Co je elektrické tlumení, tlumicí cívky a cívky

Amortizace — zvýšení energetických ztrát v systému za účelem zvýšení tlumení oscilací v systému.

Mechanické tlumení

Uplatněny odpisy v měřicích zařízeních ke snížení chvění šipky ukazatele i v jiných zařízeních. Mechanického tlumení je dosaženo zvýšením tření nebo zvýšením odporu média, ve kterém se systém pohybuje. Na otočném systému zařízení je například připevněn lehký píst, který se pohybuje v trubici a zpomaluje pohyb pohyblivého systému.

Elektrická zařízení s pohyblivými částmi mají vždy brzdná zařízení v té či oné podobě, protože pohyb pohyblivé části musí být někde zastaven a zásoba kinetické energie absorbována. Za prvé, v každém pohyblivém systému existují třecí síly vždy namířené proti pohybu.

Pokud je kinetická energie velká, uchýlí se ke speciálním brzdovým zařízením, ve kterých se přebytečná kinetická energie pohltí.V řadě zařízení (například v relé) jsou brzdová zařízení navržena nejen k absorbování přebytečné kinetické energie pohybujících se částí (když se přiblíží k závěru, aby se zabránilo silnému nárazu), ale také ke zpomalení akce. zařízení.

V prvním případě, kdy je brzdové zařízení navrženo pouze k pohlcení přebytečné kinetické energie na konci zdvihu, se obvykle nazývá nárazníkové zařízení a ve většině případů, když toto zařízení začne pracovat, síla pohybující části přístroj se zastaví. V druhém případě brzdící zařízení působí během existence hnací síly v aparátu a je voláno tlumič.

Odpisy v elektrických zařízeních

Elektrické tlumení může probíhat interakcí mezi magnetickým polem a proudy indukovanými ve vodičích pohybujících se v tomto magnetickém poli, protože podle Lenzova zákona v tomto případě musí vždy existovat síla, která tomuto pohybu brání. Například pohyblivá deska z vodivého materiálu je připevněna k pohyblivému systému zařízení mezi póly magnetu… V tomto případě v něm vznikají vířivé proudy, jejichž interakce s magnetickým polem zpomaluje pohyb soustavy.

Cívky tlumiče — zahrnuje magnetický obvod, který slouží k tlumení pohyblivé části magnetického systému. Například takové závity mědi jsou instalovány na magnetickém obvodu magnetického spouštěče nebo stykače z okrajů kontaktních rovin kotvy a jádra.

Každý elektromagnet na střídavý proud má časově proměnnou tažnou sílu a v časech, kdy magnetický tok prochází nulou, je také nulový.Tato okolnost vede k tomu, že kotva elektromagnetu nemůže být ve své konečné poloze stabilní a působením protilehlých sil v oblasti nulového toku má kotva a její přidružené části tendenci se pohybovat dozadu.

Rychle rostoucí síla tahu kotvy nedovolí těmto dílům oddělit se od dorazu na výraznou vzdálenost, ale přesto se na krátkou vzdálenost posunou. Výsledkem je, že části zařízení přitlačené kotvou k omezovači nejsou ve stacionární poloze, ale v čase vibrují s tažnou silou elektromagnetu.

To způsobuje chrastění těchto částí, uvolnění mechanismu, opotřebení kontaktů tlačených elektromagnetem, hluk a další nepříjemné následky. Jedním z běžných opatření v boji proti tomuto jevu je použití zkratu pokrývajícího část hlavního úseku.

V tomto případě část tavidla pronikající do cívky nakrátko se fázově neshoduje s druhou částí tavidla, a proto se časově neshoduje nulová hodnota tažné síly tavidel. Výsledkem je, že daný střídavý elektromagnet nebude mít bod v čase, kdy jeho tažná síla bude nulová a indikované chrastění nebude chybět. Obvykle je počet závitů zkratu roven jedné a podle toho se nazývá zkrat.

U některých konstrukcí stejnosměrných elektromagnetů je na jádro (nebo na kotvu) aplikováno speciální zkratové vinutí s nízkým elektrickým odporem.To se pak provádí za účelem zpomalení činnosti elektromagnetu: v přítomnosti takové cívky je nárůst toku po zapnutí cívky nebo napětí a toku po vypnutí proudu pomalejší než bez takové cívky.

Vliv takové cívky se projeví nejen při nehybnosti kotvy při nestacionárním procesu toku, ale i při pohybu kotvy, kdy v důsledku změny vzduchové mezery má tok v elektromagnetu tendenci se měnit. Tento fyzikální proces se nazývá magnetické tlumení.

Použití přídavného vinutí pro účely tlumicích procesů ve střídavém elektromagnetu nedosahuje cílů, a proto se nepoužívá.

