Начини за увеличаване на честотата на тока. Високочестотни токове

Поради увеличаването на броя на зарядите, прехвърлени по веригата, честотата се увеличава текущ. От своя страна, увеличаването на броя на прехвърлените такси за единица време е еквивалентно на увеличение текущвъв веригата и намаляване на нейното съпротивление, като това може да се постигне с помощта на верига с кондензатор.

Ще имаш нужда

• - кондензатор;
• - генератор;
• - ключ;
• - проводници.

Инструкция

Сглобете верига с кондензатор, в която синусоидално напрежение създава алтернатор текущ.

При нулево напрежение в момента на затваряне на ключа през първата четвърт от периода, напрежението на клемите на генератора ще започне да се увеличава и кондензаторът ще започне да се зарежда. В сглобената верига ще се появи ток, но въпреки факта, че напрежението на плочите на генератора все още е доста малко, стойността текущвъв веригата ще бъде най-голям (стойността на неговия заряд).

Имайте предвид, че с намаляването на разряда на кондензатора индикаторът текущвъв веригата намалява и в момента на пълно разреждане токът е нула. В този случай стойността на напрежението върху плочите на кондензатора непрекъснато ще се увеличава и в момента на пълно разреждане на кондензатора ще достигне максималната си стойност (т.е. стойността ще бъде напълно противоположна на напрежението на плочите на генератора). По този начин можем да заключим: в началния момент от време токът с най-голяма сила ще се втурне в незаредения кондензатор и докато се зарежда, той ще започне да намалява напълно.

Забележка

Не забравяйте, че с увеличаване на честотата на тока съпротивлението на кондензатора към AC (капацитет на кондензатора) също намалява. По този начин капацитетът на съпротивлението е обратно пропорционален на капацитета на веригата и честотата на захранващия я ток.

Полезен съвет

Кондензаторът е доста универсален елемент. Когато е разреден, се държи като късо съединение- токът протича през него без ограничения, а стойността му клони към безкрайност. Когато се зарежда, в тази точка на веригата възниква отворена верига и напрежението на веригата започва постоянно да се увеличава. Оказва се интересна връзка - има напрежение, но няма ток и обратно. Следователно е възможно да се постигне увеличаване на честотата на тока само с разреден кондензатор, който влиза в това състояние с определен интервал необходимия брой пъти. Използвайте тази информация, когато създавате верига.

3.2.1 Увеличаване на честотата на тока възниква, когато има излишък на генерирана мощност поради изключване на мощни потребители, възли за взаимно свързване на захранване, прекъсване на връзките и разпределяне на електроцентрала за захранване на отделен възел за взаимно свързване на захранване.

3.2.2 С увеличаване на честотата може да възникне асинхронен ход, в резултат на което може да настъпи разрушаване на роторите на турбината и генератора, повреда на спомагателното оборудване на електроцентралата. Продължителност на работа на турбогенераторите при повишена честотаограничен. При внезапно (в рамките на няколко секунди) повишаване на честотата до 50,1 Hz съвместно с диспечера се установява причината за повишаването на честотата, а при честота над 50,2 Hz НСС, с разрешение на диспечера на енергийното сдружение, предприема необходимите мерки за промяна на мощността на топлоелектрическата централа с цел намаляване на честотите в електроенергийната система. В същото време се контролират потоците по линиите, простиращи се от електроцентралата.

3.2.3 При повишаване на честотата над 50,4 Hz, когато контролните възможности на ТЕЦ и ВЕЦ по отношение на понижаване на честотата са практически изчерпани (започва аварийното разтоварване на АЕЦ), оперативният персонал на централата предприема мерки за понижаване на честотата чрез изключване. сваляне или разтоварване на необходимия брой енергоблокове по съгласуване с диспечера. В този случай блоковете се изключват при запазване на s.s. или блокове остават в мрежата с възможно най-ниско натоварване. Намаляването на генерираната мощност се осъществява чрез дистанционно въздействие (в допълнение към действието на автоматичните регулатори) върху системата за управление на мощността на турбината и върху намаляването на паропроизводителността на котлите, като се запазва валидни параметрии стабилна работа на котлите и контролни преливници по линиите, простиращи се от централата.

3.2.4 Ръководителите на смени на електроцентрали, разпределени за независими действия на персонала, с по-нататъшно увеличаване на честотата до 51,5 Hz (освен ако не е посочено друго в инструкциите на предприятието) без инструкции от диспечера на енергийния басейн (оперативният персонал на контролната зала само в направление на НСС), спешно да намалят генерираната мощност чрез изключване на част от блоковете или блоковете, като същевременно поддържат приемливи параметри и стабилен режим на работа на котлите.

Списъкът на оборудването, което може да бъде изключено самостоятелно от персонала, както и редът за изключване са дадени в инструкциите на организацията. Това отчита условията за поддържане на храненето s.s. електроцентрали, поддържащи офлайн котли и турбини на празен ход за последващо синхронизиране на генераторите и производството на електроенергия.

3.2.5 Персоналът на електроцентралата трябва незабавно да уведоми диспечера на енергийния басейн за аварийно спиране на оборудването, извършено самостоятелно.

