विद्युत गणना

हम कुछ सामान्य गणना फ़ार्मुलों की एक सूची बनाते हैं, जिनका उपयोग आप ठोस राज्य रिले (SSR) / सॉलिड स्टेट मॉड्यूल (SSM) का चयन करते समय या सर्किट डिजाइन करते समय कर सकते हैं।

ध्यान दें: HUIMU औद्योगिक (HUIMULTD) डेटा में त्रुटियों के लिए कोई दायित्व नहीं मानता है और न ही इस जानकारी से डिज़ाइन किए गए उपकरणों के सुरक्षित और / या संतोषजनक संचालन में।

इलेक्ट्रिक पावर गणना सूत्र

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● सिंगल फेज लोड

P = U · I · cosφ
U वोल्ट है (आमतौर पर 220VAC), मैं करंट है।

● तीन चरण लोड

P = φ3 · U _L · I _L · cos 3 = 3 · U _P · I _P · cosφ
U _L लाइन वोल्टेज (सामान्य रूप से 380VAC) है, I _L लाइन विद्युत प्रवाह है, U _P चरण वोल्टेज है (सामान्य रूप से 220VAC) , आई _पी चरण वर्तमान है।

● पावर फैक्टर (cos cos)

यदि लोड प्रकार प्रतिरोधक लोड (जैसे इलेक्ट्रिक हीटर) है, तो कॉस 1 = 1; यदि लोड प्रकार आगमनात्मक लोड (जैसे एक इलेक्ट्रिक मोटर) है, तो 0 <cos induct <1। एक उदाहरण के रूप में इलेक्ट्रिक मोटर लें, जब इलेक्ट्रिक मोटर पूरी तरह से भरी हुई है, तो सक्रिय वर्तमान सबसे बड़ा है, प्रतिक्रियाशील प्रवाह सबसे छोटा है, और बिजली का कारक लगभग 0.85 है; जब भार हल्का होता है या कोई भार नहीं होता है, तो सक्रिय प्रवाह छोटा होता है, प्रतिक्रियाशील प्रवाह बड़ा होता है, और शक्ति कारक 0.4 और 0.7 के बीच होता है। इस प्रकार, हम आमतौर पर 0.78 या 0.8 का पावर फैक्टर लेते हैं। यदि लोड प्रकार कैपेसिटिव लोड (जैसे पावर कम्पेसाटर) है, तो cos φ <0।

● पीक मान, प्रभावी मूल्य, औसत मूल्य

एसी वोल्टेज एक साइन लहर है, और इसका वोल्टेज मान समय-समय पर अधिकतम मूल्य (यू _{मैक्स} ) से बदलता है , इसलिए इसका शिखर मूल्य (यू _पीके ) अधिकतम मूल्य के बराबर है। एसी प्रभावी मूल्य वर्तमान के थर्मल प्रभाव से निर्दिष्ट होता है, अर्थात् एसी प्रतिरोध और डीसी करंट को क्रमशः प्रतिरोध प्रतिरोध के साथ गुजरता है, और यदि वे एक ही समय में समान गर्मी उत्पन्न करते हैं, तो प्रभावी मूल्य इस एसी करंट का मूल्य इस डीसी करंट के मान के बराबर है। चूंकि sinusoidal AC वोल्टेज का प्रभावी मूल्य इसके मूल माध्य वर्ग मान (U _RMS या U), U _{RMS के} बराबर हैआमतौर पर एसी वोल्टेज के प्रभावी मूल्य का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, डिटेक्शन इक्विपमेंट (जैसे मल्टीमीटर) के माध्यम से हम जो AC वोल्टेज वैल्यू का पता लगाते हैं, वह प्रभावी वोल्टेज वैल्यू है, और इलेक्ट्रिकल इक्विपमेंट पर अंकित AC वोल्टेज वैल्यू भी प्रभावी वैल्यू है (जैसे 220VAC, 380VAC)। औसत एसी वोल्टेज (U _AV ) एक अवधि में औसत वोल्टेज मान है। औसत एसी वोल्टेज 2 the (एक चक्र में समय) से विभाजित एक चक्र में वोल्टेज के अभिन्न के बराबर है। सैद्धांतिक रूप से, एसी वोल्टेज की पूर्ण-तरंग सुधार के बाद प्राप्त डीसी वोल्टेज मान एसी वोल्टेज के औसत मूल्य के बराबर है।

U _PK = √2 · U _RMS = 1.414 · U _RMS
U _AV = 2 / √ · U _PK = 0.637 · _PK

इसी प्रकार, ओम के नियम के अनुसार, हम पीक मान (IPK या IMAX), प्रभावी मूल्य (IRMS), और AC करंट का औसत मान (IAV) प्राप्त कर सकते हैं।

