Увеличаване на честотата на променлив електрически ток. Начини за увеличаване на честотата на тока

Честотата е една от основните характеристики на променливия ток, който се произвежда от генератори. Може да се измери с помощта на конвенционален тестер с подходящите 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 се появява 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 чрез намаляване или увеличаване на честотата на намотките на генератора. Например, като увеличим честотата на въртене на намотките на генератора с 2 пъти, получаваме увеличение на честотата на променливия ток със същото количество.
• Ако към мрежата се подава променливо напрежение, тогава неговата честота може да се промени 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 индуктивността, намерете тази стойност за тази конкретна намотка. След това определете капацитета на кондензатора във веригата с помощта на същия тестер, само с настройките за измерване на капацитета.
• Свържете системата към източник на променлив ток, докато нейното активно съпротивление трябва да бъде 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, извлечете квадратния корен.3. Умножете резултата по числото 6.28.4. Разделете числото 1 на стойността, получена в стъпка 3.
• При промяна на честотата на тока трябва да се има 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 увеличава значително и веригата може да изгори.

Статията ще обсъди как да увеличите тока във веригата на зарядното устройство, в захранването, трансформатора, генератора, в USB портовете на компютъра, без да променяте напрежението.

Каква е текущата сила?

Електрическият ток е подредено движение на заредени частици вътре в проводник със задължително наличие на затворена верига.

Появата на ток се дължи на движението на електрони и свободни йони с положителен заряд.

В процеса на движение, заредените частици могат да нагреят проводника и да окажат химичен ефект върху неговия състав. Освен това токът може да повлияе на съседни токове и намагнетизирани тела.

Силата на тока е електрически параметър, който е скаларна величина. формула:

I=q/t където I е ток, t е време и q е заряд.

Струва си да се знае и законът на Ом, според който токът е право пропорционален на U (напрежение) и обратно пропорционален на R (съпротивление).

Има два вида ток - положителен и отрицателен.

По-долу разглеждаме от какво зависи този параметър, как да увеличим силата на тока във веригата, в генератора, в захранването и в трансформатора.

От какво зависи силата на тока?

За да увеличите I във веригата, е важно да разберете какви фактори могат да повлияят на този параметър. Тук можете да подчертаете зависимостта от:

• съпротивление. Колкото по-малък е параметърът R (Ohm), толкова по-висока е силата на тока във веригата.
• Напрежения. Според същия закон на Ом можем да заключим, че с увеличаване на U силата на тока също се увеличава.
• Сила на магнитното поле. Колкото по-голямо е, толкова по-високо е напрежението.
• Броят на завоите на намотката. Колкото по-голям е този показател, толкова по-голямо е U и съответно по-високо I.
• Силата на силата, която се предава на ротора.
• Диаметри на проводника. Колкото по-малък е, толкова по-голям е рискът от нагряване и изгаряне на захранващия проводник.
• Проекти за захранване.
• Диаметърът на проводниците на статора и котвата, броят на ампер-оборотите.
• Параметри на генератора - работен ток, напрежение, честота и скорост.

Как да увеличим тока във веригата?

Има ситуации, когато е необходимо да се увеличи I, който тече във веригата, но е важно да се разбере, че трябва да се вземат мерки, това може да се направи с помощта на специални устройства.

Помислете как да увеличите силата на тока с помощта на прости устройства.

Ще ви трябва амперметър, за да свършите работата.

Опция 1.

Според закона на Ом токът е равен на напрежението (U), разделено на съпротивлението (R). Най-простият начин за увеличаване на силата I, който се предполага, е да се увеличи напрежението, което се подава на входа на веригата, или да се намали съпротивлението. В този случай ще нарасна право пропорционално на U.

Например, когато свържете верига от 20 ома към източник на захранване с U = 3 волта, токът ще бъде 0,15 A.

Ако добавите още 3V захранване към веригата, общата стойност на U може да се увеличи до 6 волта. Съответно токът също ще се удвои и ще достигне граница от 0,3 ампера.

Източниците на захранване трябва да бъдат свързани последователно, тоест плюсът на един елемент е свързан към минуса на първия.

За да получите необходимото напрежение, достатъчно е да свържете няколко захранвания в една група.

