Mikä on sähköinen vaimennus, vaimennuskelat ja kelat

Poistot — järjestelmän energiahäviöiden lisääminen sen värähtelyjen vaimennuksen lisäämiseksi.

Mekaaninen vaimennus

Poistot tehty mittalaitteissa vähentääksesi osoitinnuolivärinää myös muissa laitteissa. Mekaaninen vaimennus saavutetaan lisäämällä kitkaa tai lisäämällä sen väliaineen vastusta, jossa järjestelmä liikkuu. Esimerkiksi laitteen pyörivään järjestelmään on kiinnitetty kevyt mäntä, joka liikkuu putkessa hidastaen liikkuvan järjestelmän liikettä.

Liikkuvia osia sisältävissä sähkölaitteissa on aina tavalla tai toisella jarrulaitteet, koska liikkuvan osan liike on pysäytettävä jossain ja liike-energiavarasto on absorboitava. Ensinnäkin missä tahansa liikkuvassa järjestelmässä on kitkavoimat, jotka kohdistuvat aina liikettä vastaan.

Jos liike-energia on suuri, he turvautuvat erityisiin jarrulaitteisiin, joissa ylimääräinen liike-energia imeytyy.Useissa laitteissa (esimerkiksi releissä) jarrulaitteet on suunniteltu paitsi absorboimaan liikkuvien osien liiallista liike-energiaa (kun ne lähestyvät suljinta voimakkaan iskun välttämiseksi), vaan myös hidastamaan toimintaa. laitteesta.

Ensimmäisessä tapauksessa, kun jarrulaite on suunniteltu vain absorboimaan ylimääräistä liike-energiaa iskun lopussa, sitä kutsutaan yleensä puskurilaitteeksi, ja useimmissa tapauksissa tämän laitteen alkaessa toimia jarrun osia liikuttava voima. laite pysähtyy. Toisessa tapauksessa jarrulaite toimii käyttövoiman ollessa laitteessa ja sitä kutsutaan iskunvaimennin.

Sähkölaitteiden poistot

Sähköinen vaimennus voi tapahtua magneettikentän ja tässä magneettikentässä liikkuviin johtimiin indusoituneiden virtojen vuorovaikutuksella, koska Lenzin lain mukaan tässä tapauksessa täytyy aina olla voima, joka estää tämän liikkeen. Esimerkiksi liikkuva johtavaa materiaalia oleva levy on kiinnitetty laitteen liikkuvaan järjestelmään magneetin napojen väliin… Tässä tapauksessa siihen syntyy pyörrevirtoja, joiden vuorovaikutus magneettikentän kanssa hidastaa järjestelmän liikettä.

Iskunvaimentimen kelat — sisältää magneettipiirin, joka vaimentaa magneettijärjestelmän liikkuvaa osaa. Esimerkiksi tällaiset kuparikierrokset asennetaan magneettikäynnistimen tai kontaktorin magneettipiiriin ankkurin ja sydämen kosketustasojen reunoista.

Jokaisella vaihtovirtasähkömagneetilla on ajallisesti vaihteleva vetovoima, ja silloin, kun magneettivuo kulkee nollan läpi, se on myös nolla.Tämä seikka johtaa siihen, että sähkömagneetin ankkuri ei voi olla vakaa lopullisessa asennossaan, ja nollavuon alueella olevien vastakkaisten voimien vaikutuksesta ankkuri ja siihen liittyvät osat pyrkivät liikkumaan taaksepäin.

Nopeasti kasvava ankkurin vetovoima ei salli näiden osien irtoamista rajoittimesta merkittävää matkaa, mutta ne liikkuvat silti lyhyen matkan. Tämän seurauksena ankkurin rajoittimeen painamat laitteen osat eivät ole paikallaan, vaan tärisevät ajassa sähkömagneetin vetovoimalla.

