Okrem štandardných fyziologických, alkalických a nabíjateľných batérií existujú aj kondenzátorové batérie. Používajú sa v rôznych zariadeniach, najčastejšie ako dodatočný zásobník energie. Sú to spoľahlivé a jednoduché elektrické zariadenia.
Štruktúra a charakteristiky kondenzátorových bánk
Na výrobu je potrebných niekoľko kondenzátorov. Sú zapojené sériovo. Tieto rádiové komponenty sú dostupné v rôznych výkonoch a napätiach.
Čo je to kondenzátorová banka? V podstate ide o kondenzátory zapojené jeden za druhým. Ich zapojenie môže byť sériové, paralelné alebo zmiešané.
Čo je kondenzátor?
V podstate ide o súčiastku pozostávajúcu z dvoch vodivých dosiek oddelených dielektrikom na polovicu. Toto zariadenie akumuluje energiu a uvoľňuje ju. Navyše proces prebieha veľmi rýchlo. Ak nabijete kondenzátor s kapacitou 1000 mikrofaradov napätím 25 voltov a pripojíte k nemu LED diódu, vyhorí už za 5-10 sekúnd.
Experimenty ukázali, že okolo vodičov sa pri ich nabíjaní vytvára elektrické pole. Náboj sa zvyšuje v dôsledku veľkej kapacity a zvýšeného napätia. Kapacita sa zvyšuje v dôsledku zväčšenej veľkosti vodičov, ktoré tvoria kondenzátor. Zvýši sa aj v prípade, že vodiče sú umiestnené veľmi blízko seba.
Medzi vodičmi je izolačný materiál. Zvyčajne ide o papier, fóliu alebo jednoducho vzduch. Všetky tieto materiály sú prakticky nevodivé. Dielektrikum musí byť starostlivo vybrané, pretože musí poskytovať spoľahlivú izoláciu pri vysokých prúdoch, aj keď má hrúbku iba 10 – 15 mikrónov.
Kvalita izolantu závisí od jeho priepustnosti, čiže schopnosti ukladať náboj. Napríklad priepustnosť papiera je 3,54, zatiaľ čo priepustnosť fólie je 2,5 – 2,7.
Užitočné vzorce
Počet potrebných kondenzátorov a ich výkon sa určujú na základe jalového výkonu.
Vzorec na určenie kapacity batérie.
Ak zapojíte kondenzátory do jednoduchého trojuholníka namiesto hviezdy, budete musieť tieto časti minúť oveľa menej.
- Vyberte typ znalostí.
- Rozhodnite sa, ako sa pripojíte.
Mali by sa použiť kondenzátory rovnakého typu.
Počet potrebných kondenzátorov sa určí podľa nasledujúcich vzorcov:
Kondenzátorové batérie, rovnako ako iné komponenty elektrického obvodu, sú náchylné na zahrievanie v dôsledku straty energie. Rýchlosť zahrievania závisí od napätia a jeho frekvencie, ako aj od kapacity. A to nie je všetko. Úlohu zohráva aj dielektrikum. Jeho straty sa určujú pomocou tangensu strát (tanϬ), ako aj špecifických strát v kondenzátore (W/kVAr).
Vyššie uvedené straty sa pohybujú od 0,5 do 4 W/kVAr.
Na kompenzáciu jalového výkonu sa používajú kosínusové kondenzátory. Pracujú s frekvenciou 50 Hz. Menovitý výkon sa pohybuje od 10 do 100 kVAr.
Ako už bolo spomenuté, kondenzátorová batéria sa skladá z dvoch dosiek s izolačnou vrstvou medzi nimi. Celá konštrukcia je umiestnená v hliníkovom puzdre. Z povrchu vyčnieva niekoľko vývodov. Typicky sú dva, ale sú k dispozícii aj trojfázové kondenzátory s tromi vývodmi.
Keďže napäťové stupnice batérií sa pohybujú od 230 V do 10,5 kV, je relatívne jednoduché zostaviť batériu pre siete s napätím 380 V. V prípade potreby sa však táto hranica dá ľahko prekročiť. Batéria má dobré hodnoty preťaženia prúdom aj napätím.
Kondenzátorová banka je kondenzátorová banka vybavená ochrannými, riadiacimi a spínacími zariadeniami.
Neregulované kondenzátorové batérie majú negatívny regulačný účinok. To je v podstate jedna z ich nevýhod. Keď klesne dodávané napätie, zníži sa aj výkon. V závislosti od prevádzkových podmienok sa musí zvýšiť.
