Jak zrobić obojętny ładunek 1000W - 2000W?

22

Muszę sprawdzić baterię 48 V z obojętnym obciążeniem 1000-2000 watów przez 5-10 minut.

Być może za pomocą drutu Nichrome mogę owinąć trochę cegły ognistej zanurzonej w dużej ilości wody i wyregulować obciążenie, zmieniając zastosowaną długość?

zrozumiały
źródło
Całkiem gruby drut nichromowy - to 42A!
Lodowaty
TE tworzą rezystory dużej mocy. patrz alliedelec.com/te-connectivity-te2500b1r0j/70288885
Icy
3
Żarówki reflektorowe 12 V w szeregu lub halogenowe żarówki reflektorowe 120 V / 240 V mogą sprawić, że nie będzie to zbyt drogie, „łatwe do utrzymania w chłodzie” i bardzo regulowane obciążenie.
Neil_UK,
3
W przypadku reflektorów potrzebujesz 4 w szeregu, ale następnie kilka z tych grup serii równolegle, aby dodać 42 amperów. Potrzebujesz tylko 1,14 oma, więc możesz pomyśleć o użyciu dość mocnej stalowej wstążki nawiniętej na ceramiczną podstawę. Połączenia musiałyby być bardzo solidne, jeśli nie byłyby spawane.
Nedd
2
Warto rozważyć gotowy do użytku falownik 48 V DC -> 240 V AC. 8A jest łatwiejszy w zarządzaniu, a proste grzejniki pomieszczeń z łatwością rozproszą 1-2 kW w postaci ciepła.
MSalters

Odpowiedzi:

44

Prawdopodobnie taniej jest kupić kilka czajników 120 V AC. Pojedynczy czajnik będzie miał moc około 2 kW przy zasilaniu z 120 V AC, ale przy 48 V DC będzie to około 16% mocy przy 320 watów.

Trzy czajniki pełne wody dają 960 watów. Dodaj więcej czajników, jeśli potrzebujesz więcej mocy.

Premia po wykonaniu testu woda może być wystarczająco gorąca, aby poddać się recyklingowi, a nawet zrobić filiżankę herbaty.


Uzupełnienie

Warto wspomnieć, że element grzewczy czajnika może być o 10% niższy pod względem rezystancji, gdy jest zimny, więc może wystąpić szczyt mocy o 10% spadający do wartości znamionowej w ciągu około 1 minuty.

Andy aka
źródło
2
To z pewnością nowatorskie podejście.
Nick Johnson,
16
Niezbyt nowatorska - przypomina firmę, w której pracowałem przez ćwierć wieku. Użyliśmy płyt grzewczych i czajników jako obojętnego obciążenia do testowania falowników słonecznych. Pracowaliśmy zimą w koszulkach i piłem dużo herbaty w tych dniach ....
Gyro Gearless
Niektóre centra obróbcze CNC firmy Haas mają zestaw elementów, które wyglądają bardzo podobnie do elementów kuchennych jako rezystory hamujące dla ich silników osi.
3
Jeśli chcesz bardziej profesjonalnie wyglądającego rozwiązania, możesz kupić elementy podgrzewające wodę (w zasadzie element grzejny z czajnika elektrycznego) lub może grzejniki kasetowe i wkręcić je do zbiornika.
Nick T
3
Do testowania przetworników podwyższających współczynnik mocy z wyjściem podwyższającym współczynnik mocy 400 V DC używaliśmy banków żarówek. 4 w serii x, jednak potrzeba wielu łańcuchów. Z pewnością „jasny” pomysł…
Adam Lawrence
13

Polecam stosowanie rezystorów mocy.

Zasadniczo można kupić naprawdę duże drutowe rezystory ceramiczne, które wyglądają jak rury, a następnie wystarczy je ochłodzić.

Aby spełnić Twoje wymagania, spróbuj użyć 5 z nich równolegle:

Rezystor mocy 10 omów o mocy 300 W

Możesz przymocować je do sklejki, aby ułatwić poruszanie się dzięki niektórym z tych zestawów montażowych .

Wystarczy, że zdobędziesz rozsądnego wentylatora biurkowego i skierujesz go na atrapę obciążenia, i możesz zacząć!

edycja: MDF jest prawdopodobnie lepszym wyborem, ponieważ jest bardziej sztywny. Użyłem go z całkiem dobrym skutkiem do tej dokładnej aplikacji (choć z innym obciążeniem pozorowanym).

