Kaj je električno blaženje, dušilne tuljave in tuljave

Amortizacija — povečanje izgub energije v sistemu, da se poveča dušenje nihanj v njem.

Mehansko blaženje

Uporabljena amortizacija v merilnih napravah za zmanjšanje tresenja puščice kazalca tudi v drugih napravah. Mehansko dušenje dosežemo s povečanjem trenja ali povečanjem upora medija, v katerem se sistem giblje. Na vrtljivi sistem naprave je na primer pritrjen lahki bat, ki se premika v cevi in ​​upočasnjuje gibanje gibljivega sistema.

Električne naprave z gibljivimi deli imajo vedno tako ali drugače zavorne naprave, saj je treba gibanje gibljivega dela nekje ustaviti in absorbirati zalogo kinetične energije. Prvič, v vsakem gibljivem sistemu so sile trenja vedno usmerjene proti gibanju.

Če je kinetična energija velika, se zatečejo k posebnim zavornim napravam, v katerih se odvečna kinetična energija absorbira.V številnih napravah (na primer v relejih) so zavorne naprave zasnovane ne le za absorpcijo presežne kinetične energije gibljivih delov (ko se približajo zaprtju, da se izognejo močnemu udarcu), ampak tudi za upočasnitev delovanja naprave.

V prvem primeru, ko je zavorna naprava zasnovana samo za absorpcijo presežne kinetične energije na koncu giba, se običajno imenuje blažilna naprava in v večini primerov, ko ta naprava začne delovati, sila, ki premika dele aparat se ustavi. V drugem primeru zavorna naprava deluje med obstojem pogonske sile v napravi in ​​se kliče amortizer.

Amortizacija pri električnih napravah

Električno blaženje lahko poteka z interakcijo med magnetnim poljem in tokovi, induciranimi v žicah, ki se gibljejo v tem magnetnem polju, ker mora po Lenzovem zakonu v tem primeru vedno obstajati sila, ki preprečuje to gibanje. Na primer, premična plošča iz prevodnega materiala je pritrjena na premični sistem naprave med poloma magneta… V tem primeru se v njem pojavijo vrtinčni tokovi, katerih interakcija z magnetnim poljem upočasni gibanje sistema.

Amortizerske tuljave — vključuje magnetno vezje, ki služi za dušenje gibljivega dela magnetnega sistema. Na primer, takšni zavoji bakra so nameščeni na magnetnem vezju magnetnega zaganjalnika ali kontaktorja z robov kontaktnih ravnin armature in jedra.

Vsak elektromagnet na izmenični tok ima časovno spremenljivo vlečno silo in v trenutkih, ko magnetni tok prehaja skozi nič, je tudi nič.Ta okoliščina vodi do dejstva, da armatura elektromagneta ne more biti stabilna v svojem končnem položaju in pod delovanjem nasprotnih sil v območju ničelnega fluksa se armatura in njeni pripadajoči deli težijo premakniti nazaj.

Hitro naraščajoča sila vlečenja sidra ne dovoljuje, da bi se ti deli ločili od omejevalnika za znatno razdaljo, vendar se še vedno premikajo na kratki razdalji. Zaradi tega deli aparata, ki jih sidro pritisne na omejevalnik, niso v mirnem položaju, ampak vibrirajo v času z vlečno silo elektromagneta.

To povzroči ropotanje teh delov, zrahljanje mehanizma, obrabo kontaktov, na katere pritiska elektromagnet, hrup in druge neprijetne posledice. Eden od običajnih ukrepov za boj proti temu pojavu je uporaba kratkega stika, ki pokriva del glavnega odseka.

V tem primeru del fluksa, ki prodira skozi kratkostično tuljavo, ne sovpada v fazi z drugim delom fluksa, zato ničelna vrednost vlečne sile tokov ne sovpada v času. Posledično dani elektromagnet za izmenični tok ne bo imel točke v času, ko bo njegova vlečna sila enaka nič in prikazano ropotanje ne bo prisotno. Običajno je število ovojev kratkega stika enako ena in se temu primerno tudi imenuje kratek stik.

V nekaterih izvedbah elektromagnetov z enosmernim tokom se na jedro (ali na armaturo) nanese posebno navitje kratkega stika z nizkim električnim uporom.To se nato naredi za upočasnitev delovanja elektromagneta: v prisotnosti takšne tuljave je povečanje fluksa po vklopu tuljave oziroma napetosti in fluksa po izklopu toka počasnejše kot brez takšne tuljave.

Vpliv takšne tuljave se ne bo odražal le, ko armatura miruje med nestalnim pretočnim procesom, temveč tudi, ko se armatura premika, ko se zaradi spremembe zračne reže pretok v elektromagnetu teži k spremembi. Ta fizični proces se imenuje magnetno dušenje.

Uporaba dodatnega navitja za namene dušenja procesov v AC elektromagnetu ne dosega ciljev in se zato ne uporablja.

Magnetno dušenje se pogosto uporablja za zakasnitev delovanja in sprostitev elektromagnetnih in enosmernih sinhronizacijskih relejev. To upočasni naraščanje in padanje magnetnega pretoka v jedru. V ta namen so na magnetnem krogu releja postavljeni kratki stiki. Zahvaljujoč tej tehnični rešitvi se doseže zakasnitev od 0,2 do 10 sekund. Včasih se magnetno dušenje ne izvede s kratkim stikom, temveč s kratkim stikom delovne tuljave releja.

