Quando e come dequalificare i banchi di carico
I banchi di carico hanno valori nominali di tensione, potenza, frequenza e altri parametri. L'uso di banchi di carico in cui i parametri differiscono dai valori nominali li rende utili in una gamma più ampia di circostanze, ma richiede agli utenti di comprendere come le caratteristiche del circuito influiscano sulla loro capacità massima. Questo articolo fornisce una guida per de-classificare i banchi di carico di conseguenza.
Capacità massima di declassamento per la tensione effettiva del circuito
I banchi di carico non devono mai essere utilizzati al di sopra della loro tensione nominale massima, ma possono essere utilizzati per test a tensioni inferiori. Tuttavia, ciò influisce sulla quantità massima di carico che un'unità può applicare, secondo la formula seguente:
[(Tensione applicata)2/(Tensione nominale)2] x Capacità nominale
Il carico massimo che un banco di carico da 400 kilowatt a 240 volt può applicare a un circuito da 208 volt si calcola quindi come segue:
[(208 V)2/(240 V)2] x 400 kW = 300 kW
Declassamento per gradini di carico più piccoli
La maggior parte dei banchi di carico può applicare quantità discrete di carico in modo graduale. Qualsiasi passo di carico richiede lo stesso fattore di de-rating utilizzato per la capacità totale. Nell'applicazione di cui sopra, i controlli dei gradini di carico da 5 kilowatt fornirebbero gradini effettivi di 3,75 kW.
Questo principio può essere utilizzato in modo vantaggioso quando sono necessari incrementi di carico più piccoli. Un banco di carico da 400 kilowatt a 480 volt con incrementi di 5 kilowatt potrebbe essere utilizzato su un circuito da 240 volt come segue:
[(240 V)2/(480 V)2] x 5 kW = 1,25 kW Incremento della fase di carico
L'aumento della tensione nominale del banco di carico oltre la tensione del circuito consente di applicare quantità di carico più precise.
De-rating dei banchi di carico trifase per circuiti monofase
I banchi di carico trifase sono tipicamente cablati in configurazione a triangolo. Possono essere utilizzati per testare la potenza monofase collegando due terminali di fase del banco di carico come mostrato nella figura seguente, ottenendo una capacità pari a due terzi della potenza nominale.
Poiché devono essere applicati tutti i fattori di declassamento applicabili, l'utilizzo di un banco di carico trifase da 100 kilowatt, 240 volt, per un'applicazione monofase da 120 volt produrrebbe il seguente valore nominale:
[(120 V)2/(240 V)2] x 0,67 x 100 kW = 16,75 kW
Anche in questo caso, gli incrementi di carico devono essere regolati di conseguenza.
De-rating dei banchi di carico resistivi per la frequenza
Gli elementi di carico dei banchi di carico resistivi non sono influenzati dalla variazione di frequenza tra 50 e 60 Hertz. Tuttavia, i carichi del motore sono influenzati linearmente da questa variazione, che causerebbe il rallentamento della ventola di raffreddamento a 60 Hertz di un banco di carico. In questo caso, il rapporto 50 Hertz/60 Hertz riduce il carico massimo dell'unità a 0,83 della sua capacità a 60 Hertz, una riduzione del 17%.
De-rating dei banchi di carico reattivi per la frequenza
A differenza delle unità resistive, i banchi di carico reattivi (valutati in kVAR) sono influenzati dalle differenze di frequenza della sorgente. È necessario considerare sia la tensione che la frequenza secondo la seguente formula:
[(Applied Voltage)2/(Rated Voltage)2] x (Rated Freq./Applied Freq.) x Rated kVAR
Un banco di carico reattivo da 500 kVAR, 480 volt, 60 Hertz, utilizzato per testare 380 volt a 50 Hertz, avrebbe un valore nominale:
(380V2/480V2) x (60 Hz/50 Hz) x 500 kVAR = 376 kVAR
Valori ambientali
I valori nominali dei banchi di carico sono validi solo se le unità funzionano nelle condizioni ambientali previste. Ad esempio, le temperature ambientali massime nominali sono tipicamente di 120°F/50°C. Le temperature dell'aria ambiente in un deserto caldo potrebbero avvicinarsi o superare questo livello. La collocazione di un banco di carico in un ambiente esterno non ombreggiato lo esporrebbe a un carico solare aggiuntivo che potrebbe aumentare le temperature oltre i valori nominali. Allo stesso modo, anche la ridotta densità dell'aria ad altitudini più elevate potrebbe ridurre la capacità del banco di carico. Gli utenti devono esaminare i fattori ambientali per ogni applicazione e verificare con i produttori di banchi di carico le indicazioni relative a condizioni eccezionali.
Sintesi
Anche se nessun banco di carico dovrebbe mai essere utilizzato in condizioni che superano i suoi valori nominali, la conoscenza di come dequalificare le unità può renderle utili in una gamma più ampia di applicazioni. Le informazioni fornite in questa sede forniscono le motivazioni di base per la regolazione dei valori nominali per applicazioni specifiche. Tuttavia, gli utenti dovrebbero richiedere le indicazioni del produttore per le pratiche di de-classificazione per banchi di carico specifici e applicazioni specifiche.
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