Nicholas Clark
źródło
Sklejka??? Sugerowałbym blachę aluminiową o grubości około 3/4 mm. Ma znacznie lepsze przewodzenie ciepła niż sklejka. Jest również mniej prawdopodobne, że się zapali, jeśli rzeczy pójdą szybko na południe.
Weaverworm,
3
@Weaverworm - W tym przypadku naprawdę potrzebujesz czegoś o niskim przewodnictwie cieplnym, aby twój przyrząd testowy mógł być bezpiecznie podnoszony i przenoszony, nawet gdy rezystory są gorące.
Nicholas Clark,
Jeśli chcesz wyciągnąć 42A, potrzebujesz co najmniej 8 rezystorów 10 omów równolegle. Dodaj kolejny ciężki regulowany rezystor (około 50 omów), aby skalibrować obciążenie.
Nedd
1
@Nedd - Prawda. Moje obliczenia dotyczyły dolnej granicy zakresu PO. W przypadku wysokiej klasy prawdopodobnie chcielibyśmy mieć różne rezystory tego samego typu ogólnego.
Nicholas Clark
2
@Weaverworm, pojemność cieplna będzie raczej duża i możesz nie chcieć czekać kilkadziesiąt minut po wyłączeniu, zanim będziesz mógł ją przenieść. Złą praktyką projektową jest również rozgrzanie części obudowy zaprojektowanych do obsługi, a nawet w przypadku osobistego zestawu testowego, do czego się przylgnęłam - być może pracujesz tuż obok.
Chris H
7

Profesjonalnym rozwiązaniem tego problemu byłoby użycie obciążenia elektronicznego dostępnego u wielu producentów.

Często są programowalne za pomocą komputera, więc możesz przetestować zasilacz lub baterię na różne sposoby, które są bliższe profilowi ​​obciążenia twojej aplikacji.

Są również wyposażone w różne tryby ładowania. Stały opór, stały prąd, stała moc są dość powszechne, niektóre oferują również stałe napięcie.

Niektóre z nich mają możliwość zrzucenia energii z powrotem do sieci (czasami nazywanej „odzyskiem energii”), dzięki czemu twoje testy byłyby bardziej przyjazne dla środowiska niż zwykłe ogrzewanie. (jeśli możesz)

Oczywiście te rzeczy są drogie, jeśli przeprowadzasz te testy, by utrzymać swoje systemy i chcesz je dokładnie przetestować, powiedziałbym, że warto.

(Wiem, że to nie odpowiada na pytanie „Jak zrobić część”, ale stanowi poradę w części „Muszę sprawdzić”)

Arsenał
źródło
5

W 1987 roku potrzebowaliśmy obciążenia, aby przetestować opracowany przez nas pakiet ściemniaczy oświetlenia scenicznego kontrolowany przez MIDI, który składał się z 6 kanałów po 1200 W każdy, w sumie 7200 Watów.

Użyliśmy „elementów podgrzewacza wody” do przetestowania go przy pełnej mocy i zadziałało.

Nie byliśmy pewni, czy elementy podgrzewacza wody „wypalą się”, jeśli uruchomimy je bezpośrednio w powietrzu, więc zbudowaliśmy coś ze zwykłych części.

Kupiliśmy duży metalowy kosz na śmieci, 6 elementów podgrzewacza wody, 2 adaptery do węża ogrodowego i różne części. Wycinamy 2 otwory wzdłuż boku na wąż ogrodowy, jeden w pobliżu góry i jeden w pobliżu dołu, a następnie lutujemy złączki. Wytnij 6 otworów na dole na elementy podgrzewacza wody i uszczelnij je. Podłączono 6 przedłużaczy do elementów.

Umieszczamy kosz na śmieci na cegłach, aby chronić połączenia elektryczne na dole. Połączyliśmy wąż wejściowy i wyjściowy. Włączyliśmy wodę i napełniliśmy ją, a następnie zmienialiśmy szybkość przepływu wody, aż dopływ i odpływ były wystarczająco blisko, aby zapobiec przepełnieniu.

Nadal mam go na strychu, ale gdybyśmy musieli stworzyć go ponownie, prawdopodobnie zamontowalibyśmy elementy grzewcze na czymś, co zwisałoby z powietrza i zanurzałoby je w wodzie, ponieważ prawdopodobnie zajęłoby to mniej czasu.

Steve Meirowsky
źródło
Podgrzewacz wody użytkowej zwykle ma dwa elementy. To gotowe rozwiązanie, jeśli potrzebujesz tylko dwóch elementów.
markrages
Zwykle zdarza się, że grzałki zanurzeniowe ulegają awarii prawie natychmiast, jeśli jakakolwiek ich część nie jest zanurzona. Tak więc metoda montażu od góry prawdopodobnie nie działałaby zbyt długo, chyba że naprawdę postanowiłeś całkowicie zapełnić puszkę.
Dzięki za wskazówkę zanurzenia wydaje się, że nasze przypuszczenia w latach 80. były słuszne. Pomysł podgrzewacza wody nie zadziałałby dla nas, ponieważ potrzebowaliśmy 6 unikalnych elementów podgrzewacza dla 6 różnych obciążeń. Podgrzewacz wody nie pozwolił nam wybrać maksymalnej mocy na element. Zakup wielu podgrzewaczy wody może być rozwiązaniem, jeśli wymienimy elementy, ale znacznie droższe niż nasz cel cenowy. Wybraliśmy element spełniający nasze potrzeby, a następnie znaleźliśmy rozwiązanie, aby je zamontować.
Steve Meirowsky
5