В ежедневието постоянните източници на U, комбинирани в една група, се наричат ​​батерии.

Въпреки очевидността на формулата, практическите резултати могат да се различават от теоретичните изчисления, което е свързано с допълнителни фактори - нагряването на проводника, неговото напречно сечение, използвания материал и т.н.

В резултат на това R се променя в посока на нарастване, което води до намаляване на силата I.

Увеличаването на натоварването в електрическата верига може да причини прегряване на проводниците, изгаряне или дори пожар.

Ето защо е важно да внимавате при работа с устройства и да вземете предвид тяхната мощност при избора на секция.

Стойността на I може да се увеличи по друг начин чрез намаляване на съпротивлението. Например, ако входното напрежение е 3 волта, а R е 30 ома, тогава през веригата преминава ток, равен на 0,1 ампера.

Ако намалите съпротивлението до 15 ома, силата на тока, напротив, ще се удвои и ще достигне 0,2 ампера. Натоварването намалява почти до нула по време на късо съединение в близост до източника на захранване, в този случай увеличавам до максимално възможната стойност (като се вземе предвид мощността на продукта).

Можете допълнително да намалите съпротивлението чрез охлаждане на жицата. Такъв ефект на свръхпроводимост е известен отдавна и се използва активно на практика.

За увеличаване на силата на тока във веригата често се използват електронни устройства, например токови трансформатори (както при заварчици). Силата на променливата I в този случай нараства с намаляване на честотата.

Ако има активно съпротивление във веригата за променлив ток, I се увеличава с увеличаване на капацитета на кондензатора и намаляване на индуктивността на бобината.

В ситуация, когато товарът е чисто капацитивен, токът се увеличава с нарастваща честота. Ако веригата включва дросели, силата I ще се увеличи едновременно с намаляването на честотата.

Вариант 2.

За да увеличите силата на тока, можете да се съсредоточите върху друга формула, която изглежда така:

I = U*S/(ρ*l). Тук знаем само три параметъра:

• S - сечение на тел;
• l - дължината му;
• ρ е специфичното електрическо съпротивление на проводника.

За да увеличите тока, съберете верига, в която ще има източник на ток, консуматор и проводници.

Ролята на източника на ток ще се изпълнява от токоизправител, който ви позволява да регулирате ЕМП.

Свържете веригата към източника, а тестера към консуматора (предварително настройте устройството да измерва силата на тока). Увеличете EMF и контролирайте производителността на устройството.

Както беше отбелязано по-горе, с увеличаване на U токът може също да се увеличи. Подобен експеримент може да се направи за резистентност.

За да направите това, разберете от какъв материал са направени проводниците и инсталирайте продукти с по-ниско съпротивление. Ако не можете да намерите други проводници, съкратете тези, които вече са инсталирани.

Друг начин е да увеличите напречното сечение, за което успоредно на инсталираните проводници си струва да монтирате подобни проводници. В този случай площта на напречното сечение на проводника се увеличава и токът се увеличава.

Ако съкратим проводниците, интересуващият ни параметър (I) ще се увеличи. При желание могат да се комбинират опции за увеличаване на силата на тока. Например, ако проводниците във веригата се съкратят с 50%, а U се повиши с 300%, тогава силата I ще се увеличи с 9 пъти.

Как да увеличим тока в захранването?

В интернет често можете да намерите въпроса как да увеличите I в захранването, без да променяте напрежението. Помислете за основните опции.

Ситуация №1.

12-волтовото захранване работи с ток от 0,5 ампера. Как да повиша I до граничната стойност? За да направите това, транзисторът се поставя паралелно с PSU. Освен това на входа са инсталирани резистор и стабилизатор.

Когато напрежението в съпротивлението падне до желаната стойност, транзисторът се отваря, а останалата част от тока преминава не през стабилизатора, а през транзистора.

Последният, между другото, трябва да бъде избран според номиналния ток и да се монтира радиатор.

Освен това са налични следните опции:

• Увеличете мощността на всички елементи на устройството. Инсталирайте стабилизатор, диоден мост и трансформатор с по-висока мощност.
• Ако има токова защита, намалете стойността на резистора в управляващата верига.