Magnetické tlumení se často používá ke zpoždění činnosti a uvolnění elektromagnetických a stejnosměrných synchronizačních relé. To zpomaluje vzestup a pokles magnetického toku v jádře. Za tímto účelem jsou na magnetickém obvodu relé umístěny zkraty. Díky tomuto technickému řešení je dosaženo zpoždění 0,2 až 10 sekund. Někdy se magnetické tlumení neprovádí pomocí zkratu, ale zkratováním pracovní cívky relé.

Elektromagnetická relé s magnetickým tlumením: a — s měděným pouzdrem; b — s měděným kroužkem v pracovní mezeře.

Existuje řada praktických případů, kdy musí být provozní doba elektromagnetů a elektromagnetických zařízení (relé, spouštěče, stykače) co nejkratší.V tomto případě je nepřípustná přítomnost zkratovaných vinutí, masivních částí magnetického obvodu, kovových rámů cívky a zkratů tvořených upevňovacími prvky a dalšími částmi zařízení ležících v dráze toku, protože se zvýší doba provozu elektromagnetu.

Odpisy u elektrických strojů

Téměř všechny synchronní motory, kompenzátory a měničea mnoho synchronních generátorů s vyčnívajícími póly je vybaveno tlumícím vinutím. V některých případech se používají kvůli vlivu na stabilitu systému, ale většinou jsou určeny pro jiné účely. Bez ohledu na důvody použití tlumicích cívek však ve větší či menší míře ovlivňují stabilitu.

V zásadě existují dva typy tlumicích cívek: plné nebo uzavřené a neúplné nebo otevřené. V obou případech se vinutí skládá z tyčí uložených v drážkách na povrchu pólů, jejichž konce jsou spojeny na každé straně pólu.

U plné tlumicí cívky jsou konce tyčí uzavřeny kroužky spojujícími tyče na všech pólech. Při neúplném vinutí jsou tyče uzavřeny oblouky, z nichž každý spojuje tyče pouze na jednom pólu. V druhém případě je tlumicí cívka každého pólu nezávislý obvod.

Úplné uklidňující cívky jsou jako veverkové buňky rotorů asynchronních strojů, kromě toho, že u tlumicích cívek jsou tyče nerovnoměrně rozmístěny po obvodu rotoru, protože mezi póly nejsou tyče. V některých provedeních jsou koncové kroužky vyrobeny ze samostatných částí, které jsou k sobě sešroubovány, aby se usnadnilo odstranění pólu.

Cívky tlumičů lze klasifikovat podle jejich aktivního odporu. Cívky s nízkým odporem produkují největší točivý moment při nízkém prokluzu a cívky s vysokým odporem při vysokém prokluzu. Někdy se používá cívka s dvojitým tlumením. Skládá se z cívek s nízkým a vysokým indukčním odporem. Dvojité tlumicí cívky se používají ke zlepšení startovacích charakteristik synchronních motorů a usnadněte jim synchronizaci.

Účel tlumicích cívek pro synchronní stroje:

• Zvýšení rozběhového momentu synchronních motorů, kompenzátorů a měničů;

• Zabraňte kývání. Pro tento účel byly nejprve vyrobeny tlumicí cívky, a proto dostaly své jméno;

• Potlačení oscilací způsobených rázy při zkratování nebo spínání;

• Zamezení zkreslení průběhu napětí nevyváženou zátěží, jinými slovy — potlačení vyšších harmonických složek;

• Snížení nesymetrie fázového napětí svorek při nesymetrické zátěži, tzn. snížení napětí záporné složky;

• Zamezení přehřívání povrchu pólů jednofázových generátorů vířivými proudy;

• Vytvoření brzdného momentu v generátoru v případě asymetrických zkratů a snížení tohoto nadměrného momentu;

• Vytvoření dodatečného momentu při synchronizaci generátorů;

• Snížení rychlosti obnovy napětí v kontaktech spínače;

• Snížení mechanických namáhání v izolaci budícího vinutí při zapínacích proudech v obvodu kotvy.

Generátory poháněné vratnými hnacími stroji mají tendenci se kývat v důsledku pulzujícího točivého momentu hnacích strojů. Elektromotory pohánějící pulsující momentová zatížení, jako jsou kompresory, mají také tendenci oscilovat.

Tyto houpačky se nazývají "vynucené houpačky". Je také možné, že "samovolné oscilace" nastanou, když jsou synchronní stroje připojeny přes vedení, kde je poměr aktivního odporu k indukčnímu odporu velký.

Nízkoodporové tlumicí cívky výrazně snižují amplitudy vynucených i samovolných kmitů.

Vliv tlumení (tlumicích cívek) na stabilitu elektrických systémů se projevuje tím, že:

• Vytvoření amortizačního (asynchronního) momentu přímé posloupnosti;

• Vytváří zpětný brzdný moment během asymetrických zkratů;

• Změnou impedance záporné sekvence je elektrický výkon kladné sekvence ovlivněn strojem při asymetrických zkratech.