Τι είναι η ηλεκτρική απόσβεση, πηνία αποσβεστήρα και πηνία

Χρεολυσία — αύξηση των απωλειών ενέργειας στο σύστημα για να αυξηθεί η απόσβεση των ταλαντώσεων σε αυτό.

Μηχανική απόσβεση

Εφαρμόστηκαν αποσβέσεις σε συσκευές μέτρησης για να μειώσετε το τρέμουλο του βέλους δείκτη και σε άλλες συσκευές. Η μηχανική απόσβεση επιτυγχάνεται αυξάνοντας την τριβή ή αυξάνοντας την αντίσταση του μέσου στο οποίο κινείται το σύστημα. Για παράδειγμα, ένα ελαφρύ έμβολο είναι προσαρτημένο στο περιστρεφόμενο σύστημα της συσκευής, το οποίο κινείται μέσα στο σωλήνα, επιβραδύνοντας την κίνηση του κινούμενου συστήματος.

Οι ηλεκτρικές συσκευές με κινούμενα μέρη έχουν πάντα συσκευές πέδησης με τη μία ή την άλλη μορφή, αφού η κίνηση του κινούμενου μέρους πρέπει να σταματήσει κάπου και να απορροφηθεί η αποθήκη κινητικής ενέργειας. Πρώτα απ 'όλα, σε κάθε κινούμενο σύστημα υπάρχουν δυνάμεις τριβής που στρέφονται πάντα ενάντια στην κίνηση.

Αν η κινητική ενέργεια είναι μεγάλη, καταφεύγουν σε ειδικές συσκευές πέδησης στις οποίες απορροφάται η περίσσεια κινητικής ενέργειας.Σε ορισμένες συσκευές (για παράδειγμα, σε ρελέ), οι συσκευές πέδησης έχουν σχεδιαστεί όχι μόνο για να απορροφούν την περίσσεια κινητικής ενέργειας των κινούμενων μερών (όταν πλησιάζουν στο κλείσιμο για να αποφύγουν ισχυρό σοκ), αλλά και για να επιβραδύνουν τη δράση της συσκευής.

Στην πρώτη περίπτωση, όταν η διάταξη πέδησης έχει σχεδιαστεί μόνο για να απορροφά την περίσσεια κινητικής ενέργειας στο τέλος της διαδρομής, συνήθως ονομάζεται διάταξη απομόνωσης και στις περισσότερες περιπτώσεις, όταν αυτή η συσκευή αρχίζει να λειτουργεί, η δύναμη που κινεί τα μέρη του η συσκευή σταματά. Στη δεύτερη περίπτωση, η διάταξη πέδησης δρα κατά την ύπαρξη της κινητήριας δύναμης στη συσκευή και καλείται αμορτισέρ.

Αποσβέσεις σε ηλεκτρικές συσκευές

Ηλεκτρική απόσβεση μπορεί να λάβει χώρα με αλληλεπίδραση μεταξύ του μαγνητικού πεδίου και των ρευμάτων που προκαλούνται στα καλώδια που κινούνται σε αυτό το μαγνητικό πεδίο, επειδή σύμφωνα με το νόμο του Lenz σε αυτή την περίπτωση πρέπει πάντα να υπάρχει μια δύναμη που εμποδίζει αυτή την κίνηση. Για παράδειγμα, μια κινούμενη πλάκα από αγώγιμο υλικό είναι προσαρτημένη στο κινητό σύστημα της συσκευής ανάμεσα στους πόλους ενός μαγνήτη… Σε αυτήν την περίπτωση, δημιουργούνται δινορεύματα, η αλληλεπίδραση των οποίων με το μαγνητικό πεδίο επιβραδύνει την κίνηση του συστήματος.

Πηνία αμορτισέρ — περιλαμβάνει το μαγνητικό κύκλωμα που χρησιμεύει για την απόσβεση του κινούμενου τμήματος του μαγνητικού συστήματος. Για παράδειγμα, τέτοιες στροφές χαλκού εγκαθίστανται στο μαγνητικό κύκλωμα ενός μαγνητικού εκκινητή ή επαφέα από τις άκρες των επιπέδων επαφής του οπλισμού και του πυρήνα.

