Čo je elektrické tlmenie, tlmiace cievky a cievky

Amortizácia — zvýšenie strát energie v systéme, aby sa zvýšilo tlmenie oscilácií v ňom.

Mechanické tlmenie

Uplatnené odpisy v meracích prístrojoch na zníženie chvenia šípky ukazovateľa aj v iných zariadeniach. Mechanické tlmenie sa dosahuje zvýšením trenia alebo zvýšením odporu média, v ktorom sa systém pohybuje. Napríklad ľahký piest je pripevnený k rotačnému systému zariadenia, ktorý sa pohybuje v trubici a spomaľuje pohyb pohyblivého systému.

Elektrické zariadenia s pohyblivými časťami majú vždy brzdové zariadenia v tej či onej forme, pretože pohyb pohyblivej časti musí byť niekde zastavený a absorbovaná zásoba kinetickej energie. Po prvé, v každom pohybujúcom sa systéme sú trecie sily vždy nasmerované proti pohybu.

Ak je kinetická energia veľká, uchýlia sa k špeciálnym brzdovým zariadeniam, v ktorých sa prebytočná kinetická energia absorbuje.V mnohých zariadeniach (napríklad v relé) sú brzdové zariadenia navrhnuté nielen tak, aby absorbovali prebytočnú kinetickú energiu pohyblivých častí (keď sa priblížia k uzáveru, aby sa zabránilo silnému nárazu), ale aj na spomalenie činnosti. zariadenia.

V prvom prípade, keď je brzdové zariadenie konštruované len na absorbovanie prebytočnej kinetickej energie na konci zdvihu, sa zvyčajne nazýva nárazníkové zariadenie a vo väčšine prípadov, keď toto zariadenie začne pracovať, sila pohybujúca sa časťami prístroj sa zastaví. V druhom prípade brzdové zariadenie pôsobí počas existencie hnacej sily v aparáte a je tzv tlmič.

Odpisy v elektrických zariadeniach

Elektrické tlmenie môže prebiehať interakciou medzi magnetickým poľom a prúdmi indukovanými vo vodičoch pohybujúcich sa v tomto magnetickom poli, pretože podľa Lenzovho zákona v tomto prípade musí vždy existovať sila, ktorá tomuto pohybu bráni. Napríklad pohyblivá doska z vodivého materiálu je pripevnená k pohyblivému systému zariadenia medzi pólmi magnetu... V tomto prípade v ňom vznikajú vírivé prúdy, ktorých interakcia s magnetickým poľom spomaľuje pohyb sústavy.

Cievky tlmiča nárazov — zahŕňa magnetický obvod, ktorý slúži na tlmenie pohyblivej časti magnetického systému. Napríklad takéto závity medi sú inštalované na magnetickom obvode magnetického štartéra alebo stykača z okrajov kontaktných rovín kotvy a jadra.

Akýkoľvek elektromagnet so striedavým prúdom má časovo premennú ťažnú silu a v časoch, keď magnetický tok prechádza nulou, je tiež nulový.Táto okolnosť vedie k tomu, že kotva elektromagnetu nemôže byť vo svojej konečnej polohe stabilná a pri pôsobení protichodných síl v oblasti nulového toku má kotva a jej pridružené časti tendenciu pohybovať sa dozadu.

Rýchlo rastúca sila ťahu kotvy nedovolí, aby sa tieto časti oddelili od dorazu na značnú vzdialenosť, no napriek tomu sa na krátku vzdialenosť presunú. Výsledkom je, že časti zariadenia pritlačené kotvou k obmedzovaču nie sú v stacionárnej polohe, ale vibrujú v čase s ťažnou silou elektromagnetu.

To spôsobuje drnčanie týchto častí, uvoľnenie mechanizmu, opotrebovanie kontaktov stlačených elektromagnetom, hluk a ďalšie nepríjemné následky. Jedným z bežných opatrení na boj proti tomuto javu je použitie skratu pokrývajúceho časť hlavnej časti.

V tomto prípade sa časť taviva prenikajúca do cievky nakrátko fázovo nezhoduje s druhou časťou taviva, a preto sa nulová hodnota ťažnej sily taviva časovo nezhoduje. Výsledkom je, že daný striedavý elektromagnet nebude mať bod v čase, keď je jeho ťažná sila nulová a indikované chrastenie nebude chýbať. Zvyčajne sa počet závitov skratu rovná jednej a podľa toho sa nazýva skrat.

V niektorých konštrukciách jednosmerných elektromagnetov sa na jadro (alebo na kotvu) aplikuje špeciálne skratové vinutie s nízkym elektrickým odporom.To sa potom robí, aby sa spomalila činnosť elektromagnetu: v prítomnosti takejto cievky je nárast toku po zapnutí cievky alebo napätia a toku po vypnutí prúdu pomalší ako bez takejto cievky.

Vplyv takejto cievky sa prejaví nielen vtedy, keď kotva stojí pri nestálom procese toku, ale aj pri pohybe kotvy, kedy v dôsledku zmeny vzduchovej medzery má tok v elektromagnete tendenciu meniť sa. Tento fyzikálny proces je tzv magnetické tlmenie.

Použitie prídavného vinutia na účely tlmenia procesov v striedavom elektromagnete nedosahuje ciele, a preto sa nepoužíva.

