Hva er elektrisk demping, spjeldspoler og spoler

Amortisering — øke energitapene i systemet for å øke dempingen av svingninger i det.

Mekanisk demping

Avskrivning påført i måleapparater for å redusere pekerpil-jitter i andre enheter også. Mekanisk demping oppnås ved å øke friksjonen eller øke motstanden til mediet som systemet beveger seg i. For eksempel er et lett stempel festet til det roterende systemet til enheten, som beveger seg i røret, og bremser bevegelsen til det bevegelige systemet.

Elektriske enheter med bevegelige deler har alltid bremseinnretninger i en eller annen form, siden bevegelsen til den bevegelige delen må stoppes et sted og lagre av kinetisk energi absorberes. Først av alt, i ethvert bevegelig system er det friksjonskrefter alltid rettet mot bevegelsen.

Hvis den kinetiske energien er stor, tyr de til spesielle bremseanordninger der den overskytende kinetiske energien absorberes.I en rekke enheter (for eksempel i releer) er bremseinnretningene designet ikke bare for å absorbere overflødig kinetisk energi til de bevegelige delene (når de nærmer seg stengingen for å unngå et kraftig støt), men også for å bremse handlingen. av enheten.

I det første tilfellet, når bremseanordningen kun er utformet for å absorbere overflødig kinetisk energi ved slutten av slaget, kalles den vanligvis en bufferanordning, og i de fleste tilfeller, når denne innretningen begynner å fungere, vil kraften som beveger delene av apparatet stopper. I det andre tilfellet virker bremseanordningen under eksistensen av drivkraften i apparatet og kalles støtdemper.

Avskrivninger på elektriske apparater

Elektrisk demping kan skje ved vekselvirkning mellom magnetfeltet og strømmene indusert i ledninger som beveger seg i dette magnetfeltet, fordi det ifølge Lenz lov i dette tilfellet alltid skal være en kraft som hindrer denne bevegelsen. For eksempel er en bevegelig plate av ledende materiale festet til det bevegelige systemet til enheten mellom polene til en magnet… I dette tilfellet oppstår det virvelstrømmer i den, hvis interaksjon med magnetfeltet bremser systemets bevegelse.

Støtdemperspoler — inkluderer den magnetiske kretsen som tjener til å dempe den bevegelige delen av det magnetiske systemet. For eksempel er slike vendinger av kobber installert på den magnetiske kretsen til en magnetisk starter eller kontaktor fra kantene av kontaktplanene til ankeret og kjernen.

Enhver vekselstrømselektromagnet har en tidsvarierende trekkkraft, og til tider når den magnetiske fluksen går gjennom null, er den også null.Denne omstendigheten fører til det faktum at ankeret til elektromagneten ikke kan være stabilt i sin endelige posisjon, og under påvirkning av motstridende krefter i området med nullflux, har ankeret og dets tilhørende deler en tendens til å bevege seg bakover.

Den raskt økende kraften til ankertrekket tillater ikke disse delene å skille seg fra stopperen over en betydelig avstand, men de beveger seg fortsatt et kort stykke. Som et resultat er delene av apparatet som presses av ankeret til begrenseren ikke i en stasjonær stilling, men vibrerer i tide med trekkraften til elektromagneten.

Dette forårsaker rasling av disse delene, løsner mekanismen, slitasje på kontaktene presset av elektromagneten, støy og andre ubehagelige konsekvenser. Et av de vanlige tiltakene for å bekjempe dette fenomenet er bruken av en kortslutning som dekker en del av hovedseksjonen.

I dette tilfellet faller ikke delen av fluksen som trenger inn i den kortsluttede spolen sammen i fase med den andre delen av fluksen, og derfor faller ikke nullverdien av trekkraften til fluksene sammen i tid. Som et resultat vil en gitt AC-elektromagnet ikke ha et tidspunkt der dens trekkkraft er null og den indikerte raslingen vil være fraværende. Vanligvis er antall omdreininger av en kortslutning lik én, og den kalles tilsvarende kortslutning.

I noen design av likestrømselektromagneter påføres en spesiell kortslutningsvikling med lav elektrisk motstand på kjernen (eller ankeret).Dette gjøres deretter for å bremse driften av elektromagneten: i nærvær av en slik spole er økningen i fluks etter å ha slått på spolen eller spenning og fluks etter å ha slått av strømmen langsommere enn uten en slik spole.

Påvirkningen av en slik spole vil reflekteres ikke bare når ankeret er stasjonært under en ustabil fluksprosess, men også når ankeret beveger seg, når fluksen i elektromagneten har en tendens til å endre seg på grunn av en endring i luftgapet. Denne fysiske prosessen kalles magnetisk demping.

Bruken av en ekstra vikling for å dempe prosesser i en AC-elektromagnet oppnår ikke målene og brukes derfor ikke.

