Quand et comment désélectionner les bancs de charge
Les bancs de charge comportent des valeurs nominales pour la tension, la puissance, la fréquence et d'autres paramètres. L'utilisation de bancs de charge dont les paramètres diffèrent des valeurs nominales les rend utiles dans un plus grand nombre de circonstances, mais exige des utilisateurs qu'ils comprennent comment les caractéristiques du circuit influent sur leur capacité maximale. Cet article fournit des conseils pour déclasser les bancs de charge en conséquence.
Détermination de la capacité maximale en fonction de la tension réelle du circuit
Les bancs de charge ne doivent jamais être utilisés au-delà de leur tension nominale maximale, mais peuvent être utilisés pour des essais à des tensions inférieures. Cependant, cela affectera la charge maximale qu'une unité peut appliquer selon la formule suivante :
[(Tension appliquée)2/(Tension nominale)2] x Capacité nominale
La charge maximale qu'un banc de charge de 400 kilowatts de 240 volts pourrait appliquer à un circuit de 208 volts serait donc calculée comme suit :
[(208 V)2/(240 V)2] x 400 kW = 300 kW
Déclassement pour les petits échelons de charge
La plupart des bancs de charge peuvent appliquer des quantités discrètes de charge de manière progressive. Tout échelon de charge nécessite le même facteur de déclassement que celui utilisé pour la capacité totale. Dans l'application ci-dessus, des commandes par paliers de 5 kilowatts fourniraient des paliers réels de 3,75 kW.
Ce principe peut être utilisé à bon escient lorsque des échelons de charge plus petits sont nécessaires. Un banc de charge de 400 kilowatts de 480 volts avec des incréments de charge de 5 kilowatts peut être utilisé sur un circuit de 240 volts de la manière suivante :
[(240 V)2/(480 V)2] x 5 kW = 1,25 kW Incrément de pas de charge
L'augmentation de la tension nominale du banc de charge au-delà de la tension du circuit permet aux utilisateurs d'appliquer des quantités de charge plus précises.
Déclassement des bancs de charge triphasés pour les circuits monophasés
Les bancs de charge triphasés sont généralement câblés en triangle. Ils peuvent être utilisés pour tester l'alimentation monophasée en connectant deux des bornes de phase du banc de charge comme indiqué dans la figure suivante, ce qui donne une capacité de deux tiers de la valeur nominale de la plaque signalétique.
Étant donné que tous les facteurs de déclassement applicables doivent être appliqués, l'utilisation d'un banc de charge triphasé de 100 kilowatts, 240 volts, pour une application monophasée de 120 volts produirait la valeur nominale suivante :
[(120 V)2/(240 V)2] x 0,67 x 100 kW = 16,75 kW
Là encore, tout échelon de charge doit être ajusté en conséquence.
Déclassement des bancs de charge résistifs pour la fréquence
Les éléments de charge des bancs de charge résistifs ne sont pas affectés par la variation des fréquences entre 50 et 60 Hertz. Cependant, les charges des moteurs sont affectées linéairement par ce changement, ce qui entraînerait un ralentissement du ventilateur de refroidissement à 60 Hertz d'un banc de charge. Dans ce cas, le rapport 50 Hertz/60 Hertz réduit la charge maximale de l'unité à 0,83 de sa capacité à 60 Hertz, soit une réduction de 17 %.
Déclassement des bancs de charge réactive pour la fréquence
Contrairement aux unités résistives, les bancs de charge réactive (évalués en kVAR) sont affectés par les différences de fréquence de la source. La tension et la fréquence doivent être prises en compte selon la formule suivante :
[(Applied Voltage)2/(Rated Voltage)2] x (Rated Freq./Applied Freq.) x Rated kVAR
Un banc de charge réactive de 500 kVAR, 480 volts, 60 hertz, utilisé pour tester 380 volts à 50 hertz, aurait une valeur nominale :
(380V2/480V2) x (60 Hz/50 Hz) x 500 kVAR = 376 kVAR
Valeurs environnementales
Les valeurs nominales des bancs de charge ne sont valables que lorsque les unités fonctionnent dans les conditions environnementales prévues. Par exemple, les températures ambiantes maximales nominales sont généralement de 120°F/50°C. Les températures de l'air ambiant dans un environnement désertique chaud peuvent approcher ou dépasser ce niveau. L'installation d'un banc de charge dans un environnement extérieur non ombragé l'exposerait à une charge solaire supplémentaire qui pourrait augmenter les températures au-delà des valeurs nominales. De même, la densité réduite de l'air en altitude pourrait également réduire la capacité du banc de charge. Les utilisateurs doivent examiner les facteurs environnementaux pour chaque application et consulter les fabricants de bancs de charge pour obtenir des conseils sur les conditions exceptionnelles.
Résumé
Bien qu'aucun banc de charge ne doive jamais être utilisé dans des conditions dépassant ses valeurs nominales, le fait de savoir comment réduire les valeurs nominales des unités peut les rendre utiles dans une plus large gamme d'applications. Les informations fournies dans le présent document donnent une justification de base pour l'ajustement des valeurs nominales pour des applications spécifiques. Cependant, les utilisateurs doivent obtenir des conseils du fabricant sur les pratiques de déclassement pour des bancs de charge et des applications spécifiques.
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