I _PK = √2 · I _RMS = 1.414 · I _RMS
I _AV = 2 / √ · I _PK = 0.614 · _पीके

क्योंकि DC करंट या DC वोल्टेज का मान स्थिर है, उनका कोई अधिकतम मूल्य, प्रभावी मूल्य और औसत मूल्य नहीं है।

व्युत्पन्न कारक गणना सूत्र

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चूंकि ठोस राज्य रिले / ठोस राज्य मॉड्यूल का प्रदर्शन काम के माहौल और लोड प्रकार से प्रभावित होता है, इसलिए ठोस राज्य रिले / ठोस राज्य मॉड्यूल के रेटेड वर्तमान मूल्य का चयन करते समय Derating Factor (या करंट मल्टीपल फैक्टर) पर विचार किया जाना चाहिए। ।

I _R = I _L / α
I _R ठोस राज्य रिले / ठोस राज्य मॉड्यूल का रेटेड वर्तमान मूल्य है;
I _L DC लोड करंट वैल्यू या AC लोड करंट इफ़ेक्ट वैल्यू (आरएमएस वैल्यू) है;
α व्युत्पन्न कारक है।

ठोस राज्य रिले / ठोस राज्य मॉड्यूल (वेंटिलेशन, तापमान, सेवा समय, आदि) के कार्य वातावरण के अनुसार, व्युत्पन्न कारक को तीन स्तरों में विभाजित किया जा सकता है: संरक्षित, सामान्य और गंभीर।
प्रतिरोधक भारों (जैसे कि इलेक्ट्रिक हीटर, इनकैंड्रेस एंट लैंप, आदि) के लिए, α = 0.5 (संरक्षित), α = 0.5 (सामान्य), α = 0.3 (गंभीर);
आगमनात्मक भार (जैसे मोटर, ट्रांसफार्मर, आदि) के लिए, α = 0.2 (संरक्षित), α = 0.16 (सामान्य), α = 0.14 (गंभीर);
कैपेसिटिव लोड (जैसे पावर कम्पेसाटर, आदि) के लिए, α = 0.2 (संरक्षित), α = 0.16 (सामान्य), α = 0.14 (गंभीर)।

करंट मल्टीपल फैक्टर डेरिंग फैक्टर का विलोम है।

I _R = I _L · is
I _R ठोस राज्य रिले / ठोस राज्य मॉड्यूल का रेटेड वर्तमान मूल्य है;
I _L DC लोड करंट वैल्यू या AC लोड करंट इफ़ेक्ट वैल्यू (आरएमएस वैल्यू) है;
multiple वर्तमान कई कारक है।

प्रतिरोधक भार (जैसे इलेक्ट्रिक हीटर, तापदीप्त दीपक, आदि) के लिए, (= 2 (संरक्षित), Normal = 2 (सामान्य), (= 3 (गंभीर);
आगमनात्मक भार (जैसे मोटर, ट्रांसफार्मर, आदि) के लिए, (= 5 (संरक्षित), 6 = 6 (सामान्य), Normal = 7 (गंभीर);
कैपेसिटिव लोड (जैसे पावर कम्पेसाटर इत्यादि) के लिए, (= 5 (संरक्षित), 6 = 6 (सामान्य), Normal = 7 (गंभीर)।

उदाहरण के लिए, यदि आपको 220VAC, 10A प्रतिरोधक भार को स्विच करने के लिए AC पैनल सॉलिड स्टेट रिले के लिए DC की आवश्यकता है, और खराब वेंटिलेशन वातावरण में निर्बाध काम करने के लिए इस ठोस राज्य रिले की आवश्यकता होती है, तो व्युत्पन्न कारक 3 = 3 (गंभीर) के अनुसार, आपको MGR-1D4830 (DC से AC, लोड: 480VAC, 30A) चुनना चाहिए।

वैरिस्टर गणना सूत्र

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यदि लोड पीक वोल्टेज अधिक है, तो ठोस राज्य रिले / ठोस राज्य मॉड्यूल के आउटपुट टर्मिनल के समानांतर में वेरिस्टर (ऐसे MOV, ZNR) को जोड़ना सुनिश्चित करें।