3.2.6 В специални случаи, когато при увеличаване на честотата в отделни енергийни системи (възли на енергийни системи) се окаже необходимо да се предотврати работата на автоматичното разтоварване на станцията (ARS), за да се поддържа стабилност за всяка конкретна междусистемна или вътрешносистемни комуникации, оперативният персонал на електроцентралата, в границите на резервите и допустимите претоварвания, увеличава мощността на турбините и парния капацитет на котлите или в последна инстанциязапазват първоначалното си натоварване. В същото време, ако е необходимо, тези автоматични устройства, чието действие пречи на изпълнението на изискванията на режима.

Основанията за тези действия на оперативния персонал могат да бъдат:

Получаване на заповеди от висш оперативен персонал;

Работа на специална командна аларма;

Надеждно откриване (с уреди и сигнали) на възникване на режим, изискващ точно такива действия (ако това е предвидено в инструкциите на предприятието).

3.2.7 В случай на рязко повишаване на честотата (51 Hz или повече) с възникване на трептения при повреда на ARS, персоналът на ТЕЦ има право да изключи турбогенераторите от мрежата с възможност за повторна синхронизация. В този случай турбогенераторите трябва да работят на с.н. при запазване на номиналната скорост. Персоналът трябва внимателно да следи параметрите на котлите и турбогенераторите, като предотвратява нарушенията на режима и осигурява готовността им за включване в мрежата, както и за натоварване.

Асинхронни режими

3.3.1 Асинхронен режим в електрическата мрежа може да възникне в резултат на нарушаване на статичната или динамична стабилност поради претоварване на междусистемните транзитни връзки (аварийно изключване на големи производствени мощности, рязко увеличаване на потреблението на енергия, отказ на аварийни автоматични устройства), отказ на превключватели или защити по време на късо съединение, несинхронно включване на връзки (например несинхронно автоматично повторно затваряне). В този случай се нарушава синхронността на отделните електроцентрали по отношение на енергийния пул или между отделните части на енергийния пул и възниква асинхронен ход.

В допълнение към асинхронните режими, изброени по-горе, понякога по други причини, в резервната мощност възниква асинхронна работа на отделен генератор, работещ с възбуждане, и асинхронна работа на генератора, когато той загуби възбуждане.

3.3.2 Признак за асинхронна работа на отделни електроцентрали по отношение на енергийния басейн или между отделни части на енергийния басейн са стабилни дълбоки периодични колебания на тока и мощността в електроцентралите и по комуникационната линия, определени от люлеенето на амперметъра и ватметъра. игли във веригите на генератори, трансформатори, електропроводи. Характерно е възникването на честотна разлика между части от електроенергийната система, които са излезли от синхрон, въпреки запазването електрическа комуникациямежду тях. Едновременно с колебанията в тока и мощността се наблюдават колебания на напрежението. Най-големите колебания на напрежението обикновено възникват в точки близо до центъра на люлеенето. Най-вероятната точка на центъра на люлеенето е средата на транзитните далекопроводи, свързващи несинхронизираните централи или части от електроенергийната система. Когато се отдалечите от центъра на трептенията, колебанията на напрежението намаляват до незабележими стойности. Въпреки това, в зависимост от конфигурацията на системата и съотношението на индуктивните реактивни съпротивления, центърът на люлеене може също да бъде върху шините на електроцентралата. В автобусите на електроцентралите, разположени близо до центъра на трептенията, възникват периодични дълбоки колебания на напрежението с намаляването му под аварийните допустими стойности, включително s.n. с възможно изключване на отговорни механизми с.н. и отделни единици. Генераторите на тези електроцентрали се характеризират с нарушение на синхронизма с прекъсване на мощността. В случай на нарушение на синхронизма и дълбоко намаляване на честотата в дефицитна зона до стойността на операцията AFC е възможна автоматична синхронизация и прекратяване на асинхронния режим.

3.3.3 Прекратяването на асинхронния ход се осигурява от действията на аварийната автоматика на системата, диспечерския персонал на енергийната асоциация и оперативния персонал на електроцентралата. Ако стабилността на междусистемните транзитни комуникационни линии е нарушена, възникналият асинхронен режим обикновено трябва да бъде елиминиран от ALAR. Ако по някаква причина ALAR не успее и асинхронният режим продължи, диспечерът дава команда за отделяне на транзити, асинхронно работещи енергийни системи или възли на местата за инсталиране на ALAR.

Кога характерни особеностиасинхронна работа, оперативният персонал на електроцентралите, ако автоматичното премахване на асинхронната работа на режима не е работило или липсва, незабавно предприема мерки за възстановяване на нормалната честота, без да чака заповедта на мениджъра на енергийния басейн. Това може да насърчи повторното синхронизиране.

В части от взаимното захранване, където има голям спад на напрежението, честотометрите, особено вибромерите, могат да дадат нестабилни или неправилни показания. В тези случаи персоналът се ръководи от показанията на тахометрите на турбината.