Tämä aiheuttaa näiden osien kolinaa, mekanismin löystymistä, sähkömagneetin painamien koskettimien kulumista, melua ja muita epämiellyttäviä seurauksia. Yksi yleisimmistä toimenpiteistä tämän ilmiön torjumiseksi on oikosulku, joka peittää osan pääosasta.

Tässä tapauksessa oikosuljetun käämin läpäisevä vuon osa ei ole samassa vaiheessa vuon toisen osan kanssa, ja siksi vuon vetovoiman nolla-arvo ei osu ajallisesti yhteen. Tämän seurauksena tietyllä AC-sähkömagneetilla ei ole ajankohtaa, jolloin sen vetovoima on nolla ja ilmoitettu kolina puuttuu. Yleensä oikosulun kierrosten lukumäärä on yksi ja sitä kutsutaan sen mukaan oikosulku.

Joissakin tasavirtasähkömagneettimalleissa ytimeen (tai ankkuriin) kiinnitetään erityinen oikosulkukäämi, jolla on pieni sähkövastus.Tämä tehdään sitten sähkömagneetin toiminnan hidastamiseksi: tällaisen kelan läsnäollessa vuon kasvu kelan päälle kytkemisen jälkeen tai jännitteen ja vuon kasvu virran katkaisemisen jälkeen on hitaampaa kuin ilman tällaista käämiä.

Tällaisen käämin vaikutus heijastuu paitsi ankkurin ollessa paikallaan epävakaan vuoprosessin aikana, vaan myös ankkurin liikkuessa, jolloin ilmavälin muutoksen vuoksi sähkömagneetin vuolla on taipumus muuttua. Tätä fyysistä prosessia kutsutaan magneettinen vaimennus.

Lisäkäämin käyttö vaihtovirtasähkömagneetin prosessien vaimennustarkoituksiin ei saavuta tavoitteita, joten sitä ei käytetä.

Magneettista vaimennusta käytetään usein viivästyttämään sähkömagneettisten ja tasavirtasynkronointireleiden toimintaa ja vapauttamista. Tämä hidastaa magneettivuon nousua ja laskua ytimessä. Tätä tarkoitusta varten releen magneettipiiriin asetetaan oikosulkuja. Tämän teknisen ratkaisun ansiosta saadaan 0,2-10 sekunnin viive. Joskus magneettista vaimennusta ei tehdä käyttämällä oikosulkua, vaan oikosulkemalla releen työkela.

Magneettisella vaimennuksella varustetut sähkömagneettiset releet: a — kupariholkilla; b — kuparirenkaalla työraossa.

On olemassa useita käytännön tapauksia, joissa sähkömagneettien ja sähkömagneettisten laitteiden (releet, käynnistimet, kontaktorit) toiminta-ajan tulee olla mahdollisimman lyhyt.Tässä tapauksessa oikosuljettujen käämien, magneettipiirin massiivisten osien, kelan metallirunkojen ja kiinnittimien ja muiden virtausreitillä olevien laitteen osien muodostamia oikosulkuja ei voida hyväksyä, koska ne lisääntyvät sähkömagneetin toiminta-aika.

Poistot sähkökoneista

Melkein kaikki synkroniset moottorit, kompensaattorit ja muuntimetja monet ulkonapaiset synkroniset generaattorit on varustettu vaimennuskäämeillä. Joissakin tapauksissa niitä käytetään järjestelmän vakauteen kohdistuvan vaikutuksen vuoksi, mutta suurimmaksi osaksi ne on tarkoitettu muihin tarkoituksiin. Vaimennuskelojen käytön syistä riippumatta ne kuitenkin vaikuttavat vakauteen enemmän tai vähemmän.

Vaimennuskeloja on periaatteessa kahta tyyppiä: täysi tai suljettu ja epätäydellinen tai avoin. Molemmissa tapauksissa käämitys koostuu tangoista, jotka on asetettu pylväiden pinnalle uriin, joiden päät on liitetty navan kummallekin puolelle.