Ситуация №2.

Има захранване за U = 220-240 волта (на входа), а на изхода постоянно U = 12 волта и I = 5 ампера. Задачата е да се увеличи тока до 10 ампера. В същото време PSU трябва да остане приблизително същия размер и да не прегрява.

Тук, за да се увеличи изходната мощност, е необходимо да се използва друг трансформатор, който се преизчислява за 12 волта и 10 ампера. В противен случай продуктът ще трябва да бъде пренавит сам.

При липса на необходимия опит е по-добре да не рискувате, защото има голяма вероятност от късо съединение или изгаряне на скъпи елементи на веригата.

Трансформаторът ще трябва да се смени на по-голям продукт, както и да се преизчисли веригата на амортисьора, разположена на ОТПУСКАНЕТО на ключа.

Следващата точка е подмяната на електролитния кондензатор, тъй като при избора на капацитет трябва да се съсредоточите върху мощността на устройството. Така че за 1 W мощност има 1-2 микрофарада.

След такава промяна устройството ще се нагрее по-силно, така че не можете да направите без инсталиране на вентилатор.

Как да увеличим тока в зарядното устройство?

В процеса на използване на зарядни устройства може да забележите, че зарядните устройства за таблет, телефон или лаптоп имат редица разлики. Освен това скоростта, с която се зарежда устройството, също може да варира.

Тук много зависи от това дали се използва оригиналното или неоригиналното устройство.

За да измерите тока, който идва към таблета или телефона от зарядното устройство, можете да използвате не само амперметъра, но и приложението Ampere.

С помощта на софтуер е възможно да се разбере скоростта на зареждане и разреждане на батерията, както и нейното състояние. Приложението е безплатно за използване. Единственият недостатък са рекламите (платената версия няма такива).

Основният проблем при зареждането на батериите е ниският ток на зарядното устройство, което прави времето за натрупване на капацитет твърде дълго. На практика токът, протичащ във веригата, директно зависи от мощността на зарядното устройство, както и от други параметри - дължината на кабела, неговата дебелина и съпротивление.

С помощта на приложението Ampere можете да видите с какъв ток се зарежда устройството, както и да проверите дали продуктът може да се зарежда с по-бърза скорост.

За да използвате възможностите на приложението, просто го изтеглете, инсталирайте и стартирайте.

След това телефонът, таблетът или друго устройство се свързва към зарядното устройство. Това е всичко - остава да се обърне внимание на параметрите на тока и напрежението.

Освен това ще ви бъде достъпна информация за типа батерия, нивото на U, състоянието на батерията и температурните условия. Можете също така да видите максималния и минималния I, възникващ през периода на цикъла.

Ако имате на разположение няколко устройства с памет, можете да стартирате програмата и да опитате да заредите всяко от тях. Въз основа на резултатите от теста е по-лесно да се направи избор на памет, която осигурява максимален ток. Колкото по-висок е този параметър, толкова по-бързо ще се зарежда устройството.

Измерването на тока не е единственото нещо, което приложението Ampere може да направи. С него можете да проверите колко консумирам в режим на готовност или когато включвате различни игри (приложения).

Например, след изключване на яркостта на дисплея, деактивиране на GPS или прехвърляне на данни е лесно да забележите намаляване на натоварването. На този фон е по-лесно да се заключи кои опции изтощават батерията в по-голяма степен.

Какво друго си струва да се отбележи? Всички производители препоръчват устройства за зареждане с "родни" зарядни устройства, които доставят определен ток.

Но по време на работа има ситуации, когато трябва да зареждате телефона или таблета си с други зарядни устройства, които имат повече мощност. В резултат на това скоростта на зареждане може да е по-висока. Но не винаги.

Малко хора знаят, но някои производители ограничават тока, който батерията на устройството може да приеме.

Например, устройството Samsung Galaxy Alpha идва със зарядно устройство от 1,35 ампера.

Когато е свързано зарядно устройство с 2 ампера, нищо не се променя - скоростта на зареждане остава същата. Това се дължи на ограничението, което е поставено от производителя. Подобен тест беше направен и с редица други телефони, което само потвърди предположението.