3.3.4 Ако при достигане на нормалната честота асинхронната работа не спре, персоналът на електроцентралата, при която честотата се е увеличила в случай на авария, извършва по-нататъшното й намаляване само по нареждане на диспечера.

3.3.5 Намаляването на честотата в електроцентралите, където тя се е увеличила, се извършва чрез непрекъснато въздействие върху механизма за управление на турбината както дистанционно, така и ръчно в посока на понижаване на товара до спиране на трептенията или намаляване на честотата, но не по-ниска от 48,5 Hz; също така е разрешено (само за времето на ресинхронизация) да се намали натоварването от ограничителя на мощността.

3.3.6 Увеличаването на честотата в тези части на електропреносната мрежа, в които тя е намаляла, се осъществява чрез увеличаване на натоварването в електроцентралите, които имат резерв, с максимално допустимата скорост на натоварване на турбината съгласно инструкциите на организацията до спиране на колебанията или е достигната нормалната честота (или нормалният брой обороти според показанията на тахометъра).

3.3.7 При асинхронен ход оперативният персонал на електроцентралата, ако е предвидено в инструкциите на организацията, повишава напрежението до максимално допустимото.

3.3.8 Индикатор за правилните действия на оперативния персонал е намаляването на честотата на люлеенето.

При изравняване на честотите в силовия пул периодът на трептене се увеличава и при честотна разлика от порядъка на 1,0 - 0,5 Hz електроцентралите, които са излезли от синхрон, се въвличат в синхрон.

3.3.9 След прекратяване на асинхронния ход нормалното натоварване на електроцентралата се възстановява (като се вземе предвид действителната верига).

3.3.10 Когато възникнат колебания в токовете, мощността и напрежението, персоналът на електроцентралата може да различи синхронните колебания от асинхронните. При синхронни колебания по комуникационни линии мощността като правило не променя знака си и запазва средната си стойност за периода, следователно при синхронни колебания няма стабилна честотна разлика в съответните части на електроенергийната система. Синхронните колебания на токовете и напреженията на генераторите обикновено се случват около средна стойност, близка до нормалната (преди появата на колебания) стойност. Най-често те са избледняващи в природата. За да се ускори прекратяването на синхронните трептения на генераторите, те се разтоварват по отношение на активната мощност и се увеличава реактивната мощност, без да се претоварват транзитните връзки. При синхронни колебания през междусистемни връзки напрежението в електроцентралите на приемната част на системата се увеличава (намаляване на потока поради използване на резерв или изключване на потребителите).

3.3.11 Асинхронната работа на един генератор в случай на загуба на възбуждане поради неизправност или грешки на персонала има свои собствени характеристики. В случай на загуба на възбуждане, генераторът може да бъде оставен да работи и да носи резистивен товар. Оставянето на генератора в работа в този случай или спирането му чрез защита срещу загуба на възбуждане се определя от местните условия на генератора в мрежата и възможността за бързото му разтоварване.

Всяка електроцентрала съставя списък на генераторите, позволяващи работа без възбуждане, като посочва допустимата активна мощност и продължителността на работа без възбуждане.

Външни признаци на загуба на възбуждане на генераторите са:

Консумация от генератора от мрежата на голяма реактивна мощност, чиято стойност зависи от напрежението в електроенергийната система и активната мощност на генератора;

Намаляващо напрежение на шините на електроцентралата;

Частично нулиране на активната мощност и нейното люлеене;

Ускоряване на ротора и неговото въртене с напреднало плъзгане. В този случай токът на ротора изчезва или в ротора се появява променлив ток с честота на приплъзване.

В случай, че генераторът не се изключи при загуба на възбуждане, персоналът на електроцентралата, едновременно с предприемането на мерки за възстановяване на възбуждането или прехвърлянето му към резервен възбудител, предприема следните мерки:

Намалява активната мощност на генератора до 40% (препоръчително е да се използва автоматично разтоварване, когато работи защитата срещу загуба на възбуждане, като се използва приставка като част от ECHSR или приставка и механизъм за управление на турбината с висока скорост);

Осигурява повишаване на напрежението чрез увеличаване на реактивната мощност на други работещи генератори;

При хранене с.н. чрез докосване от блока, генераторът-трансформатор осигурява нормално напрежение на своите шини чрез прехвърляне на захранване с помощта на AVR устройството към резервен трансформатор или чрез използване на регулиране на напрежението на s.n. трансформатори.

Ако не е възможно да се възстанови възбуждането в рамките на времето, посочено в инструкциите на организацията, генераторът се разтоварва и изключва от мрежата.

3.3.12 Когато единият генератор излезе от синхрон с възбуждането на НСС, ако не е имало автоматично изключване, незабавно го изключва от мрежата с едновременно изключване на AGP. Несинхронизирането на генератора може да бъде причинено от неправилни действия на оперативния персонал (например рязко намаляване на тока на ротора, когато генераторът работи с резервен възбудител на електрическа машина) или повреда на AVR и в резултат на това неговата неправилно функциониране при късо съединение и други режими.

Изходът на генератора от синхронизъм е придружен от промяна в стойностите (люлки) на токовете, напрежението, активната и реактивната мощност. Поради неравномерното ускорение на променящото се магнитно поле, разсинхронният генератор издава бръмчене. Честотата на електрическия ток в мрежата остава практически непроменена.

