ما هو التخميد الكهربائي والملفات والملفات المثبطة
الإطفاء - زيادة الفاقد من الطاقة في النظام من أجل زيادة تخميد التذبذبات فيه.
التخميد الميكانيكي
تم تطبيق الاستهلاك في أجهزة القياس لتقليل اهتزاز سهم المؤشر في الأجهزة الأخرى أيضًا. يتحقق التخميد الميكانيكي عن طريق زيادة الاحتكاك أو زيادة مقاومة الوسط الذي يتحرك فيه النظام. على سبيل المثال ، يتم توصيل مكبس خفيف بنظام الدوران الخاص بالجهاز ، والذي يتحرك في الأنبوب ، مما يؤدي إلى إبطاء حركة النظام المتحرك.
تحتوي الأجهزة الكهربائية ذات الأجزاء المتحركة دائمًا على أجهزة فرامل بشكل أو بآخر ، حيث يجب إيقاف حركة الجزء المتحرك في مكان ما وامتصاص مخزن الطاقة الحركية. بادئ ذي بدء ، في أي نظام متحرك هناك قوى احتكاك موجهة دائمًا ضد الحركة.
إذا كانت الطاقة الحركية كبيرة ، فإنها تلجأ إلى أجهزة فرملة خاصة يتم فيها امتصاص الطاقة الحركية الزائدة.في عدد من الأجهزة (على سبيل المثال ، في المرحلات) ، تم تصميم أجهزة الكبح ليس فقط لامتصاص الطاقة الحركية الزائدة للأجزاء المتحركة (عندما تقترب من الإغلاق لتجنب صدمة قوية) ، ولكن أيضًا لإبطاء الحركة من الجهاز.
في الحالة الأولى ، عندما يكون جهاز الكبح مصممًا فقط لامتصاص الطاقة الحركية الزائدة في نهاية السكتة الدماغية ، فإنه يطلق عليه عادةً جهاز عازلة ، وفي معظم الحالات ، عندما يبدأ هذا الجهاز في العمل ، فإن القوة التي تحرك أجزاء من توقف الجهاز. في الحالة الثانية ، يعمل جهاز الكبح أثناء وجود القوة الدافعة في الجهاز ويسمى مضاد للصدمات.
اهلاك الاجهزة الكهربائية
التخميد الكهربائي يمكن أن يحدث عن طريق التفاعل بين المجال المغناطيسي والتيارات المستحثة في الأسلاك التي تتحرك في هذا المجال المغناطيسي ، لأنه وفقًا لقانون لينز في هذه الحالة يجب أن تكون هناك دائمًا قوة تمنع هذه الحركة. على سبيل المثال ، يتم توصيل لوحة متحركة من مادة موصلة بالنظام المتحرك للجهاز بين قطبي المغناطيس... في هذه الحالة ، تنشأ تيارات إيدي فيها ، يؤدي تفاعلها مع المجال المغناطيسي إلى إبطاء حركة النظام.
ملفات امتصاص الصدمات - تشمل الدائرة المغناطيسية التي تعمل على ترطيب الجزء المتحرك من النظام المغناطيسي. على سبيل المثال ، يتم تثبيت مثل هذه المنعطفات من النحاس على الدائرة المغناطيسية لبادئ مغناطيسي أو موصل من حواف مستويات التلامس في المحرك والقلب.
أي مغناطيس كهربائي تيار متناوب له قوة سحب متغيرة بمرور الوقت ، وفي الأوقات التي يمر فيها التدفق المغناطيسي عبر الصفر ، يكون أيضًا صفرًا.يؤدي هذا الظرف إلى حقيقة أن المحرك للمغناطيس الكهربائي لا يمكن أن يكون مستقرًا في موضعه النهائي ، وتحت تأثير القوى المتعارضة في منطقة التدفق الصفري ، يميل المحرك والأجزاء المرتبطة به إلى التحرك للخلف.
لا تسمح القوة المتزايدة بسرعة لسحب المرساة لهذه الأجزاء بالانفصال عن نقطة التوقف لمسافة كبيرة ، لكنها لا تزال تتحرك لمسافة قصيرة. نتيجة لذلك ، فإن أجزاء الجهاز التي يضغط عليها المرساة بالمحدد ليست في وضع ثابت ، ولكنها تهتز في الوقت المناسب بقوة سحب المغناطيس الكهربائي.