Οποιοσδήποτε ηλεκτρομαγνήτης εναλλασσόμενου ρεύματος έχει μια χρονικά μεταβαλλόμενη δύναμη έλξης και σε στιγμές που η μαγνητική ροή διέρχεται από το μηδέν, είναι επίσης μηδέν.Αυτή η περίσταση οδηγεί στο γεγονός ότι ο οπλισμός του ηλεκτρομαγνήτη δεν μπορεί να είναι σταθερός στην τελική του θέση και υπό τη δράση αντίθετων δυνάμεων στην περιοχή μηδενικής ροής, ο οπλισμός και τα σχετικά μέρη του τείνουν να κινούνται προς τα πίσω.

Η ταχέως αυξανόμενη δύναμη της έλξης της άγκυρας δεν επιτρέπει σε αυτά τα μέρη να διαχωριστούν από το στοπ για σημαντική απόσταση, αλλά εξακολουθούν να κινούνται σε μικρή απόσταση. Ως αποτέλεσμα, τα μέρη της συσκευής που πιέζονται από την άγκυρα στον περιοριστή δεν βρίσκονται σε ακίνητη θέση, αλλά δονούνται στο χρόνο με την ελκτική δύναμη του ηλεκτρομαγνήτη.

Αυτό προκαλεί κροτάλισμα αυτών των εξαρτημάτων, χαλάρωση του μηχανισμού, φθορά των επαφών που πιέζονται από τον ηλεκτρομαγνήτη, θόρυβο και άλλες δυσάρεστες συνέπειες. Ένα από τα κοινά μέτρα για την καταπολέμηση αυτού του φαινομένου είναι η χρήση βραχυκυκλώματος που καλύπτει μέρος του κύριου τμήματος.

Σε αυτή την περίπτωση, το τμήμα της ροής που διεισδύει στο βραχυκυκλωμένο πηνίο δεν συμπίπτει σε φάση με το άλλο τμήμα της ροής και επομένως η μηδενική τιμή της ελκτικής δύναμης των ροών δεν συμπίπτει χρονικά. Ως αποτέλεσμα, ένας δεδομένος ηλεκτρομαγνήτης εναλλασσόμενου ρεύματος δεν θα έχει μια χρονική στιγμή όπου η δύναμη έλξης του είναι μηδέν και ο υποδεικνυόμενος κροτάλισμα θα απουσιάζει. Συνήθως ο αριθμός των στροφών ενός βραχυκυκλώματος είναι ίσος με μία και καλείται ανάλογα βραχυκύκλωμα.

Σε ορισμένα σχέδια ηλεκτρομαγνητών συνεχούς ρεύματος, εφαρμόζεται ειδική περιέλιξη βραχυκυκλώματος με χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση στον πυρήνα (ή στον οπλισμό).Αυτό γίνεται στη συνέχεια για να επιβραδυνθεί η λειτουργία του ηλεκτρομαγνήτη: παρουσία ενός τέτοιου πηνίου, η αύξηση της ροής μετά την ενεργοποίηση του πηνίου ή η τάση και η ροή μετά την απενεργοποίηση του ρεύματος είναι πιο αργή από ό,τι χωρίς ένα τέτοιο πηνίο.

Η επίδραση ενός τέτοιου πηνίου θα αντανακλάται όχι μόνο όταν ο οπλισμός είναι ακίνητος κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας ασταθούς ροής, αλλά και όταν ο οπλισμός κινείται, όταν λόγω αλλαγής στο διάκενο αέρα, η ροή στον ηλεκτρομαγνήτη τείνει να αλλάξει. Αυτή η φυσική διαδικασία ονομάζεται μαγνητική απόσβεση.

Η χρήση πρόσθετης περιέλιξης για τους σκοπούς των διεργασιών απόσβεσης σε ηλεκτρομαγνήτη AC δεν επιτυγχάνει τους στόχους και επομένως δεν χρησιμοποιείται.