Оперативният персонал на електроцентралата, след изключване на генератора, който е излязъл от синхрон, съобщава това на диспечера, регулира режима на работа на електроцентралата, определя и отстранява причината за нарушение на синхронизма. Ако оборудването е в добро състояние (без повреда на генератора и други силови елементи) и устройствата за автоматизация, турбогенераторът се синхронизира, включва се в мрежата и товарът се повдига.

В случай на колебания в токовете, мощността и напрежението на всички генератори на електроцентралата и рязка промяна на честотата (увеличаване, намаляване), оперативният персонал действа в съответствие с изискванията на параграфи. 3.3.2 -3.3.9.

Разделяне на електроенергийната система

3.4.1 Разделянето на енергийния басейн на части и изчезването на напрежението в отделните му части може да възникне поради:

Дълбоко намаляване на честотата и напрежението;

Спиране на транзитни електропроводи поради претоварване;

Неправилно действие на защитите или неправилни действия на оперативния персонал;

Повреда на превключватели;

Асинхронна работа и действие на разделителните защити.

3.4.2 При разделяне на енергийния пул в някои от неговите части има дефицит, а в други - излишък на активна и реактивна мощност и в резултат на това повишаване или намаляване на честотата и напрежението.

3.4.3 Оперативен персонал на електроцентрали в случай на горните режими:

Информира диспечера на енергийното сдружение за възникнали прекъсвания в централата, отклонения в честотата и напрежението и наличие на претоварвания на транзитни електропроводи;

Предприема мерки за възстановяване на напрежението и честотата на шините на електрическите централи в разделните части на системата в съответствие с указанията на ал. 3.3.5, 3.3.6. При невъзможност за повишаване на честотата в обособената система, която е с дефицит на мощност, повишаването на честотата (след предприемане на всички мерки) се извършва чрез изключване на потребителите съгласувано с диспечера;

Отстранява претоварвания от транзитни електропроводи в случай на заплаха от нарушаване на статичната стабилност;

Осигурява надеждна работа на механизмите на с.н. до разпределението им към несинхронна мощност, когато честотата спадне до границите, установени за дадена електроцентрала;

Синхронизира отделилите се по време на аварията генератори при наличие на напрежение от захранващия пул (или при поява след изчезването).

При липса на напрежение на шината изключените генератори (които не са включени във веригата за избор на s.n.) се поддържат на празен ход или в състояние на готовност за бърз обрат и повторно включване към мрежата с зададен товар.

По искане на диспечера отделни генератори или цялата централа се отделят от частта от енергийния басейн, тя се синхронизира с дефицитната част от енергийния басейн.

3.4.4 Когато напрежението се появи на автобусите на електроцентрала, разпределена за работа в балансирана зона на електрическата мрежа или на s.n., оперативният персонал включва празни генератори за паралелна работа. Включването може да се извърши чрез самосинхронизация, ако такъв метод на включване им е разрешен и ако с.н. тези генератори се захранват от веригата за избор. Намалените стойности на напрежението и честотата не са причина за отказ от използване на метода за самосинхронизация.

Оперативният персонал на електроцентралите, чието напрежение е напълно загубено, когато се появи напрежение, незабавно предприема мерки за завъртане на механизмите на s.n. и генератори и включването им в мрежата.

3.4.5 Обръщането на оборудването на електроцентралата се извършва по предварително разработена схема с мощност от генератори, електроцентрали, работещи с разпределени s.n. След завъртане на генераторите те се синхронизират с генераторите на резервния източник, от който се подава напрежението.

Спад на волтажа

3.5.1 Автоматичните регулатори на системите за възбуждане на генератора гарантират, че напрежението на автобусите на електроцентралите се поддържа с спад от 3-5%, когато реактивната мощност на генератора се промени до номиналната (Q nom) - Когато напрежението спадне в контролните точки на генераторите ARV, в стремежа си да поддържат непроменено напрежението на гаровите автобуси, те увеличават изхода на реактивна мощност. По указание на диспечера изходът на Q може да бъде променен от персонала на станцията във връзка с графика за изпращане чрез повлияване на настройката на ACD. Въпреки това, ако напрежението в дадена контролна точка или в енергийните съоръжения на системата падне под определена стойност, това напрежение ще се поддържа чрез използване на капацитета за претоварване на генераторите. В същото време, след определено време, в съответствие с характеристиките на претоварване на генератора, автоматиката ще намали тока на ротора до номиналната стойност, което може да доведе до по-дълбок спад на напрежението и евентуално разрушаване на енергийната система. В случай на повреда на ограничението, автоматиката ще изключи генератора със защита от претоварване. През това време, след изясняване с диспечера на причините за спада на напрежението, диспечерът предприема мерки за повишаване на напрежението в електроенергийната система (увеличаване на натоварването на SC, включване на батериите на статични кондензатори, изключване на шунтовите реактори, промяна на съотношенията на трансформация на трансформатори, оборудвани с превключвател под товар, намалявайки потоците на мощност през линиите). Ако използването на резервите от реактивна мощност се окаже недостатъчно, увеличаване на натоварването на реактивна мощност в енергийни системи с понижено напрежение може да се получи чрез разтоварване на турбогенераторите по отношение на активната мощност. При неизправна система това не се препоръчва поради възможни увеличения на допустимите преливания по комуникационната линия. Ако обаче спадът на напрежението стане по-нисък от необходимото за с.н. централи, тогава ще се наложи разтоварване на активна мощност, заедно с изключване на някои консуматори.

