Kromě standardních solných, alkalických a dobíjecích baterií existují také kondenzátorové baterie. Používají se v různých zařízeních, nejčastěji jako doplňkové úložiště energie. Jsou to spolehlivá a jednoduchá elektrická zařízení.
Struktura a vlastnosti kondenzátorových baterií
Pro výrobu je potřeba několik kondenzátorů. Jsou zapojeny sériově. Tyto rádiové součástky jsou k dispozici v různých výkonech a napětích.
Co je to kondenzátorová banka? V podstatě se jedná o kondenzátory zapojené jeden za druhým. Jejich zapojení může být sériové, paralelní nebo smíšené.
Co je to kondenzátor?
V podstatě se jedná o součástku sestávající ze dvou vodivých desek oddělených dielektrikem. Toto zařízení akumuluje energii a uvolňuje ji. Navíc proces probíhá velmi rychle. Pokud nabijete kondenzátor s kapacitou 1000 mikrofaradů napětím 25 voltů a připojíte k němu LED, vyhoří za pouhých 5–10 sekund.
Experimenty ukázaly, že kolem vodičů se při jejich nabíjení vytváří elektrické pole. Náboj se zvyšuje v důsledku velké kapacity a zvýšeného napětí. Kapacita se zvyšuje v důsledku zvětšené velikosti vodičů, které tvoří kondenzátor. Zvýší se také, pokud jsou vodiče umístěny velmi blízko sebe.
Mezi vodiči je izolační materiál. Obvykle se jedná o papír, fólii nebo jednoduše vzduch. Všechny tyto materiály jsou prakticky nevodivé. Dielektrikum musí být pečlivě vybráno, protože musí poskytovat spolehlivou izolaci při vysokých proudech, i když má tloušťku pouze 10–15 mikronů.
Kvalita izolantu závisí na jeho propustnosti, tedy schopnosti ukládat náboj. Například propustnost papíru je 3,54, zatímco propustnost fólie je 2,5–2,7.
Užitečné vzorce
Počet potřebných kondenzátorů a jejich výkon se určují na základě jalového výkonu.
Vzorec pro určení kapacity baterie.
Pokud zapojíte kondenzátory do jednoduchého trojúhelníku místo hvězdy, budete muset tyto součástky spotřebovat mnohem méně.
- Vyberte typ znalostní báze.
- Rozhodněte se, jak se připojíte.
Měly by se použít kondenzátory stejného typu.
Počet potřebných kondenzátorů se určí podle následujících vzorců:
Kondenzátorové baterie, stejně jako ostatní součásti elektrického obvodu, jsou náchylné k zahřívání v důsledku ztráty energie. Rychlost zahřívání závisí na napětí a jeho frekvenci, stejně jako na kapacitě. A to není vše. Roli hraje také dielektrikum. Jeho ztráty se určují pomocí tangensu ztrát (tanϬ) a také měrných ztrát v kondenzátoru (W/kVAr).
Výše uvedené ztráty se pohybují od 0,5 do 4 W/kVAr.
Pro kompenzaci jalového výkonu se používají kosinusové kondenzátory. Pracují s frekvencí 50 Hz. Jmenovitý výkon se pohybuje od 10 do 100 kVAr.
Jak již bylo zmíněno výše, kondenzátorová baterie se skládá ze dvou desek s izolační vrstvou mezi nimi. Celá konstrukce je umístěna v hliníkovém pouzdře. Z povrchu vyčnívá několik vývodů. Obvykle jsou dva, ale k dispozici jsou i třífázové kondenzátory se třemi vývody.
Vzhledem k tomu, že napěťové stupnice baterií se pohybují od 230 V do 10,5 kV, je relativně snadné sestavit baterii pro sítě 380 V. V případě potřeby však lze tuto hranici snadno překročit. Baterie má dobré parametry přetížení jak proudem, tak napětím.
Kondenzátorová banka je kondenzátorová banka vybavená ochrannými, řídicími a spínacími zařízeními.
Neregulované kondenzátorové baterie mají negativní regulační účinek. To je v podstatě jedna z jejich nevýhod. Když klesne dodávané napětí, snižuje se i výkon. V závislosti na provozních podmínkách je nutné jej zvýšit.