Magnetické tlmenie sa často používa na oneskorenie činnosti a uvoľnenia elektromagnetických a jednosmerných synchronizačných relé. To spomaľuje vzostup a pokles magnetického toku v jadre. Na tento účel sú na magnetický obvod relé umiestnené skraty. Vďaka tomuto technickému riešeniu sa dosiahne oneskorenie 0,2 až 10 sekúnd. Niekedy sa magnetické tlmenie nevykonáva pomocou skratu, ale skratovaním pracovnej cievky relé.

Elektromagnetické relé s magnetickým tlmením: a — s medeným puzdrom; b — s medeným krúžkom v pracovnej medzere.

Existuje množstvo praktických prípadov, kedy musí byť prevádzková doba elektromagnetov a elektromagnetických zariadení (relé, štartéry, stýkače) čo najkratšia.V tomto prípade je prítomnosť skratovaných vinutí, masívnych častí magnetického obvodu, kovových rámov cievky a skratov tvorených upevňovacími prvkami a inými časťami zariadenia ležiacimi v dráhe toku neprijateľná, pretože sa zvýšia. čas prevádzky elektromagnetu.

Odpisy v elektrických strojoch

Takmer všetky synchrónne motory, kompenzátory a meničea mnohé synchrónne generátory s výraznými pólmi sú vybavené tlmiacimi vinutiami. V niektorých prípadoch sa používajú kvôli vplyvu na stabilitu systému, ale väčšinou sú určené na iné účely. Bez ohľadu na dôvody použitia tlmiacich cievok však vo väčšej či menšej miere ovplyvňujú stabilitu.

V zásade existujú dva typy tlmiacich cievok: plné alebo uzavreté a neúplné alebo otvorené. V oboch prípadoch sa vinutie skladá z tyčí uložených v drážkach na povrchu pólov, ktorých konce sú spojené na každej strane pólu.

Pri plnej tlmičovej cievke sú konce tyčí uzavreté krúžkami spájajúcimi tyče na všetkých póloch. Pri neúplnom navíjaní sú tyče uzavreté oblúkmi, z ktorých každý spája tyče iba na jednom póle. V druhom prípade je tlmiacou cievkou každého pólu nezávislý obvod.

Úplné upokojujúce cievky sú ako veveričkové bunky rotorov asynchrónnych strojov, okrem toho, že v tlmiacich cievkach sú tyče nerovnomerne rozmiestnené po obvode rotora, pretože medzi pólmi nie sú žiadne tyče. V niektorých konštrukciách sú koncové krúžky vyrobené zo samostatných častí, ktoré sú spolu zoskrutkované, aby sa uľahčilo odstránenie pólov.

Cievky tlmičov možno klasifikovať podľa ich aktívneho odporu. Cievky s nízkym odporom vytvárajú najväčší krútiaci moment pri nízkom sklze a cievky s vysokým odporom pri vysokom sklze. Niekedy sa používa cievka s dvojitým tlmením. Pozostáva z cievok s nízkym a vysokým indukčným odporom. Dvojité tlmiace cievky sa používajú na zlepšenie štartovacích charakteristík synchrónnych motorov a uľahčite im synchronizáciu.

Účel tlmiacich cievok pre synchrónne stroje:

• Zvýšenie rozbehového momentu synchrónnych motorov, kompenzátorov a meničov;

• Zabráňte kývaniu. Tlmiace cievky boli prvýkrát vyrobené na tento účel, a preto dostali svoje meno;

• Potlačenie kmitov spôsobených otrasmi pri skratovaní alebo spínaní;

• Zabránenie skresleniu priebehu napätia nevyváženou záťažou, inými slovami — potlačenie vyšších harmonických zložiek;

• Zníženie nesymetrie fázového napätia svoriek pri nevyváženej záťaži, t.j. zníženie napätia zápornej sekvencie;

• Zabránenie prehriatiu povrchu pólov jednofázových generátorov vírivými prúdmi;

• Vytvorenie brzdného momentu v generátore v prípade asymetrických skratov a zníženie tohto nadmerného krútiaceho momentu;

• Vytvorenie dodatočného momentu pri synchronizácii generátorov;

• Zníženie rýchlosti obnovy napätia v kontaktoch spínača;

• Zníženie mechanického namáhania v izolácii budiaceho vinutia pri nárazových prúdoch v obvode kotvy.

Generátory poháňané vratnými hnacími strojmi majú tendenciu kývať sa v dôsledku pulzujúceho krútiaceho momentu hnacích motorov. Elektromotory poháňajúce pulzujúce krútiace momenty, ako sú kompresory, majú tiež tendenciu oscilovať.

Tieto výkyvy sa nazývajú „vynútené výkyvy“. Je tiež možné, že "samovoľné oscilácie" nastanú, keď sú synchrónne stroje pripojené cez vedenie, kde je pomer aktívneho odporu k indukčnému odporu veľký.

Nízkoodporové tlmiace cievky výrazne znižujú amplitúdy vynútených aj spontánnych kmitov.

Vplyv tlmenia (tlmiace cievky) na stabilitu elektrických systémov sa prejavuje v tom, že:

• Vytvorenie amortizačného (asynchrónneho) momentu priamej postupnosti;

• Vytvára reverzný brzdný moment počas asymetrických skratov;

• Zmenou impedancie zápornej sekvencie je elektrický výkon kladnej sekvencie ovplyvnený strojom pri asymetrických skratoch.