Когато честотата на захранващата мрежа се променя и U мрежа \u003d U 1 \u003d const, ω 0 \u003d и критичният момент се променят, тъй като зависи от честотата, обратно пропорционална на нейния квадрат. Магнитният поток също се променя и той намалява с увеличаване на честотата и се увеличава с намаляване на честотата. Това може да се види от уравнението за равновесие на ЕМП за една фаза на статора:
. Пренебрегвайки спада на напрежението в статорната верига, можете да напишете абсолютните стойности на ЕМП и напрежението при U 1 = const.

ОТНОСНО
Тук се вижда, че с ръста f 1 потокът намалява, а с намаление f 1 той расте. Това обяснява промяната в критичния момент на двигателя и неговата претоварваща способност.

При
увеличаването на потока води до насищане на магнитната верига на машината, увеличаване на тока на намагнитване, което води до влошаване на енергийните характеристики на двигателя. Намаляването на потока при постоянен момент на натоварване ще доведе до увеличаване на тока на ротора, което може да се види от израза, и тока, консумиран от мрежата, следователно до претоварване на намотките на двигателя с недостатъчно използвана стомана. И в двата случая капацитетът на претоварване на двигателя се променя. Ето защо, за най-добро използване на двигателя, е желателно винаги да има постоянен поток. За да направите това, когато променяте честотата, е необходимо да промените стойността на входното напрежение и не само като функция на честотата, но и като функция на товара. В най-простия случай, когато напрежението се променя в същата степен като честотата, т.е. при
, механичните характеристики ще изглеждат както е показано на фигурата. Може да се види, че когато напрежението се променя само като функция на честотата според закона
при честоти, по-малки от 0.5f 1N, капацитетът на претоварване на двигателя ще намалее.Това се дължи на ефекта на спада на напрежението върху активното съпротивление на намотката на статора, което води до намаляване на напрежението в магнетизиращата верига на намотка на статора, до намаляване на магнитния поток и следователно до намаляване на критичния момент на двигателя.

Режими на спиране на асинхронен двигател.

AD може да работи и в трите спирачни режима:

а) с възстановяване на енергията в мрежата;

б) противопоставяне;

в) динамично спиране.

а) Спиране с възстановяване на енергията към мрежата.

При липса на външен статичен момент върху вала, двигателят, свързан към мрежата, ще се върти със скорост, близка до синхронната. В същото време енергията, необходима за покриване на загубите, се изразходва от мрежата. Ако поради външна сила роторът се върти със синхронна скорост, тогава мрежата ще покрие само загубите в статора, а загубите в ротора (механични и стоманени) ще бъдат покрити от външната сила.

В режим на двигател, когато въртящото се магнитно поле пресича проводниците на намотките на статора и ротора в една и съща посока, ЕМП на статора E 1 и ротора E 2 са във фаза. Когато = 0 ЕМП не се индуцира в ротора, т.е. е равно на 0. При > 0 проводниците на статорната намотка се пресичат от въртящото поле в една и съща посока, а проводниците на ротора - в обратна посока.

ЕМП на ротора E 2 обръща знака си; машината преминава в генераторен режим с възстановяване на енергията. Що се отнася до тока, само неговият активен компонент променя посоката си. Реактивният компонент с отрицателно приплъзване запазва посоката си. Това може да се види и от израза за тока на ротора (при S<0 S 2 >0).

Същите заключения могат да се направят на базата на анализа на активните (електромагнитни) и реактивните мощности. Наистина, от израза за Р EM следва, че за S<0 P ЭМ >0
Тези. активната мощност променя посоката си (прехвърля се към мрежата), а от израза за Q 2 следва, че със S<0 реактивная мощность вторичного контура Q 2 сохраняет свой знак независимо от режима работы машины.

Това означава, че една асинхронна машина, както в двигателен, така и в генераторен режим, консумира необходимата реактивна мощност за създаване на магнитно поле.

T Спиране с връщане на енергия към мрежата се използва в повдигащи и транспортни инсталации, при спускане на тежки товари. Под действието на товара роторът на машината ще се върти със скорост > 0 , машината преминава в генераторен режим и започва да създава спирачен момент. Ако M=M c е равно, товарът ще пада с постоянна скорост  c , както е показано на фигурата. Трябва да се има предвид, че за да се осигури нормалното спускане на товара, M c не трябва да надвишава критичния момент в режим на генератор. При реактивен момент на съпротивление може да се получи режим с възстановяване на енергията към мрежата за кратко време, ако АМ позволява превключване на намотката на статора от една двойка полюси към друга, както е показано на горната графика.