V _imA = V _1mA = (a · v) / (b · c)
V _{imA वैरिस्टर} वोल्टेज है जब करंट XmA होता है। वर्तमान मूल्य के कारण आमतौर पर 1mA पर सेट किया जाता है, इसे V _{1mA के} रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है ; एक वोल्टेज में उतार-चढ़ाव गुणांक है, आम तौर पर 1.2; बी, वैरिस्टर त्रुटि मान है, आम तौर पर 0.85; सी घटक की उम्र बढ़ने गुणांक है, आम तौर पर 0.9; v डीसी ऑपरेटिंग वोल्टेज, या एसी आरएमएस वोल्टेज है।

इसलिए, उपरोक्त सूत्र के रूप में सरल किया जा सकता:
डीसी सर्किट के लिए, वी _{आईएमए} ≈1.6 · वी
एसी सर्किट के लिए, वी _{आईएमए} ≈1.6 · वी _पी = 1.6 · √2 · वी _एसी
वी _पी है पीक वोल्टेज, वी _एसी है प्रभावी मूल्य।

आम तौर पर, लोड वोल्टेज में varistor वोल्टेज 1.6 गुना होता है, लेकिन जब लोड एक इंडक्टिव लोड होता है, तो सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए varistor वोल्टेज लोड वोल्टेज 1.6-1.9 गुना होना चाहिए।

रेक्टिफायर सर्किट गणना सूत्र

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● सिंगल-फेज हाफ-वेव रेक्टिफिकेशन सर्किट

U ₀ = 0.45 · U ₂
I ₀ = 0.45 · U ₂ / R _L
I _V = I ₀
U _RM = · · ₂

● सिंगल-फेज फुल-वेव रेक्टिफिकेशन सर्किट

U ₀ = 0.9 · U ₂
I ₀ = 0.9 · U ₂ / R _L
I _V = 1/2 · I ₀
U _RM = 2 · U2 · U ₂

● सिंगल-फ़ेज़ ब्रिज रेक्टिफिकेशन सर्किट

U ₀ = 0.9 · U ₂
I ₀ = 0.9 · U ₂ / R _L
I _V = 1/2 · I ₀
U _RM = U2 · U ₂

● सिंगल-फेज हाफ-वेव रेक्टिफिकेशन फिल्टर सर्किट

यू ₀ = यू ₂
मैं ₀ = यू ₂ / आर _एल
मैं _वी = 1/2 · मैं ₀
यू _{आर एम} = 2 · √2 · यू ₂
C≥ (3 ~ 5) · टी / आर _एल
टी = 1 / च, यदि f = 50 हर्ट्ज, तो T = 1/50 = 20ms

● सिंगल-फेज फुल-वेव रेक्टिफिकेशन फिल्टर सर्किट

यू ₀ = 1.2 · यू ₂
मैं ₀ = 1.2 · यू ₂ / आर _एल
मैं _वी = 1/2 · मैं ₀
यू _{आर एम} = √2 · यू ₂
C≥ (3 ~ 5) · टी / 2R _एल
टी = 1 / f, यदि f = 50 हर्ट्ज, तो T = 1/50 = 20ms

● सिंगल-फ़ेज़ ब्रिज रेक्टिफिकेशन फ़िल्टर सर्किट

यू ₀ = 1.2 · यू ₂
मैं ₀ = 1.2 · यू ₂ / आर _एल
मैं _वी = 1/2 · मैं ₀
यू _{आर एम} = √2 · यू ₂
C≥ (3 ~ 5) · टी / 2R _एल
टी = 1 / f, यदि f = 50 हर्ट्ज, तो T = 1/50 = 20ms

वी _{आरएसएम} = वी _{आरआरएम} + 200
वी वी _{आरएसएम} (गैर-दोहरावदार पीक रिवर्स वोल्टेज), रिवर्स वोल्टेज का अधिकतम स्वीकार्य वृद्धि मूल्य है जिसे डिवाइस के रिवर्स दिशा में लागू किया जा सकता है; V _RRM (रिपिटिटिव पीक रिवर्स वोल्टेज), रिवर्स वोल्टेज का अधिकतम स्वीकार्य मूल्य है जिसे बार-बार डिवाइस की रिवर्स दिशा में लगाया जा सकता है।

वी _{डीएसएम} = वी _{डीआरएम} + 200
वी वी _{डीएसएम} (नॉन-रिपिटिटिव पीक ऑफ-स्टेट वोल्टेज), ऑफ-स्टेट वोल्टेज का अधिकतम स्वीकार्य वृद्धि मूल्य है जिसे डिवाइस के आगे की दिशा में लागू किया जा सकता है; वी _{डीआरएम} (दोहरावदार पीक ऑफ-स्टेट वोल्टेज), ऑफ-स्टेट वोल्टेज का अधिकतम स्वीकार्य मूल्य है जिसे डिवाइस के आगे की दिशा में बार-बार लागू किया जा सकता है।