يتسبب هذا في اهتزاز هذه الأجزاء ، وإرخاء الآلية ، وارتداء جهات الاتصال التي يضغط عليها المغناطيس الكهربائي ، والضوضاء وغيرها من العواقب غير السارة. أحد الإجراءات الشائعة لمكافحة هذه الظاهرة هو استخدام ماس كهربائى يغطي جزءًا من القسم الرئيسي.
في هذه الحالة ، لا يتطابق جزء التدفق الذي يخترق الملف ذي الدائرة القصيرة في الطور مع الجزء الآخر من التدفق ، وبالتالي فإن القيمة الصفرية لقوة جر التدفقات لا تتطابق مع الوقت. نتيجة لذلك ، لن يكون لمغناطيس كهربي متناوب معين نقطة زمنية حيث تكون قوة السحب الخاصة به صفرًا وستتغيب الخشخشة المشار إليها. عادة ما يكون عدد دورات الدائرة القصيرة يساوي واحدًا ويتم استدعاؤها وفقًا لذلك دائرة مقصورة.
في بعض تصميمات المغناطيس الكهربائي للتيار المباشر ، يتم تطبيق لف خاص بدائرة قصيرة ذات مقاومة كهربائية منخفضة على القلب (أو على المحرك).يتم ذلك بعد ذلك لإبطاء تشغيل المغناطيس الكهربائي: في وجود مثل هذا الملف ، تكون الزيادة في التدفق بعد تشغيل الملف أو الجهد والتدفق بعد إيقاف تشغيل التيار أبطأ من عدم وجود مثل هذا الملف.
سوف ينعكس تأثير مثل هذا الملف ليس فقط عندما يكون المحرك ثابتًا أثناء عملية التدفق غير المستقر ، ولكن أيضًا عندما يتحرك المحرك ، عندما يكون التدفق في المغناطيس الكهربائي بسبب تغيير في فجوة الهواء ، يميل إلى التغيير. هذه العملية الفيزيائية تسمى التخميد المغناطيسي.
لا يحقق استخدام ملف إضافي لأغراض عمليات التخميد في مغناطيس كهربائي تيار متردد الأهداف وبالتالي لا يتم استخدامه.
غالبًا ما يستخدم التخميد المغناطيسي لتأخير تشغيل وإطلاق مرحلات التزامن الكهرومغناطيسية والتيار المستمر. يؤدي هذا إلى إبطاء صعود وسقوط التدفق المغناطيسي في القلب. لهذا الغرض ، يتم وضع دوائر قصيرة على الدائرة المغناطيسية للترحيل. بفضل هذا الحل التقني ، يتم الحصول على تأخير من 0.2 إلى 10 ثوانٍ. في بعض الأحيان ، لا يتم التخميد المغناطيسي باستخدام دائرة كهربائية قصيرة ، ولكن عن طريق تقصير ملف العمل الخاص بالمرحل.
المرحلات الكهرومغناطيسية مع التخميد المغناطيسي: أ - بغطاء نحاسي ؛ ب - مع حلقة نحاسية في فجوة العمل.
هناك عدد من الحالات العملية التي يجب أن يكون فيها وقت تشغيل المغناطيسات الكهربائية والأجهزة الكهرومغناطيسية (المرحلات ، المبتدئين ، الموصلات) أقصر ما يمكن.في هذه الحالة ، من غير المقبول وجود لفات قصيرة الدائرة ، وأجزاء ضخمة من الدائرة المغناطيسية ، وإطارات معدنية للملف ، ودوائر قصيرة مكونة من مثبتات وأجزاء أخرى من الجهاز ملقاة في مسار التدفق ، لأنها ستزداد وقت تشغيل المغناطيس الكهربائي.
اهلاك الآلات الكهربائية
بالكاد جميع المحركات المتزامنة والمعوضات والمحولاتوالعديد من المولدات المتزامنة ذات الأقطاب البارزة مجهزة بملفات التخميد. يتم استخدامها في بعض الحالات بسبب تأثيرها على استقرار النظام ، ولكن في معظم الأحيان تكون مخصصة لأغراض أخرى. ومع ذلك ، بغض النظر عن أسباب استخدام ملفات التخميد ، فإنها تؤثر على الاستقرار بدرجة أكبر أو أقل.