Η μαγνητική απόσβεση χρησιμοποιείται συχνά για την καθυστέρηση της λειτουργίας και της απελευθέρωσης ηλεκτρομαγνητικών και ρελέ συγχρονισμού DC. Αυτό επιβραδύνει την άνοδο και την πτώση της μαγνητικής ροής στον πυρήνα. Για το σκοπό αυτό, τοποθετούνται βραχυκυκλώματα στο μαγνητικό κύκλωμα του ρελέ. Χάρη σε αυτή την τεχνική λύση, επιτυγχάνεται καθυστέρηση από 0,2 έως 10 δευτερόλεπτα. Μερικές φορές η μαγνητική απόσβεση δεν γίνεται με τη χρήση βραχυκυκλώματος, αλλά με βραχυκύκλωμα του πηνίου εργασίας του ρελέ.

Ηλεκτρομαγνητικά ρελέ με μαγνητική απόσβεση: α — με χάλκινο χιτώνιο. β — με χάλκινο δακτύλιο στο διάκενο εργασίας.

Υπάρχουν πολλές πρακτικές περιπτώσεις όπου ο χρόνος λειτουργίας των ηλεκτρομαγνητών και των ηλεκτρομαγνητικών συσκευών (ρελέ, μίζες, επαφές) πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερος.Σε αυτή την περίπτωση, η παρουσία βραχυκυκλωμένων περιελίξεων, ογκωδών τμημάτων του μαγνητικού κυκλώματος, μεταλλικών πλαισίων του πηνίου και βραχυκυκλωμάτων που σχηματίζονται από συνδετήρες και άλλα μέρη της συσκευής που βρίσκονται στη διαδρομή της ροής είναι απαράδεκτη, καθώς θα αυξηθούν ο χρόνος λειτουργίας του ηλεκτρομαγνήτη.

Αποσβέσεις σε ηλεκτρικές μηχανές

Σχεδόν όλοι οι σύγχρονοι κινητήρες, οι αντισταθμιστές και οι μετατροπείςκαι πολλές σύγχρονες γεννήτριες προεξέχοντος πόλου είναι εξοπλισμένες με περιελίξεις απόσβεσης. Σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται λόγω της επίδρασης στη σταθερότητα του συστήματος, αλλά ως επί το πλείστον προορίζονται για άλλους σκοπούς. Ωστόσο, ανεξάρτητα από τους λόγους χρήσης των πηνίων απόσβεσης, επηρεάζουν τη σταθερότητα σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό.

Υπάρχουν βασικά δύο είδη πηνίων απόσβεσης: πλήρη ή κλειστά και ελλιπή ή ανοιχτά. Και στις δύο περιπτώσεις η περιέλιξη αποτελείται από ράβδους τοποθετημένες σε αυλακώσεις στην επιφάνεια των πόλων, τα άκρα των οποίων συνδέονται σε κάθε πλευρά του στύλου.

Με ένα πλήρες πηνίο απόσβεσης, τα άκρα των ράβδων κλείνουν με δακτυλίους που συνδέουν τις ράβδους σε όλους τους πόλους. Σε ατελές τύλιγμα, οι ράβδοι κλείνουν με τόξα, καθένα από τα οποία συνδέει τις ράβδους σε έναν μόνο πόλο. Στην τελευταία περίπτωση, το πηνίο απόσβεσης κάθε πόλου είναι ένα ανεξάρτητο κύκλωμα.

Τα πλήρη καταπραϋντικά πηνία είναι σαν κυψέλες σκίουρου ασύγχρονων ρότορων μηχανής, εκτός από το ότι στα πηνία απόσβεσης οι ράβδοι είναι άνισα τοποθετημένες γύρω από την περιφέρεια του ρότορα επειδή δεν υπάρχουν ράβδοι μεταξύ των πόλων. Σε ορισμένα σχέδια, οι ακραίοι δακτύλιοι είναι κατασκευασμένοι από ξεχωριστά τμήματα που βιδώνονται μεταξύ τους για να διευκολύνουν την αφαίρεση του πόλου.

