конечно, это дорого, если вы делаете эти тесты на жизнь и нуждаетесь в тщательном тестировании своих систем, я бы сказал, что это стоит денег.

(Я знаю, что это не отвечает на «Как сделать часть», но является советом на части «Мне нужно проверить»)


5

Еще в 1987 году нам потребовалась нагрузка для тестирования разработанного нами MIDI-управляемого сценического диммера, который состоял из 6 каналов по 1200 Вт каждый на общую сумму 7200 Вт.

Мы использовали «элементы водонагревателя», чтобы проверить его на полную мощность, и он работал.

Мы не были уверены, что элементы водонагревателя «сгорят», если бы мы запускали их прямо в воздухе, поэтому мы создали что-то из обычных деталей.

Мы приобрели большую металлическую корзину для мусора, 6 элементов водонагревателя, 2 переходника для садового шланга и различные детали. Мы вырезали 2 отверстия вдоль стороны для садового шланга, одно около верха и одно около низа, а затем запаяли фитинги. Вырежьте 6 отверстий в нижней части для элементов водонагревателя и загерметизируйте. Подключил 6 удлинителей к элементам.

Мы помещаем мусорное ведро сверху кирпичей, чтобы защитить электрические связи в основании. Мы подключили входящий и исходящий садовый шланг. Мы включили воду и наполнили ее, затем меняли расход воды до тех пор, пока приток и отток не были достаточно близки, чтобы предотвратить ее переполнение.

У меня все еще есть это на моем чердаке, но если бы мы должны были создать его снова, то, вероятно, установили бы нагревательные элементы на что-то, что свисало бы с воздуха, и погрузили бы элементы в воду, потому что это, вероятно, заняло бы меньше времени, чтобы построить.


Бытовой водонагреватель обычно имеет два элемента. Так что это готовое решение, если вам нужны только два элемента.
markrages

Вы обнаружите, что погружные нагреватели выходят из строя практически сразу, если какая-либо их часть не погружена. Таким образом, ваш метод верхнего монтажа, вероятно, не будет работать очень долго, если вы действительно не позаботитесь о том, чтобы банка была полностью заполнена.

Спасибо за совет по поводу погружения, похоже, в 1980-х наши предположения были верны. Идея водонагревателя не будет работать для нас, потому что нам нужно 6 уникальных нагревательных элементов для 6 различных нагрузок. Водонагреватель не позволил нам выбрать максимальную мощность на элемент. Покупка нескольких водонагревателей может быть решением, если мы заменим элементы, но намного дороже, чем наша ценовая цель. Мы выбрали элемент, который отвечал нашим потребностям, и нашли решение для их монтажа.
Стив Мейровский

5

Google для «элемента водонагревателя 48 В» - теперь это товар, благодаря небольшой мощности ветра. Они используются в качестве «сбросных» или «отвлекающих» нагрузок, чтобы избежать работы ветротурбины без нагрузки при сильном ветре, чтобы предотвратить ее слишком быстрое вращение.

Есть один, который я вижу здесь на веб-сайте возобновляемой энергии, оцененном в 48 В 1000 Вт, продавая за 49 £.

Для нагревания потребуется резервуар для воды среднего размера: если в резервуаре содержится 5 литров воды, расчет по задним пределам дает повышение температуры на <30 ° C через 10 минут: 1000 Вт * 600 с = 600 кДж, 600 кДж / (5 кг * 4,2 кДж / кг.С) = 28 С. Таким образом, пустая банка с краской или емкость с растительным маслом, вероятно, сработают - очевидно, это ни в коем случае нельзя закрывать .


4

Я должен был создать нагрузку 2 кВт для проекта один раз. Это было немного опасно, но это можно было сделать безопасно. Я использовал два куска медной трубы в ведре, наполненном водой с пищевой содой, чтобы создать несколько ионов. Медь удерживалась на месте сверху и снизу ведра с помощью пластиковых рам. Также в зависимости от количества пищевой соды изменяется сопротивление.

Вы можете сделать то же самое, но более точно, используя элементы водонагревателя. это намного лучше, чем большой резистор, потому что вода является одним из лучших теплоотводов.

Я также видел, как люди используют металлическое сито (более толстое, чем то, что вы используете для окна, похожее на проволочную сетку) для нагрузок большой мощности, его полоса может хорошо работать.



4

Бытовые электрические лучистые обогреватели довольно недороги и не требуют воды. Они предназначены для безопасного рассеивания 1500 Вт тепла. Вам понадобится их несколько, чтобы удовлетворить ваши потребности, так как у вас низкое напряжение. Расположите их параллельно, пока не достигнете рассеиваемой мощности, которая вам нужна. Не используйте нагреватели меньшего размера, у которых есть вентиляторы - вентиляторы не будут работать должным образом при напряжениях, которые вы используете, поэтому обязательно выбирайте излучающие нагреватели без вентиляторов.

Хорошая вещь в этом заключается в том, что вы можете использовать их в течение более длительных периодов времени, нет необходимости заменять или проливать воду (возможно, вызывая ожоги), они легкие, легко перемещаются и хранятся, и очень недороги, особенно если вы готов купить б.


