+7 (933) 759-89-09
MAXКабинет

Инженерный калькулятор · бесплатно

Время разряда конденсаторов звена постоянного тока ПЧ

После отключения сети конденсаторы звена ещё долго держат опасное напряжение. Калькулятор покажет, сколько времени нужно, чтобы оно упало до безопасного.

Звено постоянного тока
Звено заряжается примерно до √2 × U_сети.
Выравнивающие резисторы конденсаторов и делители измерения напряжения, включённые параллельно.
60 В — порог остаточного напряжения по ГОСТ Р МЭК 60204-1.
Результатпересчитывается сразу
Время разряда до 60,0 В7,5 мин
Напряжение звена после отключения566 В
Постоянная времени τ200,0 с
Энергия в конденсаторах320 Дж
Мощность цепи разряда в первый момент3,2 Вт

Расчёт начинается с √2 × U сети. При повышенном напряжении сети или отключении во время торможения звено заряжено сильнее — до порога тормозного ключа (700–800 В), и ждать нужно дольше.

Расчёт не заменяет измерение. Перед работой проверьте вольтметром напряжение на клеммах звена (DC+ / DC−). Время ожидания, указанное на корпусе ПЧ, — минимальное: если разрядный резистор оборван, звено держит заряд намного дольше.

Как получилось — формулы с вашими числами
  1. U₀ = √2 × 400 = 566 В
  2. τ = R × C = 100 кОм × 2 000 мкФ = 200,0 с
  3. t = τ × ln(U₀ / U_без) = 200,0 × ln(566 / 60,0) = 448,7 с
  4. W = C × U₀² / 2 = 320 Дж

Расчёт предварительный и не заменяет проект. Проверьте итоговый выбор по каталогам производителей оборудования. Ссылка в адресной строке сохраняет ваши данные — её можно отправить коллеге.

Как считаем

После отключения сети звено заряжено примерно до амплитуды линейного напряжения U₀ = √2 × Uсети: для 400 В это около 565 В. Разряжается оно через выравнивающие резисторы конденсаторов и схемы измерения напряжения. Напряжение падает по экспоненте:

U(t) = U₀ × e−t / RC, t = R × C × ln(U₀ / Uбез)

Энергия в конденсаторах W = C × U₀² / 2. За безопасный порог берём 60 В — это граница остаточного напряжения в ГОСТ Р МЭК 60204-1.

Пример расчёта

Эти же значения стоят в калькуляторе по умолчанию.

Исходные данныеЗначение
Ёмкость звена (суммарная)2000 мкФ
Напряжение сети400 В
Сопротивление цепи разряда100 кОм
Безопасное напряжение60 В
РезультатЗначение
Время разряда до 60,0 В7,5 мин
Энергия в конденсаторах320 Дж
  1. U₀ = √2 × 400 = 566 В
  2. τ = R × C = 100 кОм × 2 000 мкФ = 200,0 с
  3. t = τ × ln(U₀ / U_без) = 200,0 × ln(566 / 60,0) = 448,7 с
  4. W = C × U₀² / 2 = 320 Дж

Ограничения расчёта

  • Сопротивление цепи разряда в документации обычно не указано, а омметр между DC+ и DC− покажет неверное значение: он сам заряжает конденсаторы, а часть нагрузки (блок питания) отключается при снижении напряжения. Надёжнее измерить напряжение звена вольтметром дважды с интервалом Δt после отключения и найти τ = Δt / ln(U₁ / U₂), а затем R = τ / C.
  • Если разрядный резистор оборван, звено держит заряд часами. Поэтому расчёт никогда не заменяет измерение вольтметром перед работой.

Частые вопросы

Почему на корпусе написано ждать 5–15 минут?

Производитель гарантирует, что за это время напряжение упадёт до безопасного при исправной цепи разряда. Если время на корпусе меньше, чем показывает калькулятор, проверьте введённое сопротивление.

Как быстро разрядить конденсаторы?

Разрядным резистором с изолированными щупами, подобранным по энергии звена (её показывает калькулятор), и затем обязательно проверить вольтметром. Замыкать звено отвёрткой нельзя: огромный ток разряда повреждает конденсаторы и шины и может обжечь.

Источники

  • ГОСТ Р МЭК 60204-1 «Электрооборудование машин и механизмов», п. 6.2.4 — остаточное напряжение

По теме

Сомневаетесь в расчёте или ПЧ уже вышел из строя? Пришлите данные и фото шильдика — инженер ответит в рабочее время.

Спросить инженера

← Все калькуляторы