Τα πηνία αποσβεστήρα μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με την ενεργό αντίστασή τους. Τα πηνία χαμηλής αντίστασης παράγουν τη μεγαλύτερη ροπή στη χαμηλή ολίσθηση και τα πηνία υψηλής αντίστασης στην υψηλή ολίσθηση. Μερικές φορές χρησιμοποιείται ένα πηνίο με διπλή απόσβεση. Αποτελείται από πηνία με χαμηλή και υψηλή επαγωγική αντίσταση. Τα διπλά πηνία απόσβεσης χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών εκκίνησης των σύγχρονων κινητήρων και διευκολύνει τον συγχρονισμό τους.

Ο σκοπός των πηνίων απόσβεσης για σύγχρονες μηχανές:

• Αύξηση της ροπής εκκίνησης σύγχρονων κινητήρων, αντισταθμιστών και μετατροπέων.

• Αποτρέψτε την ταλάντευση. Τα πηνία απόσβεσης κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά για αυτό το σκοπό και ως εκ τούτου έλαβαν το όνομά τους.

• Καταστολή ταλαντώσεων που προκύπτουν από κραδασμούς κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος ή μεταγωγής.

• Αποτροπή παραμόρφωσης της κυματομορφής τάσης από μη ισορροπημένο φορτίο, με άλλα λόγια — καταστολή υψηλότερων αρμονικών στοιχείων.

• Μείωση της ανισορροπίας της τάσης φάσης των ακροδεκτών με μη ισορροπημένο φορτίο, π.χ. αρνητική ακολουθία μείωση τάσης?

• Πρόληψη υπερθέρμανσης της επιφάνειας των πόλων των μονοφασικών γεννητριών από δινορεύματα.

• Δημιουργία ροπής πέδησης στη γεννήτρια σε περίπτωση ασύμμετρων βραχυκυκλωμάτων και μείωση αυτής της υπερβολικής ροπής.

• Δημιουργία πρόσθετης στιγμής κατά το συγχρονισμό γεννητριών.

• Μείωση της ταχύτητας ανάκτησης τάσης στις επαφές του διακόπτη.

• Μείωση των μηχανικών καταπονήσεων στη μόνωση του τυλίγματος πεδίου κατά τα ρεύματα εισόδου στο κύκλωμα οπλισμού.

Οι γεννήτριες που κινούνται από παλινδρομικούς κύριους κινητήρες τείνουν να ταλαντεύονται λόγω της παλλόμενης ροπής των πρωταρχικών κινητήρων. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες που κινούν παλμικά φορτία ροπής, όπως οι συμπιεστές, τείνουν επίσης να ταλαντώνονται.

Αυτές οι κούνιες ονομάζονται «αναγκαστικές κούνιες». Είναι επίσης δυνατό να συμβούν «αυθόρμητες ταλαντώσεις» όταν οι σύγχρονες μηχανές συνδέονται μέσω μιας γραμμής όπου ο λόγος της ενεργού αντίστασης προς την επαγωγική αντίσταση είναι μεγάλος.

Τα πηνία απόσβεσης χαμηλής αντίστασης μειώνουν σημαντικά τα πλάτη τόσο των εξαναγκασμένων όσο και των αυθόρμητων ταλαντώσεων.

Η επίδραση της απόσβεσης (πηνία αποσβεστήρα) στη σταθερότητα των ηλεκτρικών συστημάτων εκδηλώνεται στο γεγονός ότι:

• Δημιουργία μιας απόσβεσης (ασύγχρονης) ροπής άμεσης ακολουθίας.

• Δημιουργεί ροπή πέδησης αντίστροφης ακολουθίας κατά τη διάρκεια ασύμμετρων βραχυκυκλωμάτων.

• Με την αλλαγή της σύνθετης αντίστασης της αρνητικής ακολουθίας, η ηλεκτρική ισχύς της θετικής ακολουθίας επηρεάζεται από το μηχάνημα κατά τη διάρκεια ασύμμετρων βραχυκυκλωμάτων.