Режимът на рекуперация се осъществява в секцията VS след превключване на статорната намотка от броя двойки полюси  P =1 на  P =2.

б) противоточно спиране.

В реверсивния режим роторът на двигателя се върти в посока, обратна на въртящия момент на двигателя. Неговото приплъзване S>1, а честотата на тока в ротора е по-голяма от честотата на захранващата мрежа (
). Следователно, въпреки факта, че токът на ротора е 7–9 пъти по-висок от номиналния ток, т.е. повече от стартовия ток, въртящият момент поради високата честота на тока, следователно голямото индуктивно съпротивление на веригата на ротора (
) ще бъде малък. Следователно, за да се увеличи въртящият момент и едновременно с това да се намали токът, във веригата на ротора се включва голямо допълнително съпротивление, чиято стойност може да се изчисли чрез израза

Където E 20 е номиналната ЕМП на ротора при S = ​​1

S n - номинално приплъзване

S n и - приплъзване при номинално натоварване върху изкуствена характеристика.

П При спускане на товара в режим на противоток спирането протича в прав участък от механичната характеристика, чиято твърдост се определя от активното съпротивление в роторната верига. Механичната характеристика на ИМ по време на спирачното спускане на товара в режим на противодействие е показана на фигурата. За спиране чрез противоток с реактивен момент на съпротивление е необходимо да се промени редът на фазите на захранващото напрежение при работещ двигател и в същото време да се въведе допълнително съпротивление в роторната верига, за да се ограничи първоначалното токов скок и едновременно с това увеличаване на спирачния момент. Механичната характеристика в този случай изглежда както е показано на фигурата. Спирането чрез противодействие на KZAD с реактивен момент на съпротивление не е ефективно, тъй като първоначалният спирачен момент при плъзгане е близо до 2, поради голямото реактивно съпротивление, равно на
, ще бъде незначителен (виж Фиг. сегмент
).

V) динамично спиране с независимо възбуждане постоянен ток

Когато статорната намотка на ИМ е изключена от мрежата, остава само лек магнитен поток от остатъчното намагнитване на статорната стомана. ЕМП, индуцирана във въртящ се ротор, и токът в ротора ще бъдат много малки. Взаимодействието на тока на ротора с потока от остатъчното намагнитване не може да създаде значителен електромагнитен въртящ момент. Следователно, за да се получи правилният спирачен момент, е необходимо изкуствено да се създаде правилният магнитен поток на статора. Това може да се постигне чрез подаване на постоянен ток към намотките на статора или свързване на кондензатори или тиристорен честотен преобразувател към тях, което осигурява протичане на капацитивен ток през намотките на статора, т.е. водещ ток, който създава капацитивен ефект. В 1-ви случай ще има режим на динамично спиране с независимо възбуждане, във 2-ри случай - със самовъзбуждане.

При динамично спиране с независимо възбуждане намотките на статора се изключват от трифазната токова мрежа и се свързват към източник на постоянен ток. Този ток създава неподвижен в пространството магнитен поток, който, когато роторът се върти, ще предизвика ЕМП в последния. Под действието на ЕМП в намотките на ротора ще тече ток, от взаимодействието на който със стационарен поток възниква спирачен момент. Моторът се превръща в имплицитно полюсен синхронен генератор, работещ с променлива скорост.

Симетричното свързване на 3 статорни намотки към DC мрежата е невъзможно без тяхното превключване. Обикновено една от схемите, показани на фиг.

Тъй като при захранване с постоянен ток намотките имат само омично съпротивление, за да се получи желаната стойностток, малко напрежение е достатъчно. Като източник на постоянен ток за двигатели с малка и средна мощност се използват полупроводникови токоизправители, а за големи двигатели могат да се използват специални генератори за постоянен ток с ниско напрежение.

д
За да се изведе уравнението за механичните характеристики на ИМ в режим на динамично спиране, режимът на синхронния генератор, в който се превръща ИМ след свързване към източник на постоянен ток, е препоръчително да се замени еквивалентният режим на ИМ, ако приемем, че неговият статор се захранва от променлив ток вместо от постоянен ток. При такава подмяна MMF се създава съвместно от намотките на статора и ротора и трябва да се спазва равенството на MMF и в двата случая, т.е. F POST \u003d F TRANS. Дефиницията на MMF, създадена от постоянен ток I POST за верига "a", е обяснена на фиг. и векторна диаграма, изобразени един до друг.

Амплитудата на MMF, създадена от променлив ток I 1, когато преминава през намотките на статора: . Въз основа на условието

. Оттук и значението променлив ток, еквивалентно на константа:
, А
. Необходими постоянни напрежения и мощност
:
.

ОТНОСНО ограничаване на тока I 1, машината в спирачен режим може да бъде представена като нормално кръвно налягане. Работата на АМ в режим на динамично спиране обаче се различава значително от работата в нормален двигателен режим. В двигателен режим токът на намагнитване и магнитният поток практически не се променят при промяна на приплъзването. По време на динамично спиране, магнитният поток се променя с промяна на приплъзването поради непрекъсната промяна в резултантния MMF, който се състои от постоянен MMF на статора (постоянен ток) и променящ се MMF на ротора (променлив ток с променлива честота).