Като се има предвид горното, можем да заключим, че "не-родната" памет е малко вероятно да навреди на батерията, но понякога може да помогне за по-бързото зареждане.

Нека разгледаме още една ситуация. Когато зареждате устройството чрез USB конектор, батерията набира капацитет по-бавно, отколкото ако зареждате устройството от обикновено зарядно устройство.

Това се дължи на ограничението на силата на тока, който USB портът може да достави (не повече от 0,5 ампера за USB 2.0). В случай на използване на USB3.0 силата на тока се увеличава до нивото от 0,9 ампера.

Освен това има специална помощна програма, която позволява на „тройката“ да прекара по-голям I през себе си.

За устройства на Apple програмата се нарича ASUS Ai Charger, а за други устройства ASUS USB Charger Plus.

Как да увеличим тока в трансформатора?

Друг въпрос, който тревожи любителите на електрониката, е как да се увеличи силата на тока по отношение на трансформатора.

Ето следните опции:

• Инсталирайте втори трансформатор;
• Увеличете диаметъра на проводника. Основното нещо е да се разреши разделът на "желязото".
• Повдигнете U;
• Увеличете напречното сечение на сърцевината;
• Ако трансформаторът работи чрез токоизправител, струва си да използвате продукт с умножител на напрежение. В този случай U се увеличава, а с него се увеличава и товарният ток;
• Купете нов трансформатор с подходящ ток;
• Сменете ядрото с феромагнитна версия на продукта (ако е възможно).

Трансформаторът има двойка намотки (първична и вторична). Много изходни параметри зависят от напречното сечение на проводника и броя на завоите. Например, от високата страна има X завои, а от другата страна има 2X.

Това означава, че напрежението на вторичната намотка ще бъде по-ниско, както и мощността. Изходният параметър зависи и от ефективността на трансформатора. Ако е по-малко от 100%, U и токът във вторичната верига намаляват.

Като се има предвид горното, могат да се направят следните изводи:

• Мощността на трансформатора зависи от ширината на постоянния магнит.
• За да се увеличи токът в трансформатора, е необходимо намаляване на натоварването R.
• Токът (A) зависи от диаметъра на намотката и мощността на устройството.
• В случай на пренавиване се препоръчва използването на по-дебел проводник. В този случай съотношението на проводника спрямо теглото на първичната и вторичната намотки е приблизително еднакво. Ако 0,2 кг желязо се навива на първичната намотка и 0,5 кг на вторичната, първичната ще изгори.

Как да увеличим тока в генератора?

Токът в генератора директно зависи от параметъра на съпротивлението на натоварването. Колкото по-ниска е тази настройка, толкова по-висок е токът.

Ако I е по-висок от номиналния параметър, това показва наличието на авариен режим - намаляване на честотата, прегряване на генератора и други проблеми.

За такива случаи трябва да се осигури защита или изключване на устройството (част от товара).

Освен това, с повишено съпротивление, напрежението намалява, U се добавя на изхода на генератора.

За да се поддържа параметърът на оптимално ниво, токът на възбуждане се регулира. В този случай увеличаването на тока на възбуждане води до увеличаване на напрежението на генератора.

Честотата на мрежата трябва да е на същото ниво (да е постоянна стойност).

Помислете за пример. В автомобилен алтернатор е необходимо да се увеличи токът от 80 на 90 ампера.

За да разрешите този проблем, трябва да разглобите генератора, да отделите намотката и да запоявате изхода към него, последвано от свързване на диодния мост.

Освен това самият диоден мост се променя на част с по-висока производителност.

След това е необходимо да премахнете намотката и парче изолация на мястото, където трябва да се запоява проводникът.

Ако има дефектен генератор, изходът се отхапва от него, след което с помощта на медна тел се изграждат крака със същата дебелина.

При промяна на честотата на захранващата мрежа и U мрежата \u003d U 1 = 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 на равновесието на ЕМП за една фаза на статора:
. Пренебрегвайки спада на напрежението в статорната верига, може да се запишат абсолютните стойности на ЕДС и напрежението при U 1 =const.

ОТНОСНО
Тук се вижда, че с нарастването е 1 потокът намалява и с намаляване е 1 той расте. Това обяснява промяната в критичния момент на двигателя и неговия капацитет на претоварване.

