الإرهاب في الدوائر الكهربائية

في عام 1907 ، نشر المهندس الفرنسي جوزيف بيثينوت مقالاً بعنوان "حول الرنين في المحولات" (Sur le Transformateur؟ Résonance) ، حيث لفت الانتباه لأول مرة إلى ظاهرة الإرهاب.

بشكل مباشر ، تم تقديم مصطلح "الإرهاب" ، بعد 13 عامًا ، من قبل المهندس الفرنسي ومدرس الهندسة الكهربائية بول بوشيرو في مقالته عام 1920 بعنوان "وجود نظامين للإرهاب" (Öxesent de Deux Régimes en Ferroresonance). حلل بوشيرو ظاهرة الإرهاب وأظهر أن هناك ترددين طنين مستقرين في دائرة تتكون من مكثف ومقاوم ومحث غير خطي.

لذلك ، ترتبط ظاهرة الإرهاب بعدم الخطية للعنصر الاستقرائي في دائرة الدائرة ... الرنين غير الخطي الذي يمكن أن يحدث في الدائرة الكهربائية يسمى الإرهاب ، ولحدوثه من الضروري أن تحتوي الدائرة على غير خطي الحث والسعة العادية.

من الواضح أن الإرهاب ليس متأصلًا على الإطلاق في الدوائر الخطية. إذا كان الحث في الدائرة خطيًا وكانت السعة غير خطية ، فمن الممكن حدوث ظاهرة مشابهة للإرهاب.السمة الرئيسية للإرهاب هي أن الدائرة تتميز بأنماط مختلفة من هذا الرنين غير الخطي ، اعتمادًا على نوع الاضطراب.

كيف يمكن أن يكون المحاثة غير خطية؟ يرجع ذلك أساسًا إلى حقيقة أن دائرة مغناطيسية يتكون هذا العنصر من مادة تتفاعل بشكل غير خطي مع مجال مغناطيسي. عادة ما تكون النوى مصنوعة من مغنطيسات حديدية أو مغنطيسات حديدية وعندما تم تقديم مصطلح "الإرهاب" من قبل بول بوشيرو ، لم تكن نظرية المغناطيسية الحديدية قد تشكلت بالكامل بعد ، وكانت جميع المواد من هذا النوع تسمى المغناطيسات الحديدية ، لذلك نشأ مصطلح "الإرهاب" للدلالة على ظاهرة الرنين في دائرة ذات محاثة غير خطية.

يأخذ الإرهاب الرنين مع الحث المشبع ... في دائرة الرنين التقليدية ، تكون المقاومات السعوية والحثية متساوية دائمًا مع بعضها البعض ، والشرط الوحيد لحدوث الجهد الزائد أو التيار الزائد هو أن تتطابق التذبذبات مع تردد الرنين ، وهذا مجرد حالة واحدة ثابتة وسهلة المنع ، من خلال المراقبة المستمرة للتردد أو إدخال مقاومة نشطة.

الوضع مع الإرهاب مختلف. ترتبط المقاومة الاستقرائية بكثافة التدفق المغناطيسي في القلب ، على سبيل المثال في اللب الحديدي للمحول ، ويتم الحصول على مفاعلين حثيين بشكل أساسي ، اعتمادًا على الموقف فيما يتعلق بمنحنى التشبع: التفاعل الحثي الخطي والتفاعل الحثي التشبع .

لذا ، يمكن أن يكون الإرهاب ، مثل الرنين في دائرة RLC ، من نوعين رئيسيين: إرهاب التيارات وإرهاب الفولتية ... عند توصيل المحاثة والسعة في سلسلة ، هناك ميل لإرهاب الفولتية ، مع اتصال موازي إرهاب التيارات. إذا كانت الدائرة متفرعة للغاية ، فهناك اتصالات معقدة ، ثم في هذه الحالة لا يمكن الجزم بما إذا كانت هناك تيارات أو جهد كهربي.

يمكن أن يكون وضع الرنين الإرهابي أساسيًا أو شبه متناسق أو شبه دوري أو فوضوي…. في الوضع الأساسي ، تتوافق التقلبات في التيارات والفولتات مع تردد النظام.في الوضع دون التوافقي ، يكون للتيارات والفولتية تردد أقل ، يكون التردد الأساسي فيه متناسقًا. تعد الأنماط شبه الدورية والفوضوية نادرة. يعتمد نوع وضع طنين الإرهاب الذي يحدث في النظام على معلمات النظام والظروف الأولية.

من غير المحتمل حدوث إرهاب في ظل ظروف التشغيل العادية للشبكات ثلاثية الطور ، حيث يتم تقليل سعات العناصر التي تشكل الشبكة عن طريق تحريض شبكة إدخال الإمداد.

في الشبكات ذات الطابع المحايد غير المبرر ، من المرجح أن يحدث الإرهاب في وضع المرحلة غير المكتمل. يؤدي عزل المحايد إلى حقيقة أن سعة الشبكة فيما يتعلق بالأرض متسلسلة مع محول الطاقة وأن مثل هذه الظروف تفضل الإرهاب. يحدث وضع الطور غير المكتمل هذا المواتي للإرهاب عندما ، على سبيل المثال ، يتم كسر إحدى المراحل أو وجود مرحلة غير مكتملة أو دائرة قصر غير متماثلة.

يعد الإرهاب الذي ظهر فجأة في الشبكة الكهربائية ضارًا ، فقد يتسبب في تلف المعدات.الأخطر هو الوضع الأساسي للإرهاب ، عندما يتزامن تردده مع التردد الأساسي للنظام. يعتبر الإرهاب شبه التوافقي عند الترددات 1/5 و 1/3 من التردد الأساسي أقل خطورة لأن التيارات تكون أصغر. وبالتالي ، فإن عددًا كبيرًا من حالات الفشل في شبكات الطاقة وأنظمة الطاقة الأخرى مرتبطة بدقة بالإرهاب ، على الرغم من أن السبب قد يبدو غامضًا في البداية.

فواصل ، اتصالات ، عابرون ، اندفاع البرق يمكن أن يسبب الإرهاب. يمكن أن يؤدي التغيير في وضع تشغيل الشبكة أو تأثير خارجي أو حادث إلى بدء وضع طوارئ إرهابية ، على الرغم من أن هذا قد لا يكون ملحوظًا لفترة طويلة.

غالبًا ما يحدث تلف محولات الجهد على وجه التحديد بسبب الإرهاب ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة المدمرة بسبب عمل التيارات التي تتجاوز جميع الحدود الممكنة. لمنع حدوث مثل هذه المشاكل المتعلقة بارتفاع درجة الحرارة ، يتم اتخاذ تدابير فنية تتعلق بالزيادة الدائمة أو المؤقتة للخسارة النشطة في دائرة الرنين ، مما يقلل من تأثير الرنين. تتكون هذه التدابير التقنية ، على سبيل المثال ، من أن الدائرة المغناطيسية للمحول مصنوعة جزئيًا من صفائح فولاذية سميكة.