Полученият ток на намагнитване, намален до броя на завъртанията на намотката на статора
. От векторната диаграма на токовете следва:

Поставяйки на квадрат тези изрази и добавяйки член по член, получаваме: Токът на намагнитване е равен на
.

В управляваната кола
, където E 2 ’ е ЕМП на ротора при синхронна скорост  0, съответстваща на честотата на мрежата. Когато  е различно от  0, ЕМП на ротора ще бъде равна на:
, където  - относителна скорост или иначе - приплъзване в режим на динамично спиране. В този случай уравнението на равновесието на ЕМП за роторната верига има формата:
и тока на намагнитване, изразен чрез E 2 ’:
.

Импедансът на ротора, като се вземе предвид фактът, че неговото индуктивно съпротивление се променя с промяна в скоростта на въртене на ротора:
.

Като се има предвид това
и замествайки стойностите на I , sin 2 и Z 2 ’ в уравнението за I 1 2, от полученото съотношение се намира токът I 2 ’, който ще бъде равен на:
.

Електромагнитният въртящ момент, развиван от двигателя, изразен като електромагнитна мощност:
, където m 1 е броят на фазите на намотката на статора.

От израза за M може да се види, че моментът при динамично спиране се определя от променливия ток I 1, който е еквивалентен на постоянния ток, протичащ през намотките на статора.

Вземане на производната и приравнявайки го на 0, намираме, че моментът ще бъде максимален при относителна скорост:
, а стойността на този момент, наричан още критичен, е равна на:
.

М
Механичните характеристики за различни стойности на постоянен ток и различно съпротивление на веригата на ротора са показани на фигурата. Криви 1 и 2 съответстват на една и съща стойност на съпротивлението на роторната верига и различни стойности на постоянен ток в статора, а криви 3 и 4 съответстват на същите стойности на постоянен ток, но по-голямо съпротивление на роторна верига.

От израза за M K следва, че критичният момент на двигателя в режим на динамично спиране не зависи от активното съпротивление на веригата на ротора.

Като се раздели стойността на M на стойността на M K, уравнението на механичната характеристика може да се даде във формата:
.

Честотата е една от основните характеристики на променливия ток, който се произвежда от генератори. Може да се измери с конвенционален тестер със съответните настройки. Можете да промените честотата, като регулирате настройките на осцилатора или индуктивността и капацитета във веригата.

Ще имаш нужда

• Алтернатор, кондензатор, индуктор, тестер

Инструкция

• Променлив ток възниква в рамка от проводник, въртящ се в постоянно магнитно поле с определена ъглова скорост. Тъй като ъгловата скорост е право пропорционална на скоростта, увеличете или намалете честотата на променливия ток, като намалите или увеличите честотата на намотките на генератора. Например, като увеличим честотата на въртене на намотките на генератора 2 пъти, получаваме увеличение на честотата на променливия ток със същото количество.
• Ако AC напрежениесе подава в мрежата, тогава неговата честота може да се променя с помощта на индуктор и кондензатор във веригата. Инсталирайте индуктор и кондензатор в мрежата, като ги свържете паралелно. Такава осцилаторна верига ще създаде своя собствена честота на трептене. За да го изчислите с помощта на тестер, конфигуриран да измерва индуктивност, намерете тази стойност за тази конкретна бобина. След това определете капацитета на кондензатора във веригата, като използвате същия тестер, само с настройките за измерване на капацитета.
• Свържете системата към източник на променлив ток, докато нейното активно съпротивление трябва да е незначително. Тази осцилаторна верига ще създаде естествена честота във веригата, което ще предизвика появата на капацитивно и индуктивно съпротивление.
  За да намерите стойността му:
  1. Намерете произведението на индуктивността и капацитета, измерени с тестера.2. От стойността, получена в стъпка 1, извадете корен квадратен.3. Умножете резултата по числото 6.28.4. Разделете числото 1 на стойността, получена в стъпка 3.
• Когато променяте честотата на тока, трябва да вземете предвид факта, че ако честотата на мрежата и честотата на веригата съвпадат, ще възникне резонансно явление, при което максималните стойности на силата на тока и EMF ще се увеличат значително и веригата може да изгори.

До всички, които могат да бъдат засегнати:

Нека бъде известно на всички, че аз, Никола Тесла, американски гражданин, живеещ в Манхатън, изобретих нови и полезни подобрения в средствата за увеличаване на интензитета на електрическите вибрации, които са описани по-долу.

При много научни и практически приложения на електрически импулси или трептения - като например в системи за предаване на данни на разстояния - е много важно да се увеличат колкото е възможно повече импулсите или токовите трептения, които се генерират във веригите на предавателя и приемника. , особено в последното.

Известно е, че когато електрическите импулси, приложени към веригата, съвпадат със свободните трептения, интензивността на създадените в нея трептения зависи от стойността на физическата константа и съотношението на периодите на приложените и свободните трептения. За получаване най-добри резултатинеобходимо е периодите на принудени и свободни трептения да съвпадат, като в този случай интензитетът на последните ще бъде най-голям и зависи главно от индуктивността и съпротивлението на веригата, тяхната стойност ще бъде право пропорционална на индуктивността и обратно пропорционална на съпротива.

