מהו שיכוך חשמלי, סלילי מנחת וסלילים

פְּחָת - הגדלת הפסדי האנרגיה במערכת על מנת להגביר את שיכוך התנודות בה.

שיכוך מכני

הוחל פחת במכשירי מדידה כדי להפחית ריצוד חץ מצביע גם במכשירים אחרים. שיכוך מכני מושג על ידי הגברת החיכוך או הגברת ההתנגדות של המדיום שבו נעה המערכת. לדוגמה, בוכנה קלה מחוברת למערכת המסתובבת של המכשיר, הנעה בצינור, ומאטה את תנועת המערכת הנעה.

למכשירים חשמליים עם חלקים נעים יש תמיד אמצעי בלימה בצורה כזו או אחרת, שכן יש לעצור את תנועת החלק הנע במקום כלשהו ולספוג את מאגר האנרגיה הקינטית. קודם כל, בכל מערכת נעה ישנם כוחות חיכוך המופנים תמיד נגד התנועה.

אם האנרגיה הקינטית גדולה, הם פונים למכשירי בלימה מיוחדים שבהם נספגת עודף האנרגיה הקינטית.במספר מכשירים (למשל בממסרים), מכשירי הבלימה נועדו לא רק לספוג את האנרגיה הקינטית העודפת של החלקים הנעים (כאשר הם מתקרבים לסגירה כדי למנוע זעזוע חזק), אלא גם להאט את הפעולה. של המכשיר.

במקרה הראשון, כאשר התקן הבלימה מתוכנן רק לספוג עודף אנרגיה קינטית בסוף המהלך, הוא נקרא בדרך כלל התקן חיץ, וברוב המקרים, כאשר התקן זה מתחיל לפעול, הכוח המניע את החלקים של המנגנון נעצר. במקרה השני, מכשיר הבלימה פועל במהלך קיום הכוח המניע במכשיר ונקרא בּוֹלֵם זַעֲזוּעִים.

פחת במכשירי חשמל

שיכוך חשמלי יכול להתרחש על ידי אינטראקציה בין השדה המגנטי לזרמים המושרים בחוטים הנעים בשדה המגנטי הזה, כי לפי חוק לנץ במקרה זה חייב להיות תמיד כוח שמונע תנועה זו. לדוגמה, לוח נע של חומר מוליך מחובר למערכת הניידת של המכשיר בין הקטבים של מגנט... במקרה זה נוצרים בו זרמי מערבולת, שהאינטראקציה שלהם עם השדה המגנטי מאטה את תנועת המערכת.

סלילי בולמי זעזועים - כולל את המעגל המגנטי המשמש לבלימת החלק הנע של המערכת המגנטית. לדוגמה, סיבובים כאלה של נחושת מותקנים על המעגל המגנטי של מתנע מגנטי או מגע מהקצוות של מישורי המגע של האבזור והליבה.

לכל אלקטרומגנט זרם חילופין יש כוח משיכה משתנה בזמן, ולפעמים בהם השטף המגנטי עובר דרך האפס, הוא גם אפס.נסיבות אלו מובילות לכך שהאבזור של האלקטרומגנט אינו יכול להיות יציב במקומו הסופי, ותחת פעולת כוחות מנוגדים באזור אפס השטף, האבזור והחלקים הקשורים אליו נוטים לנוע לאחור.

הכוח הגובר במהירות של משיכת העוגן אינו מאפשר לחלקים אלו להיפרד מהעצירה למרחק משמעותי, אך הם עדיין נעים למרחק קצר. כתוצאה מכך, חלקי המכשיר הנלחצים על ידי העוגן למגביל אינם במצב נייח, אלא רוטטים בזמן עם כוח המשיכה של האלקטרומגנט.

זה גורם לרעש של חלקים אלה, התרופפות המנגנון, בלאי של המגעים הנלחצים על ידי האלקטרומגנט, רעש והשלכות לא נעימות אחרות. אחד האמצעים הנפוצים להילחם בתופעה זו הוא השימוש בקצר חשמלי המכסה חלק מהמקטע הראשי.

במקרה זה, החלק של השטף החודר לסליל הקצר אינו עולה בקנה אחד עם החלק השני של השטף, ולכן הערך האפס של כוח המתיחה של השטפים אינו חופף בזמן. כתוצאה מכך, לאלקטרומגנט AC נתון לא תהיה נקודת זמן שבה כוח המשיכה שלו הוא אפס והרעש המצוין ייעדר. בדרך כלל מספר הסיבובים של קצר חשמלי שווה לאחד והוא נקרא בהתאם קצר.

בעיצובים מסוימים של אלקטרומגנטים זרם ישר, פיתול קצר חשמלי מיוחד עם התנגדות חשמלית נמוכה מוחל על הליבה (או על האבזור).לאחר מכן עושים זאת כדי להאט את פעולת האלקטרומגנט: בנוכחות סליל כזה, העלייה בשטף לאחר הפעלת הסליל או המתח והשטף לאחר כיבוי הזרם היא איטית יותר מאשר ללא סליל כזה.

השפעתו של סליל כזה תבוא לידי ביטוי לא רק כאשר האבזור נייח במהלך תהליך שטף לא יציב, אלא גם כאשר האבזור נע, כאשר עקב שינוי במרווח האוויר, השטף באלקטרומגנט נוטה להשתנות. התהליך הפיזי הזה נקרא שיכוך מגנטי.

השימוש בפיתול נוסף לצורכי שיכוך תהליכים באלקטרומגנט AC אינו משיג את המטרות ולכן אינו בשימוש.