Täydellä vaimennuskelalla tankojen päät on suljettu renkailla, jotka yhdistävät tangot kaikissa navoissa. Epätäydellisessä käämiyksessä tangot suljetaan kaarilla, joista jokainen yhdistää tangot vain yhteen napaan. Jälkimmäisessä tapauksessa kunkin navan vaimennuskela on itsenäinen piiri.

Täysi rauhoittavat kelat ovat kuin asynkronisten koneroottoreiden oravakennot, paitsi että vaimennuskäämeissä tangot sijaitsevat epätasaisesti roottorin kehän ympärillä, koska napojen välissä ei ole tankoja. Joissakin malleissa päätyrenkaat on valmistettu erillisistä osista, jotka on pultattu yhteen pylväiden poistamisen helpottamiseksi.

Vaimennuskelat voidaan luokitella niiden aktiivisen vastuksen mukaan. Pienen vastuksen kelat tuottavat eniten vääntömomenttia alhaisella luistolla ja korkearesistanssiset kelat suurella luistolla. Joskus käytetään kelaa, jossa on kaksoisvaimennus. Se koostuu keloista, joilla on pieni ja korkea induktiivinen vastus. Kaksinkertaisia ​​vaimennuskeloja käytetään parantamaan synkronimoottoreiden käynnistysominaisuuksia ja helpottaa synkronointia.

Synkronisten koneiden vaimennuskäämien tarkoitus:

• Synkronisten moottoreiden, kompensaattoreiden ja muuntimien käynnistysmomentin lisääminen;

• Estä heiluminen. Vaimennuskelat valmistettiin ensin tätä tarkoitusta varten, ja siksi ne saivat nimensä;

• Iskuista johtuvien värähtelyjen vaimennus oikosulun tai kytkennän aikana;

• Jännitteen aaltomuodon vääristymisen estäminen epäsymmetrisen kuorman aiheuttamana, toisin sanoen — korkeampien harmonisten komponenttien vaimennus;

• Napojen vaihejännitteen epätasapainon vähentäminen epäsymmetrisellä kuormalla, ts. negatiivisen sekvenssin jännitteen vähennys;

• Yksivaiheisten generaattoreiden napojen pinnan ylikuumenemisen estäminen pyörrevirroilla;

• Jarrumomentin luominen generaattoriin epäsymmetristen oikosulkujen sattuessa ja tämän ylimääräisen vääntömomentin vähentäminen;

• Lisähetken luominen generaattoreita synkronoitaessa;

• Jännitteen palautumisnopeuden vähentäminen kytkimien koskettimissa;

• Kenttäkäämin eristyksen mekaanisten jännitysten vähentäminen ankkuripiirin käynnistysvirtojen aikana.

Generaattorit, jotka käyttävät edestakaisin liikkuvia voimalaitteita, pyrkivät heilumaan voimalaitteiden sykkivän vääntömomentin vuoksi. Sähkömoottorit, jotka käyttävät sykkiviä vääntömomenttikuormia, kuten kompressorit, pyrkivät myös värähtelemään.

Näitä keinuja kutsutaan "pakotettuiksi keinuiksi". On myös mahdollista, että "spontaanit värähtelyt" tapahtuvat, kun synkroniset koneet on kytketty linjan kautta, jossa aktiivisen vastuksen suhde induktiiviseen vastukseen on suuri.

Pienen vastuksen vaimennuskelat vähentävät merkittävästi sekä pakko- että spontaanin värähtelyn amplitudeja.

Vaimennuksen (vaimennuskelojen) vaikutus sähköjärjestelmien vakauteen ilmenee siinä, että ne:

• Luodaan suoran sekvenssin kuolettava (asynkroninen) momentti;

• Luo käänteisen sekvenssin jarrutusmomentin epäsymmetristen oikosulkujen aikana;

• Negatiivisen sekvenssin impedanssia muuttamalla kone vaikuttaa positiivisen sekvenssin sähkötehoon epäsymmetristen oikosulkujen aikana.