Google dla „elementu podgrzewającego wodę 48 V” - są one teraz towarem dzięki energii wiatrowej na małą skalę. Są one stosowane jako obciążenia „zrzutu” lub „zmiany kierunku”, aby uniknąć pracy turbiny wiatrowej bez obciążenia przy silnym wietrze, aby zapobiec zbyt szybkiemu wirowaniu.

Jest taki, który widzę tutaj na stronie internetowej poświęconej energii odnawialnej o mocy 48 V 1000 W, sprzedawanej za 49 GBP.

Będzie potrzebował średniej wielkości zbiornika z wodą do podgrzania: jeśli zbiornik zawiera 5 litrów wody, obliczenia z tyłu koperty dają wzrost temperatury o <30 ° C po 10 minutach: 1000 W * 600 s = 600 kJ, 600 kJ / (5 kg * 4,2 kJ / kg.C) = 28 C. Tak więc pusta puszka z farbą lub pojemnik na olej do gotowania prawdopodobnie by załatwiły sprawę - oczywiście w żadnym wypadku nie można tego uszczelnić .

Ian H.
źródło
4

Raz musiałem utworzyć obciążenie 2kW dla projektu. To było trochę niebezpieczne, ale można to zrobić bezpiecznie. Użyłem dwóch kawałków miedzianej rury w wiadrze pełnym wody z sodą oczyszczoną, aby wytworzyć jony. Miedź utrzymywano na miejscu na górze i na dole wiadra za pomocą plastikowych ram. Zmienia się również opór w zależności od ilości sody oczyszczonej.

Możesz zrobić to samo, ale dokładniej, używając elementów podgrzewacza wody. jest to znacznie lepsze niż duży rezystor, ponieważ woda jest jednym z najlepszych radiatorów.

Widziałem także ludzi, którzy używają metalowego ekranu (grubszego niż to, co używasz do okna, podobnego do drutu z kurczaka) do dużych obciążeń, pasek może działać dobrze.

Szalony Kapelusznik
źródło
4

Elektryczne grzejniki konsumenckie są dość niedrogie i nie wymagają wody. Zostały zaprojektowane tak, aby bezpiecznie rozpraszać 1500 W ciepła. Potrzebujesz ich garści, aby zaspokoić swoje potrzeby, ponieważ pracujesz na niższym napięciu. Ułóż je równolegle, aż do osiągnięcia potrzebnego rozproszenia mocy. Nie używaj mniejszych grzejników, które mają wentylatory - wentylatory nie będą działać poprawnie przy napięciu, którego używasz, więc upewnij się, że wybierasz grzejniki promiennikowe bez wentylatorów.

Zaletą tego jest to, że można je uruchamiać przez dłuższy czas, nie ma wody do wymiany lub rozlania (prawdopodobnie powodując oparzenia), są lekkie, łatwe do przenoszenia i przechowywania oraz bardzo tanie, szczególnie jeśli chętnie kupię używane.

Adam Davis
źródło
3

Z innego kierunku - łatwo dostępne są tak zwane „manekiny” do testowania urządzeń radiowych do szynki. Jako jeden przykład MFJ-250 (MFJ Enterprises) ma moc 1 kW na 10 minut i kosztuje około 70 USD. Jest to obciążenie 50 omów. Brak przynależności, tylko największy ładunek pozorny w pierwszym katalogu, który wybrałem.

Jon Custer
źródło
Obojętne obciążenie RF dodaje znaczną dodatkową złożoność konieczności dopasowania dopasowanej impedancji rezystancyjnej przy oczekiwanych częstotliwościach. Potrzeba w tym pytaniu dotyczy tylko prądu stałego, więc czajniki, grzejniki łazienkowe, żarówki itp. Wystarczą tutaj, gdzie nie byłyby przeznaczone na RF.
Chris Stratton,
To prawda, że ​​trzeba być ostrożnym. Nie używaj manekina mikrofalowego. Najbardziej powszechne są przy tym prąd stały do ​​~ 400 MHz nominalnie 50 omów.
Jon Custer
3

Jak zauważa Icy, 2000 W to około 42A przy 48 V. To około 1 om. Jeśli chcesz nakręcić własny, nie użyłbym nichromu - zbyt drogiego, a opór jest zbyt wysoki.

Użyłbym drutu ogrodzeniowego ze stali ocynkowanej.