Magnetisk demping brukes ofte for å forsinke driften og frigjøringen av elektromagnetiske og DC-synkroniseringsreleer. Dette bremser stigningen og fallet av den magnetiske fluksen i kjernen. For dette formålet plasseres kortslutninger på reléets magnetiske krets. Takket være denne tekniske løsningen oppnås en forsinkelse på 0,2 til 10 sekunder. Noen ganger gjøres magnetisk demping ikke ved å bruke en kortslutning, men ved å kortslutte arbeidsspolen til reléet.

Elektromagnetiske reléer med magnetisk demping: a — med kobberhylse; b — med kobberring i arbeidsspalten.

Det finnes en rekke praktiske tilfeller hvor driftstiden til elektromagneter og elektromagnetiske enheter (releer, startere, kontaktorer) må være så kort som mulig.I dette tilfellet er tilstedeværelsen av kortsluttede viklinger, massive deler av magnetkretsen, metallrammer av spolen og kortslutninger dannet av festemidler og andre deler av apparatet som ligger i strømmens vei, uakseptable, siden de vil øke tidspunktet for drift av elektromagneten.

Avskrivninger i elektriske maskiner

Nesten alle synkronmotorer, kompensatorer og omformereog mange fremtredende synkrone generatorer er utstyrt med dempende viklinger. I noen tilfeller brukes de på grunn av effekten på systemstabiliteten, men for det meste er de ment for andre formål. Men uavhengig av årsakene til bruk av dempespoler påvirker de stabiliteten i større eller mindre grad.

Det finnes i hovedsak to typer dempingspoler: fulle eller lukkede og ufullstendige eller åpne. I begge tilfeller består viklingen av stenger lagt i spor på overflaten av stolpene, hvis ender er forbundet på hver side av stolpen.

Med en full dempespiral lukkes endene av stengene med ringer som forbinder stengene ved alle poler. Ved ufullstendig vikling er stengene lukket med buer, som hver forbinder stengene ved bare en pol. I sistnevnte tilfelle er dempingsspolen til hver pol en uavhengig krets.

Fulle beroligende spoler er som ekornceller av asynkrone maskinrotorer, bortsett fra at i dempespoler er stengene ujevnt fordelt rundt rotorens omkrets fordi det ikke er noen stenger mellom polene. I noen design er enderingene laget av separate seksjoner som er boltet sammen for å lette fjerning av stolpe.

Spjeldspoler kan klassifiseres etter deres aktive motstand. Spoler med lav motstand produserer mest dreiemoment ved lav slipp og spoler med høy motstand ved høy slipp. Noen ganger brukes en spole med dobbel demping. Den består av spoler med lav og høy induktiv motstand. Doble dempespoler brukes for å forbedre startegenskapene til synkronmotorer og gjør det lettere for dem å bli synkronisert.

Hensikten med dempespoler for synkrone maskiner:

• Øke startmomentet til synkronmotorer, kompensatorer og omformere;

• Forhindre svaiing. Dempespoler ble først laget for dette formålet, og fikk derfor navnet sitt;

• Undertrykkelse av oscillasjoner som følge av støt under kortslutning eller veksling;

• Forebygging av forvrengning av spenningsbølgeformen ved en ubalansert belastning, med andre ord - undertrykkelse av høyere harmoniske komponenter;

• Redusere ubalansen i fasespenningen til terminalene med en ubalansert belastning, dvs. negativ sekvens spenningsreduksjon;

• Forebygging av overoppheting av overflaten til polene til enfasegeneratorer av virvelstrømmer;

• Opprette et bremsemoment i generatoren i tilfelle asymmetriske kortslutninger og redusere dette overskytende dreiemomentet;

• Opprette et ekstra øyeblikk ved synkronisering av generatorer;

• Redusere hastigheten på spenningsgjenoppretting i bryterkontaktene;

• Reduksjon av mekaniske påkjenninger i feltviklingsisolasjonen under innkoblingsstrømmer i ankerkretsen.

Generatorer drevet av frem- og tilbakegående drivmotorer har en tendens til å vingle på grunn av det pulserende dreiemomentet til drivmotorene. Elektriske motorer som driver pulserende dreiemomentbelastninger som kompressorer har også en tendens til å oscillere.

Disse huskene kalles "tvangssvinger". Det er også mulig for "spontane svingninger" å oppstå når synkrone maskiner kobles gjennom en linje hvor forholdet mellom aktiv motstand og induktiv motstand er stort.

Lavmotstandsdempende spoler reduserer amplitudene til både tvungne og spontane oscillasjoner betydelig.

Påvirkningen av demping (demperspoler) på stabiliteten til elektriske systemer manifesteres i det faktum at de:

• Opprette et amortiserende (asynkront) øyeblikk av direkte sekvens;

• Skaper et omvendt bremsemoment under asymmetriske kortslutninger;

• Ved å endre impedansen til den negative sekvensen, påvirkes den elektriske effekten til den positive sekvensen av maskinen under asymmetriske kortslutninger.