I _t ² = I _TSM ² · t _w / 2
t _w अर्ध साइन अवधि है; मैं _TSM यह एक चक्र में अधिकतम गैर-दोहराव पर राज्य की वृद्धि वर्तमान; यदि आवृत्ति 50 हर्ट्ज है, मैं _टी ² = 0.005 मैं _TSM ² (Amps ² · सेकंड)

हीट जनरेशन गणना सूत्र

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जब ठोस राज्य रिले काम कर रहे होते हैं, तो आउटपुट सर्किट में 1 ~ 2V का वोल्टेज ड्रॉप होता है। जब ठोस राज्य मॉड्यूल (या पावर मॉड्यूल) काम कर रहे होते हैं, तो आउटपुट सर्किट में 2 ~ 4V का वोल्टेज ड्रॉप होता है। और वे जिस विद्युत ऊर्जा का उपभोग करते हैं, वह ऊष्मा के रूप में संचरित होती है, और यह ऊष्मा केवल उनके ऑपरेटिंग करंट से संबंधित होती है। सॉलिड स्टेट रिले का एम्पियर (1.5 W / A) प्रति 1.5 वॉट का कैलोरिफिक वैल्यू होता है और सॉलिड स्टेट मॉड्यूल में 3.0 वॉट प्रति एम्पीयर (3.0 W / A) की कैलोरिफिक वैल्यू होती है। तीन-चरण सर्किट द्वारा उत्पन्न गर्मी प्रत्येक चरण द्वारा उत्पन्न गर्मी का योग है।

सिंगल फेज या DC सॉलिड स्टेट रिले: P = 1.5 · I
सिंगल फेज या DC सॉलिड स्टेट मॉड्यूल: P = 3.0 · I
P सॉलिड स्टेट रिले / सॉलिड स्टेट मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न हीट है, और यूनिट W है; मैं वास्तविक लोड करंट हूं, और यूनिट ए है।

आम तौर पर, यदि लोड वर्तमान 10 ए है, तो एक हीट सिंक सुसज्जित होना चाहिए। यदि लोड करंट 40A या अधिक है, तो एयर-कूल्ड या वाटर-कूल्ड हीट सिंक को सुसज्जित किया जाना चाहिए।

गर्मी अपव्यय गणना सूत्र

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हीट सिंक का ताप अपव्यय प्रदर्शन इसकी सामग्री, आकार, तापमान अंतर और आदि से संबंधित है।

क्यू = एच · ए · η · theT
क्यू गर्मी सिंक द्वारा विघटित गर्मी है; एच हीट सिंक (W / cm ² · ° C) की कुल तापीय चालकता है , आम तौर पर एल्यूमीनियम सामग्री लगभग 2.12W / cm ² · ° C होती है, तांबे की सामग्री लगभग 3.85W / cm ² · ° C होती है, और स्टील सामग्री लगभग 0.46W / cm ² ° C है; ए गर्मी सिंक का सतह क्षेत्र है (सेमी ² ); sink हीट सिंक दक्षता है, जो मुख्य रूप से हीट सिंक के आकार से निर्धारित होती है; ΔT हीट सिंक के अधिकतम तापमान और परिवेश के तापमान (° C) के बीच का अंतर है।

इसलिए, यह उपरोक्त सूत्र से प्राप्त किया जा सकता है कि गर्मी सिंक का सतह क्षेत्र जितना बड़ा होता है, परिवेश के तापमान से बड़ा अंतर होता है, और बेहतर गर्मी लंपटता प्रदर्शन होता है।

आम इकाई रूपांतरण

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1MΩ = 10 ³ kΩ = 10 ⁶ Ω = 10 ⁹ mΩ
1F = 10 ³ एमएफ = 10 ⁶ μF = 10 ⁹ nF = 10 ¹² pF
1H = 10 ³ महाराष्ट्र = 10 ⁶ μH
1mV = 10 ³ केवी = 10 ⁶ वी = 10 ⁹ mV = 10 ¹² μH
1kA = 10 ³ A = 10 ⁶ mA = 10 ⁹ μA
1W = 10 ³ mW = 1J / s = 1V · A
1HP = 0.75kW
1kW · h = 10 ³ W · h = 10 ³ V · A · h = 10 ⁶ V · mA · h = 3.6 · 10 ⁶ J
1cm = 10mm = 0.39in
1cm ² = 0.16sq
° F = 1.8 ° C + 32
K = ° C + 273.15 में