يوجد نوعان أساسيان من ملفات التخميد: كاملة أو مغلقة وغير مكتملة أو مفتوحة. في كلتا الحالتين ، يتكون الملف من قضبان موضوعة في أخاديد على سطح القطبين ، وترتبط نهاياتها على جانبي العمود.
باستخدام ملف التخميد الكامل ، يتم إغلاق نهايات القضبان بحلقات تربط القضبان في جميع الأعمدة. في حالة اللف غير المكتمل ، يتم إغلاق القضبان بأقواس ، كل منها يربط القضبان بقطب واحد فقط. في الحالة الأخيرة ، يكون ملف التخميد لكل قطب عبارة عن دائرة مستقلة.
لفائف مهدئة كاملة مثل خلايا السنجاب من دوارات آلة غير متزامنة، باستثناء أنه في ملفات التخميد ، تكون القضبان متباعدة بشكل غير متساو حول محيط الدوار لأنه لا توجد قضبان بين القطبين. في بعض التصميمات ، تكون الحلقات الطرفية مصنوعة من أقسام منفصلة يتم تثبيتها معًا بمسامير لتسهيل إزالة العمود.
يمكن تصنيف ملفات المثبط وفقًا لمقاومتها النشطة. تنتج الملفات ذات المقاومة المنخفضة أقصى عزم دوران في ملفات منخفضة الانزلاق ومقاومة عالية عند الانزلاق العالي. في بعض الأحيان يتم استخدام لفائف مع التخميد المزدوج. يتكون من ملفات ذات مقاومة حثي منخفضة وعالية. تستخدم ملفات التخميد المزدوجة لتحسين خصائص البدء للمحركات المتزامنة و تسهل عليهم المزامنة.
الغرض من ملفات التخميد للآلات المتزامنة:
-
زيادة عزم بدء تشغيل المحركات والمعوضات والمحولات المتزامنة ؛
-
منع التأرجح. تم تصنيع ملفات التخميد لأول مرة لهذا الغرض ، ومن ثم تم تسميتها ؛
-
قمع التذبذبات الناتجة عن الصدمات أثناء قصر الدائرة أو التبديل ؛
-
منع تشويه شكل موجة الجهد بحمل غير متوازن ، وبعبارة أخرى - قمع المكونات التوافقية الأعلى ؛
-
تقليل عدم اتزان جهد الطور للأطراف مع حمل غير متوازن ، أي تخفيض جهد التسلسل السلبي ؛
-
منع ارتفاع درجة حرارة سطح أعمدة المولدات أحادية الطور بواسطة التيارات الدوامة ؛
-
إنشاء عزم كبح في المولد في حالة قصر الدائرة غير المتماثل وتقليل هذا العزم الزائد ؛
-
خلق لحظة إضافية عند مزامنة المولدات ؛
-
تقليل سرعة استرداد الجهد في اتصالات التبديل ؛
-
الحد من الضغوط الميكانيكية في عزل لف المجال أثناء تيارات الاندفاع في دائرة حديد التسليح.
تميل المولدات التي تحركها المحركات الأولية الترددية إلى الاهتزاز بسبب عزم الدوران النابض للمحركات الرئيسية. تميل المحركات الكهربائية التي تقود أحمال عزم دوران نابضة مثل الضواغط أيضًا إلى التأرجح.
تسمى هذه التقلبات "التقلبات القسرية". من الممكن أيضًا أن تحدث "التذبذبات التلقائية" عندما يتم توصيل الآلات المتزامنة عبر خط تكون فيه نسبة المقاومة النشطة إلى المقاومة الاستقرائية كبيرة.
تقلل ملفات التخميد منخفضة المقاومة بشكل كبير من سعة التذبذبات القسرية والعفوية.
يتجلى تأثير التخميد (الملفات المثبطة) على استقرار الأنظمة الكهربائية في حقيقة أنها:
-
إنشاء لحظة إطفاء (غير متزامنة) للتسلسل المباشر ؛
-
ينشئ عزم كبح تسلسلي عكسي أثناء دوائر قصيرة غير متماثلة ؛
-
من خلال تغيير ممانعة التسلسل السلبي ، تتأثر الطاقة الكهربائية للتسلسل الموجب بالجهاز أثناء الدوائر القصيرة غير المتماثلة.