В
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 въртящ 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. Следователно, за най-доброто 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 промени в същата степен като честотата, т.е. в
, механичните характеристики ще изглеждат както е показано на фигурата. Вижда се, 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 влиянието на спада на напрежението върху активното съпротивление на намотката на статора, което води до намаляване на напрежението върху веригата за намагнитване 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 рекуперация на енергия към мрежата;

б) опозиция;

в) динамично спиране.

а) Спиране с рекуперация на енергия към мрежата.

При липса на външен статичен момент на вала, двигателят, свързан към мрежата, ще се върти със скорост, близка до синхронна. 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 мотор, когато въртящото се магнитно поле пресича проводниците на статорните и роторните намотки 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 се поле в същата 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 изводи могат да се направят въз основа на анализа на активната (електромагнитна) и реактивната мощност. Всъщност от израза за Р EM следва, че за S<0 P ЭМ >0
Тези. активната мощност променя посоката (прехвърля се към мрежата), а от израза за Q 2 следва, че с 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 реактивната мощност, необходима за създаване на магнитно поле.

т Спирането с връщане на енергия към мрежата се използва при подемни 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 нормално спускане на товара, M c не трябва да надвишава критичния момент в режима на генератора. С реактивен момент на съпротивление може да се получи режим с възстановяване на енергията към мрежата за кратко време, ако AM 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 намотката на статора от броя на двойките полюси  P =1 на  P =2.

б) противоточно спиране.

В режим на заден ход 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 началния ток, въртящият момент поради високата честота на тока, следователно голямото индуктивно съпротивление на роторната верига (
) ще бъде малък. Следователно, за да се увеличи въртящият момент и едновременно 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 ЕДС на ротора при S = ​​1

S n - номинално приплъзване

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

П При понижаване на товара в режим на противоток спирането се извършва в прав участък от механичната характеристика, чиято твърдост се определя от активното съпротивление в роторната верига. Механичната характеристика на IM по време на спирачно спускане на товара в режим на опозиция е показана на фигурата. За спиране с противоток с реактивен въртящ момент на съпротивление е необходимо да се промени реда на фазите на захранващото напрежение, докато двигателят работи и в същото време да се въведе допълнително съпротивление във веригата на ротора, за да се ограничи първоначалното токов удар и едновременно с това увеличава 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 незначително (виж фиг. сегмент
).

в) динамично спиране с независимо DC възбуждане

Когато статорната намотка на IM 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 роторния ток с потока от остатъчно 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, който осигурява протичане на капацитивен ток през намотките на статора, т.е. водещ ток, който създава ефект на капацитет. В 1-ви случай ще има динамичен режим на спиране с независимо възбуждане, във 2-ри случай със самовъзбуждане.

При динамично спиране с независимо възбуждане намотките на статора се изключват от мрежата на трифазен ток и се свързват към източник на постоянен ток. Този ток създава неподвижен в пространството магнитен поток, който, когато роторът се върти, ще индуцира ЕМП в последния. Под действието на ЕМП в намотките на ротора ще тече ток, от взаимодействието на който със стационарен поток възниква спирачен момент. Двигателят 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 намотките имат само омично съпротивление, когато се захранват от постоянен ток, малко напрежение е достатъчно, за да се получи желаната стойност на тока. Полупроводниковите токоизправители се използват като източник на постоянен ток за двигатели с малка и средна мощност, а за големи двигатели могат да се използват специални генератори с ниско напрежение.

д
За да се изведе уравнението за механичната характеристика на IM в режим на динамично спиране, режимът на синхронния генератор, в който IM преминава след свързване към източник на постоянен ток, е препоръчително да се замени еквивалентният режим на IM, като се приеме, че статорът му се захранва от променлив ток вместо постоянен. При такава подмяна MMF се създава съвместно от намотките на статора и ротора и трябва да се спазва равенството на MMF и за 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, изобразена един до друг.

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

. Оттук и стойността на променлив ток, еквивалентен на постоянен:
, но
. Необходими постоянни напрежения и мощност
:
.