שיכוך מגנטי משמש לעתים קרובות כדי לעכב את הפעולה והשחרור של ממסרי סנכרון אלקטרומגנטיים ו-DC. זה מאט את העלייה והירידה של השטף המגנטי בליבה. לשם כך מניחים קצרים על המעגל המגנטי של הממסר. הודות לפתרון טכני זה מתקבל עיכוב של 0.2 עד 10 שניות. לפעמים שיכוך מגנטי נעשה לא באמצעות קצר חשמלי, אלא על ידי קיצור סליל העבודה של הממסר.

ממסרים אלקטרומגנטיים עם שיכוך מגנטי: א - עם שרוול נחושת; ב - עם טבעת נחושת במרווח העבודה.

ישנם מספר מקרים מעשיים שבהם זמן ההפעלה של אלקטרומגנטים והתקנים אלקטרומגנטיים (ממסרים, סטרטרים, מגע) חייב להיות קצר ככל האפשר.במקרה זה, נוכחותם של פיתולים קצרים במעגל, חלקים מסיביים של המעגל המגנטי, מסגרות מתכת של הסליל ומעגלים קצרים שנוצרו על ידי מחברים וחלקים אחרים של המנגנון השוכבים בנתיב הזרימה אינם מקובלים, מכיוון שהם יגדלו. זמן פעולת האלקטרומגנט.

פחת במכונות חשמל

כִּמעַט כל המנועים הסינכרוניים, המפצים והממיריםוהרבה גנרטורים סינכרוניים עם קוטב בולט מצוידים בפיתולי שיכוך. במקרים מסוימים הם משמשים בגלל ההשפעה על יציבות המערכת, אך לרוב הם מיועדים למטרות אחרות. עם זאת, ללא קשר לסיבות לשימוש בסלילי שיכוך, הם משפיעים על היציבות במידה רבה או פחותה.

יש בעצם שני סוגים של סלילי שיכוך: מלא או סגור ולא שלם או פתוח. בשני המקרים הפיתול מורכב ממוטות המונחים בחריצים על פני העמודים, שקצוותיהם מחוברים בכל צד של המוט.

עם סליל שיכוך מלא, קצוות המוטות נסגרים בטבעות המקשרות את המוטות בכל הקטבים. בפיתול לא שלם, המוטות סגורים בקשתות שכל אחת מהן מחברת את המוטות בקוטב אחד בלבד. במקרה האחרון, סליל השיכוך של כל מוט הוא מעגל עצמאי.

סלילים מרגיעים מלאים הם כמו תאי סנאי של רוטורים של מכונות אסינכרוניות, אלא שבסלילי שיכוך הסורגים מרווחים בצורה לא אחידה סביב היקף הרוטור כי אין סורגים בין הקטבים. בעיצובים מסוימים, טבעות הקצה עשויות מחלקים נפרדים המוברגים יחד כדי להקל על הסרת המוט.

ניתן לסווג סלילי בולמים לפי ההתנגדות הפעילה שלהם. סלילי התנגדות נמוכה מייצרים את המומנט הרב ביותר בהחלקה נמוכה וסלילי התנגדות גבוהה בהחלקה גבוהה. לפעמים נעשה שימוש בסליל עם שיכוך כפול. הוא מורכב מסלילים בעלי התנגדות אינדוקטיבית נמוכה וגבוהה. סלילי שיכוך כפולים משמשים לשיפור מאפייני ההתחלה של מנועים סינכרוניים ו להקל עליהם להסתנכרן.

המטרה של שיכוך סלילים למכונות סינכרוניות:

• הגדלת מומנט ההתחלה של מנועים סינכרוניים, מפצים וממירים;

• למנוע נדנוד. סלילי שיכוך נוצרו לראשונה למטרה זו, ומכאן קיבלו את שמם;

• דיכוי תנודות הנובעות מזעזועים במהלך קצר חשמלי או מיתוג;

• מניעת עיוות של צורת גל המתח על ידי עומס לא מאוזן, במילים אחרות - דיכוי של רכיבים הרמוניים גבוהים יותר;

• הפחתת חוסר האיזון של מתח הפאזה של המסופים עם עומס לא מאוזן, כלומר. הפחתת מתח ברצף שלילי;

• מניעת התחממות יתר של פני הקטבים של גנרטורים חד פאזיים על ידי זרמי מערבולת;

• יצירת מומנט בלימה בגנרטור במקרה של קצר חשמלי א-סימטרי והפחתת מומנט עודף זה;

• יצירת רגע נוסף בעת סנכרון גנרטורים;

• הפחתת מהירות התאוששות המתח במגעי המתג;

• הפחתת מתחים מכניים בבידוד מתפתל השדה במהלך זרמי פריצה במעגל האבזור.

גנרטורים המונעים על ידי מובילים ראשוניים הדדיים נוטים להתנדנד עקב המומנט הפועם של המניעים העיקריים. מנועים חשמליים המניעים עומסי מומנט פועם כגון מדחסים נוטים גם הם להתנוד.

נדנדות אלו נקראות "נדנדות מאולצות". ייתכן גם ש"תנודות ספונטניות" יתרחשו כאשר מכונות סינכרוניות מחוברות דרך קו שבו היחס בין התנגדות פעילה להתנגדות אינדוקטיבית גדול.

סלילי שיכוך התנגדות נמוכה מפחיתים באופן משמעותי את האמפליטודות של תנודות מאולצות וספונטניות כאחד.

השפעת השיכוך (סלילי מנחת) על יציבות מערכות החשמל מתבטאת בעובדה שהם:

• יצירת מומנט מופחת (אסינכרוני) של רצף ישיר;

• יוצר מומנט בלימה ברצף הפוך במהלך קצר חשמלי א-סימטרי;

• על ידי שינוי העכבה של הרצף השלילי, הכוח החשמלי של הרצף החיובי מושפע מהמכונה במהלך קצרים אסימטריים.