По този начин, за да увеличите трептенията във веригата, с други думи, да увеличите тока или напрежението, трябва да направите индуктивността възможно най-голяма и съпротивлението възможно най-малко. Имайки предвид това, изобретих и използвах проводници със специална форма и много големи напречни сечения; Но открих, че възможността за увеличаване на индуктивността и намаляване на съпротивлението е ограничена. Това е разбираемо, когато се вземе предвид, че резонансното увеличение на тока или напрежението във веригата е пропорционално на честотата на импулсите и че големите индуктивности обикновено причиняват нискочестотни трептения.

От друга страна, увеличаването на напречното сечение на проводника, за да се намали съпротивлението, след някаква граница, намалява съпротивлението малко или никакво, тъй като електрическите вибрации, особено високите честоти, протичат в близкия до повърхността слой и тази намеса могат да бъдат заобиколени с помощта на многожилни, усукани проводници, но на практика има други пречки, които често са по-големи от ползите от тяхното използване.

Глоба известен фактче ако температурата на проводника се повиши, неговото съпротивление също се увеличава, така че дизайнерите поставят намотките по такъв начин, че да избегнат нагряването им по време на употреба.

Открих, че за да са свободни трептенията във веригата, веригата трябва да работи при ниска температура и трептенията на възбуждането също трябва да се увеличат до голяма степен.

Накратко, моето изобретение е да създам голям интензитет и продължителност на вибрации в свободно осцилираща или резонираща верига чрез извършване на този процес при ниска температура.

Това обикновено се постига в търговски апарати, когато обектът е изолиран от безполезна топлина, което намалява загубите до минимум.

Моето изобретение не само осигурява спестяване на енергия, но има напълно ново и ценно свойство да увеличава степента на интензивност и продължителност на свободните трептения. Това може да бъде полезно винаги, когато е необходимо да се акумулират свободно осцилиращи разряди.

Най-добрият начин за прилагане на изобретението е да се обгради свободно осцилираща верига или проводник, поддържан при ниска температура, с подходяща среда (студен въздух, охлаждащ агент), което ще доведе до най-голяма самоиндукция и най-малко съпротивление. Например, ако в система за предаване на енергия през заобикаляща средаТъй като предавателят и приемникът са свързани към земята и към изолирани клеми посредством проводници, дължината на тези проводници трябва да бъде равна на една четвърт от дължината на вълната, преминаваща през тях.

Приложената фигура показва диаграма на апарата, използван в моето изобретение.

Диаграмата представлява две устройства, едното от които може да бъде приемник, а другото предавател. Всеки съдържа намотка от няколко навивки с ниско съпротивление (означени като A и A"). Първичната намотка, предназначена да бъде част от предавателя, е свързана към източник на ток. Всяко устройство съдържа плоски спирално навити индуктивни намотки B и B" , единият край на който е свързан към маса C, а другият, идващ от центъра, към изолирана клема, изведена във въздуха. Намотките B са поставени в контейнер, съдържащ охлаждащ агент, около който са навити намотки A. Намотките под формата на спирала са предназначени да създават свободни трептения. Разбира се, формата им може да бъде всякаква.

Да предположим сега, в най-простия случай, че предавателната намотка А се въздейства от импулси с произволна честота. Подобни импулси ще бъдат индуцирани в намотки B, но при по-висока честота. И това увеличение ще бъде право пропорционално на тяхната индуктивност и обратно пропорционално на тяхното съпротивление. И тъй като другите условия остават същите, тогава интензитетът на трептенията в резонансната верига B ще се увеличи в същата пропорция, в която съпротивлението ще намалее.

Често обаче условията могат да бъдат такива, че постигането на целта се дължи не само на намаляване на съпротивлението на веригата, но и на манипулиране на дължината на проводниците и съответно на индуктивността и съпротивлението, което определя интензитета на свободните трептения.

Трептенията в бобината B, силно усилени, се разпространяват и достигат до бобината B, "настроена да приема, възбуждайки съответните трептения в нея и които по подобна причина се усилват, което води до увеличаване на токовете или трептенията във веригите A " на приемащото устройство. Когато верига А се отваря и затваря периодично, ефектът в приемника се увеличава по описания начин, не само поради усилването на импулсите в намотките В, но и поради способността им да съществуват в големи интервали от време.

Изобретението е най-ефективно, когато импулсите в предавателната верига А вместо произволни честоти имат естествена честота, с други думи, те са възбудени от свободни трептения на високочестотни разряди на кондензатора. В този случай охлаждането на проводника А води до значително увеличаване на трептенията в резонансната верига В. Намотките В" се възбуждат пропорционално по-силно и индуцират токове с висок интензитет във веригата А". Очевидно е, че колкото по-голям е броят на свободно вибриращите вериги, редуващо предаващи и приемащи енергия, толкова относително по-голям ще бъде ефектът от прилагането на моето изобретение.