Elektromagnetni releji z magnetnim dušenjem: a - z bakrenim tulcem; b — z bakrenim obročem v delovni reži.

Obstaja vrsta praktičnih primerov, ko mora biti čas delovanja elektromagnetov in elektromagnetnih naprav (relejev, zaganjalnikov, kontaktorjev) čim krajši.V tem primeru je prisotnost kratkostičnih navitij, masivnih delov magnetnega vezja, kovinskih okvirjev tuljave in kratkih stikov, ki jih tvorijo pritrdilni elementi in drugi deli aparata, ki ležijo na poti toka, nesprejemljivi, saj bodo povečali čas delovanja elektromagneta.

Amortizacija pri električnih strojih

Skoraj vsi sinhroni motorji, kompenzatorji in pretvornikiin veliko sinhronskih generatorjev z izrazitim polom je opremljenih z dušilnimi navitji. V nekaterih primerih se uporabljajo zaradi vpliva na stabilnost sistema, večinoma pa so namenjeni za druge namene. Ne glede na razloge za uporabo dušilnih tuljav pa v večji ali manjši meri vplivajo na stabilnost.

V osnovi obstajata dve vrsti dušilnih tuljav: polne ali zaprte in nepopolne ali odprte. V obeh primerih je navitje sestavljeno iz palic, položenih v utore na površini drogov, katerih konci so povezani na vsaki strani droga.

Pri polni dušelni tuljavi so konci palic zaprti z obroči, ki povezujejo palice na vseh polih. Pri nepopolnem navitju so palice zaprte z loki, od katerih vsak povezuje palice samo na enem polu. V slednjem primeru je dušilna tuljava vsakega pola neodvisno vezje.

Popolne pomirjujoče tuljave so všeč veveričje celice rotorjev asinhronih strojev, le da so v dušilnih tuljavah palice neenakomerno razporejene po obodu rotorja, ker med poli ni palic. Pri nekaterih izvedbah so končni obroči izdelani iz ločenih delov, ki so priviti skupaj, da olajšajo odstranitev palic.

Dušilne tuljave lahko razvrstimo glede na njihov aktivni upor. Tuljave z nizkim uporom proizvajajo največ navora pri majhnem zdrsu, tuljave z visokim uporom pa pri visokem zdrsu. Včasih se uporablja tuljava z dvojnim dušenjem. Sestavljen je iz tuljav z nizko in visoko induktivno upornostjo. Dvojne dušilne tuljave se uporabljajo za izboljšanje zagonskih karakteristik sinhronih motorjev in olajšati njihovo sinhronizacijo.

Namen dušenja tuljav za sinhrone stroje:

• Povečanje zagonskega momenta sinhronih motorjev, kompenzatorjev in pretvornikov;

• Preprečite nihanje. Dušilne tuljave so bile najprej izdelane v ta namen in so od tod tudi dobile svoje ime;

• Dušenje nihanj, ki so posledica udarcev med kratkim stikom ali preklapljanjem;

• Preprečevanje popačenja valovne oblike napetosti zaradi neuravnotežene obremenitve, z drugimi besedami — zatiranje višjih harmonskih komponent;

• Zmanjšanje neuravnoteženosti fazne napetosti sponk z neuravnoteženim bremenom, tj. zmanjšanje napetosti negativnega zaporedja;

• Preprečevanje pregrevanja površine polov enofaznih generatorjev z vrtinčnimi tokovi;

• Ustvarjanje zavornega momenta v generatorju v primeru asimetričnih kratkih stikov in zmanjšanje tega presežnega momenta;

• Ustvarjanje dodatnega trenutka pri sinhronizaciji generatorjev;

• Zmanjšanje hitrosti obnovitve napetosti v kontaktih stikala;

• Zmanjšanje mehanskih obremenitev v izolaciji vzbujevalnih navitij med udarnimi tokovi v armaturnem krogu.

Generatorji, ki jih poganjajo batni pogoni, ponavadi nihajo zaradi pulzirajočega navora pogonov. Električni motorji, ki poganjajo obremenitve s pulzirajočim navorom, kot so kompresorji, prav tako težijo k nihanju.

Te zamahe imenujemo "prisilni zamahi". Možno je tudi, da pride do "spontanih nihanj", ko so sinhroni stroji povezani preko voda, kjer je razmerje med aktivnim in induktivnim uporom veliko.

Dušilne tuljave z nizkim uporom bistveno zmanjšajo amplitude prisilnih in spontanih nihanj.

Vpliv dušenja (blažilne tuljave) na stabilnost električnih sistemov se kaže v tem, da:

• Ustvarjanje amortizacijskega (asinhronega) trenutka neposrednega zaporedja;

• Ustvari zavorni moment v obratnem zaporedju med asimetričnimi kratkimi stiki;

• S spreminjanjem impedance negativnega zaporedja stroj med asimetričnimi kratkimi stiki vpliva na električno moč pozitivnega zaporedja.