ОТНОСНО ограничавайки тока I 1, машината в режим на спиране може да бъде представена като нормално кръвно налягане. Въпреки това, АМ работата в режим на динамично спиране се различава значително от работата в нормален двигателен режим. В режим на мотор, 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 в приплъзването поради непрекъсната промяна в получения 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 завоите на намотката на статора
. От векторната диаграма на токове следва:

Квадратура Тези изрази и добавяне на член по член, получаваме: Токът на намагнитване е равен на
.

В управлявания автомобил
, където E 2 ’ е ЕДС на ротора при синхронна скорост  0, съответстваща на честотата на мрежата. Когато  е различно от  0, ЕМП на ротора ще бъде равно на:
, където  - относителна скорост или по друг начин - приплъзване в режим на динамично спиране. В този случай уравнението на равновесието на ЕМП за роторната верига има вида:
, и токът на намагнитване, изразен чрез E 2 ’:
.

Импедансът на ротора, като се има предвид факта, че неговото индуктивно реактивно съпротивление се променя с промяна в скоростта на въртене на ротора:
.

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 чрез електромагнитна мощност:
, където m 1 е броят на фазите на намотката на статора.

От израза за M се вижда, 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, откриваме, 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 роторната верига 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 едни и същи 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 роторната верига.

Чрез разделяне на стойността на M на стойността на M K, уравнението на механичната характеристика може да получи вида:
.

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 интензивността на електрическите вибрации, които са описани по-долу.

В 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 възможно най-много импулсите или токовите трептения, които се генерират във веригите на предавателя и приемник, особено в последния.

Известно е, че когато електрическите импулси, приложени към веригата, съвпадат със свободни трептения, интензитетът на създадените в нея трептения зависи от стойността на физическата константа и съотношението на периодите на приложени и свободни трептения. За да се получат най-добри резултати, е необходимо периодите на принудителни 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 величина ще бъде право пропорционална на индуктивност и обратно пропорционална на съпротивлението.

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 това предвид, изобретих и използвах проводници със специална форма и много големи напречни сечения; Но открих, че способността за увеличаване на индуктивността и намаляване на съпротивлението е ограничена. Това е разбираемо, когато се има предвид, че резонансното увеличение на тока или напрежението във веригата е пропорционално на честотата на импулсите и че големите индуктивности обикновено причиняват нискочестотни колебания.

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 повърхностния слой и че тази интерференция могат да бъдат заобиколени с помощта на многожилни, усукани проводници, но на практика има други препятствия, които често са по-големи от ползите от тяхното използване.

Добре известен факт е, че ако температурата на един проводник се повиши, нараства и неговото съпротивление, така че дизайнерите поставят намотките по такъв начин, че да не ги нагряват по време на употреба.

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

Накратко, моето изобретение е да създам голям интензитет и продължителност на вибрациите 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, като по този начин се свеждат до минимум загубите.

Изобретението ми не само осигурява пестене 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 натрупват 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, охлаждаща течност), което ще доведе до най-голяма самоиндукция и най-малко съпротивление. Например, ако в система за предаване на енергия през околната среда предавателят и приемникът са свързани към земята и към изолирани клеми с помощта на проводници, тогава дължината на тези проводници трябва да бъде равна на една четвърт от дължината на вълната, преминаваща чрез тях.

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

Диаграмата представя две устройства, едното от които може да бъде приемник, а другото предавател. Всяка от тях съдържа намотка от няколко намотки 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 спираловидно навити индуктивни намотки B и B" , чийто един край е свързан към маса C, а другият, идващ от центъра, към изолиран терминал, изведен във въздуха. Намотките В се поставят в контейнер, съдържащ охлаждащ агент, около който са навити намотки А. Намотките във формата на спирала са предназначени да създават свободни трептения. Разбира се, формата им може да бъде всякаква.

Сега да предположим, в най-простия случай, че предавателната намотка А се въздейства от импулси с произволна честота. Подобни импулси ще бъдат индуцирани в намотки B, но с 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 резониращата верига B ще се увеличи в същата пропорция, в която съпротивлението ще намалее.

Въпреки това, често 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, които определя интензитета на свободните трептения.