3

С другой стороны - так называемые «фиктивные нагрузки» для тестирования радиооборудования ветчины легко доступны. Например, MFJ-250 (MFJ Enterprises) рассчитан на 1 кВт в течение 10 минут и стоит около 70 долларов. Это нагрузка 50 Ом. Никакой принадлежности, только самая большая фиктивная нагрузка в первом каталоге, который я поднял.


Фиктивная нагрузка РЧ добавляет существенную дополнительную сложность необходимости согласованного резистивного сопротивления на частотах, представляющих интерес. Необходимость в этом вопросе связана только с нагрузкой постоянного тока, поэтому здесь достаточно чайников, обогревателей ванных комнат, лампочек и т. Д., Которых не было бы для ВЧ.
Крис Страттон

Правда, нужно быть осторожным. Не используйте пустышку в микроволновой печи. Наиболее распространенными являются номинальные постоянные до ~ 400 МГц с номиналом 50 Ом.
Джон Кастер

3

Как указывает Айси, 2000 Вт составляет около 42 А при 48 В. Это около 1 Ом. Если вы хотите накрутить свой собственный, я бы не стал использовать нихром - слишком дорогой, а сопротивление слишком высокое.

Я бы использовал проволоку из оцинкованной стали.

Согласно http://eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by-resistivity/ железо и сталь имеют удельное сопротивление около 1E-7 Ом, а нержавеющая - около 1E-6 Ом.

Таким образом, 10м провода 1мм ^ 2 должны иметь правильное сопротивление. Измерьте сопротивление, чтобы быть уверенным. Чтобы не было слишком жарко, я бы использовал более длинный, более толстый провод или несколько параллельных проводов. Вы можете запустить большие шпильки из проволоки снаружи или намотать их вокруг большого бетоноукладчика. Если вы можете получить проволоку с пластиковым покрытием, вы можете свернуть ее в барабан, наполненный водой.

Самая большая проблема будет заключаться в обрыве провода без нагрева, влияющего на обрывы. Припой на медных концах возможно? Это не проблема, если вы держите их под водой, но следите за электролизом. Также убедитесь, что вы не закорачиваете свою нагрузку! (Я думаю, само собой разумеется, что у вас должен быть правильный предохранитель в серии с вашей фиктивной нагрузкой.)

Мне очень нравится идея чайника. Проблема в том, что, судя по вашему профилю, вы находитесь во Франции (?), А чайники в Европе имеют напряжение 240 В, а не 120 В, поэтому вам потребуется гораздо больше их для батареи 48 В.

Я сделал свои собственные широко расставленные нихромовые катушки. Они выглядят довольно безобидно и чувствуют себя довольно круто, даже если вы на расстоянии 1 см от них. Только когда вы прикасаетесь к ним и обожгетесь, вы понимаете, насколько они горячие.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Я пробовал это на 3м длине 1,5 мм ^ 2 оцинкованной проволоки, которая у меня есть. Измеренное сопротивление составляло 0,2 кОм для длины 1 см и 0,6 кОм для длины 3 м, поэтому сопротивление соединения весьма важно. Сталь не легко паять оловянным / свинцовым припоем. Видимо серебряный припой работает хорошо, но вам нужна паяльная лампа. Плотно завернуть последние 1 фут / 30 см в алюминиевую фольгу - моя последняя идея, как это закончить. Я также попытался измерить сопротивление моего ограждения, которое было снаружи несколько лет, и обнаружил, что соединение между моим измерительным щупом и выветрившейся поверхностью оцинкованной проволоки имело сопротивление в несколько десятков Ом.

Это показывает одно преимущество нихрома перед оцинкованным - он практически не подвержен коррозии, в то время как оцинкованный может потребовать некоторой очистки.

В любом случае, установив, что ток не будет превышать 30 ампер, я осторожно подключил 3-метровый провод к 12-вольтовой батарее. Можно было держать провод в течение нескольких секунд, пока он не стал слишком горячим. Затем я решил, что пришло время остановить эксперимент.


стальные припои хорошо сочетаются с паяльной жидкостью и обычным припоем, не используйте этот разъедающий слой с хорошим паяльником /
Jasen

Круто, очень интересно. Плюс за поиск легко повторно используемого материала, это хорошо для экосистемы. Мне действительно нужно 12 чайников, чтобы проверить 2 кВт в Европейском союзе. Пойду на все предложения от всех вопросов, если я смогу получить деньги за это.
com.prehensible

@Jasen Я никогда не слышал об этом - так что это не имеет отношения к серебряному припою и вообще к флюсу? Погугливая жидкость для пайки Bakers выливает много сантехники. Но он также доступен у этого британского поставщика электроники maplin.co.uk/p/bakers-no3-soldering-fluid-250ml-r32rh (вероятно, дешевле у водопроводчиков.)
Level River St

0

Возможно, самый экономичный метод - это погружение 14 м (45 футов) эмалированной медной проволоки 0,5 мм (24 AWG) в ванну с водой для сопротивления 1,15 Ом. Паяные соединения с более толстыми кабелями должны быть погружены в воду и электрически изолированы от воды, чтобы предотвратить плавление и / или коррозию устройства. Я лично сделал это с быстрым покрытием силиконовой резины по выставленному металлу.

Я использовал этот метод несколько раз без проблем после того, как меня вдохновило некое видео на YouTube с канала mikeselectricstuff.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.