Według http://eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by-res-resistivity/ żelazo i stal mają oporność około 1E-7 omów, a stal nierdzewna jest bliższa 1E-6 omów.

Tak więc 10 m drutu 1 mm ^ 2 powinno mieć odpowiednią rezystancję. Dla pewności zmierz rezystancję. Aby uniknąć nagrzewania się, wybrałbym dłuższy, grubszy drut lub kilka równolegle. Możesz poprowadzić duże spinki do włosów z drutu na zewnątrz lub owinąć je wokół dużego betonowego urządzenia. Jeśli możesz dostać drut powlekany plastikiem, możesz zwinąć go w bębnie pełnym wody.

Największym problemem będzie zakończenie drutu bez wpływu ciepła na zakończenia. Może lutowane końcówki miedziane? Jest to mniejszy problem, jeśli masz je pod wodą, ale uważaj na elektrolizę. Pamiętaj również, aby nie zwierać obciążenia! (Wydaje mi się, że nie trzeba dodawać, że powinieneś mieć odpowiedni bezpiecznik połączony szeregowo z obciążeniem manekina).

Naprawdę podoba mi się pomysł na czajnik. Problem polega na tym, że z twojego profilu wynika, że ​​jesteś we Francji (?), A czajniki w Europie mają napięcie 240 V, a nie 120 V, więc potrzebujesz ich o wiele więcej na akumulator 48 V.

Zrobiłem własne cewki z nichromu o szerokich odstępach. Wyglądają całkiem nieszkodliwie i czują się świetnie, nawet gdy jesteś od nich o 1 cm. Dopiero gdy ocierasz się o nie i się palisz, zdajesz sobie sprawę, jak są gorące.

EDYTOWAĆ

Wypróbowałem to na ocynkowanym drucie o długości 3 m 1,5 mm ^ 2, który akurat mam. Zmierzony opór wynosił 0,2 oma dla długości 1 cm i 0,6 oma dla długości 3 m, więc rezystancja połączenia jest dość ważna. Stal nie jest łatwa do lutowania za pomocą cyny / ołowiu. Najwyraźniej srebrny lut działa dobrze, ale potrzebujesz lampy lutowniczej. Szczelne owinięcie ostatniej 30 stóp folią aluminiową to mój najnowszy pomysł na zakończenie. Próbowałem również zmierzyć rezystancję mojego ogrodzenia, która była przez lata na zewnątrz, i odkryłem, że połączenie między moją sondą miernika a zwietrzałą powierzchnią ocynkowanego drutu miało rezystancję kilkudziesięciu omów.

To pokazuje jedną zaletę nichromu w porównaniu z ocynkowaniem - jest praktycznie niekorodujący, podczas gdy ocynkowanie może wymagać trochę skrobania.

W każdym razie, po ustaleniu, że prąd nie przekroczy 30 amperów, ostrożnie podłączyłem 3 m drutu do akumulatora 12V. Drut można było przytrzymać przez kilka sekund, zanim zrobi się za gorąco. Uznałem wtedy, że czas przerwać eksperyment.

Level River St
źródło
lutowie stalowe dobrze z płynem lutowniczym piekarzy i zwykłym lutem, nie używaj tego żrącego flusu z dobrym lutownicą /
Jasen
Niesamowite, bardzo interesujące. Plus punkty za znalezienie łatwo ponownie wykorzystywanego materiału, jest to dobre dla ekosystemu. Rzeczywiście potrzebowałbym 12 czajników, aby sprawdzić 2 kW w unii europejskiej. Sprawdzę wszystkie sugestie ze wszystkich pytań, jeśli uda mi się zdobyć na to pieniądze.
com. Prehensible
@Jasen Nigdy o tym nie słyszałem - więc nie ma to nic wspólnego ze srebrnym lutem i wszystko z topnikiem? Googling dla Bakersa płyn lutujący zużywa wiele materiałów hydraulicznych. Ale jest również dostępny u tego brytyjskiego dostawcy elektroniki maplin.co.uk/p/bakers-no3-soldering-fluid-250ml-r32rh (prawdopodobnie tańszy u hydraulików.)
Level River St
0

Być może najbardziej oszczędną metodą byłoby zanurzenie 14 metrów (45 stóp) emaliowanego drutu miedzianego 0,5 mm (24 AWG) w wannie z wodą, dla rezystancji 1,15 oma. Złącza lutowane do grubszych kabli powinny być zanurzone i elektrycznie odizolowane od wody, aby zapobiec stopieniu i / lub korozji urządzenia. Zrobiłem to osobiście, nakładając szybką warstwę gumy silikonowej na odsłonięty metal.

Użyłem tej metody kilka razy bez problemu po zainspirowaniu się pewnym filmem na YouTube z kanału mikeselectricstuff.

jms
źródło