Трептенията в бобината B, силно усилени, се разпространяват и достигат до намотка B ", настроена да приема, възбуждащи съответни трептения в нея и които по подобна причина се усилват, което води до увеличаване на токове или трептения във веригите A " на приемащото устройство. При периодично отваряне и затваряне на верига А ефектът в приемника се увеличава по описания начин не само поради усилването на импулсите в намотки 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 честота на собствени трептения, с други думи, те се възбуждат от свободни трептения на високочестотни кондензаторни разряди. В този случай охлаждането на проводника А води до значително увеличаване на трептенията в резонансния кръг В. Бобините В „се възбуждат по-пропорционално и индуцират токове с висока интензивност във веригата А”. Очевидно, колкото по-голям е броят на свободно вибриращи вериги, които редуват предаването и приемането на енергия, толкова по-голям ще бъде ефектът от приложението на моето изобретение.

Регулиране на честотата на базата на тиристорни честотни преобразуватели всички ши

pe се използва на кораби от световния флот, особено на специализирани - контейнерни

вагони, кораби за превоз на тежки товари и др.

Този тип регулиране е най-гладкото и икономично, с набор от

до 12:1 и повече.

Промяната на честотата на мрежовия ток засяга два важни параметъра на асинхронния

крачен двигател:

1. ъглова скорост ω = 2πf (1 - s) / p;

2. критичен (максимален) момент на двигателя M = s.

Както следва от горните съотношения, с увеличаване на честотата на тока, ъгловият

скоростта нараства правопропорционално на честотата, а критичният момент намалява

е обратно пропорционална на квадрата на честотата, което може да доведе до преобръщане

асинхронен двигател (вижте по-долу).

Ориз. 245. Механични характеристики на асинхронен двигател при промяна на честотата на мрежовия ток: изкуствен (IMH) при честота f = 25 Hz;

естествен (EMH) при честота f = 50 Hz

Помислете за контрол на скоростта, като промените честотата на захранването от

стойности f = 25 Hz до стойност f = 50 Hz (фиг. 245).

Оставете двигателя да работи в точка "C" на изкуствена механична характеристика

задръжте на честота f = 25 Hz. Тази характеристика съответства на критичния момент

M и ъгловата скорост на идеалния празен ход ω.

При рязко увеличаване на честотата на тока с коефициент 2, т.е. до f = 50 Hz,

критичният момент ще намалее 4 пъти (M = 0,25 M), а ъгловата скорост на идеала

празен ход ще се увеличи 2 пъти, до стойността на ω.

В този случай двигателят с постоянна скорост ще се движи от точка "C" до точка "D".

Тази точка съответства на електромагнитен момент, по-малък от спирачния статичен M . Следователно двигателят ще бъде спиран по участъка "DE" на характеристиката и в точката

"E" ще спре.

При реактивен статичен момент (помпи, вентилатори и др.) преходният процес в точка "Е" ще приключи, т.е. двигател след спиране на ротора в точка "E"

невъзможно е да устоиш под течение.

С активен статичен момент (товарни лебедки и кранове, ветрило),

работният процес в точка "E" няма да приключи, двигателят, след кратко спиране на ротора в точка "E", се обръща и под въздействието на статичния момент M, създаден от окачен товар (или корабна котва), той ще се ускори в обратна посока

Задвижващият механизъм ще премине в режим на спускане на спирачките, в който електромагнитното

Двигателят е насочен към повдигане, но всъщност товарът (котвата) е спуснат.

В този случай скоростта на спускане непрекъснато ще се увеличава, т.к. като ускоряваш

задвижване, стойността на спирачния електромагнитен въртящ момент на двигателя непрекъснато намалява

поклаща се (М< М ). Если привод своевременно не остановить, произойдет авария.

Следователно за електрически задвижвания на подемни и котвени механизми

при регулиране на скоростта както честотата на тока, така и напрежението на мрежата се променят еднакво.

Ориз. 246. Механични характеристики на асинхронен двигател с едновременно изменение на честотата на тока и напрежението на захранващата мрежа: естествена при честота f = 50 Hz; изкуствен при честоти f = 10, 20, 30 и 40 Hz

Тогава критичният момент на двигателя M = c = const (виж фиг. 246), следователно