Rritja e frekuencës së rrymës elektrike alternative. Mënyrat për të rritur frekuencën e rrymës

Frekuenca është një nga karakteristikat kryesore të rrymës alternative, e cila prodhohet nga gjeneratorët. Mund të matet duke përdorur një testues konvencional, me cilësimet e duhura. Ju mund të ndryshoni frekuencën duke rregulluar cilësimet e oshilatorit ose induktancën dhe kapacitetin në qark.

Do t'ju duhet

• Alternator, kondensator, induktor, testues

Udhëzim

• Një rrymë alternative shfaqet në një kornizë të një përcjellësi që rrotullohet në një fushë magnetike konstante me një shpejtësi të caktuar këndore. Meqenëse shpejtësia këndore është drejtpërdrejt proporcionale me shpejtësinë, rrisni ose ulni frekuencën e rrymës alternative duke ulur ose rritur frekuencën e mbështjelljes së gjeneratorit. Për shembull, duke rritur frekuencën e rrotullimit të mbështjelljes së gjeneratorit me 2 herë, marrim një rritje të frekuencës së rrymës alternative me të njëjtën sasi.
• Nëse një tension i alternuar furnizohet në rrjet, atëherë frekuenca e tij mund të ndryshohet duke përdorur një induktor dhe një kondensator në qark. Instaloni një induktor dhe një kondensator në rrjet, duke i lidhur ato paralelisht. Një qark i tillë oscilues do të krijojë frekuencën e tij të lëkundjes. Për ta llogaritur atë duke përdorur një testues të konfiguruar për të matur induktivitetin, gjeni këtë vlerë për këtë spirale të veçantë. Pas kësaj, përcaktoni kapacitetin e kondensatorit në qark duke përdorur të njëjtin testues, vetëm me cilësimet për matjen e kapacitetit.
• Lidheni sistemin me një burim AC, ndërsa rezistenca e tij aktive duhet të jetë e papërfillshme. Ky qark oscilues do të krijojë një frekuencë natyrore në qark, e cila do të shkaktojë shfaqjen e rezistencës kapacitore dhe induktive.
  Për të gjetur vlerën e tij:
  1. Gjeni produktin e induktivitetit dhe kapacitetit të matur me testues.2. Nga vlera e fituar në hapin 1 nxirret rrënjën katrore.3. Shumëzojeni rezultatin me numrin 6.28.4. Ndani numrin 1 me vlerën e marrë në hapin 3.
• Kur ndryshoni frekuencën e rrymës, duhet të merret parasysh fakti se nëse frekuenca e rrjetit dhe frekuenca e qarkut përkojnë, do të ndodhë një fenomen rezonancë, në të cilin vlerat maksimale të fuqisë aktuale dhe EMF do të rritet ndjeshëm dhe qarku mund të digjet.

Artikulli do të diskutojë se si të rritet rryma në qarkun e ngarkuesit, në furnizimin me energji elektrike, transformatorin, gjeneratorin, në portat USB të kompjuterit pa ndryshuar tensionin.

Cila është forca aktuale?

Rryma elektrike është një lëvizje e urdhëruar e grimcave të ngarkuara brenda një përcjellësi me praninë e detyrueshme të një qarku të mbyllur.

Shfaqja e rrymës është për shkak të lëvizjes së elektroneve dhe joneve të lira me një ngarkesë pozitive.

Në procesin e lëvizjes, grimcat e ngarkuara mund të ngrohin përcjellësin dhe të kenë një efekt kimik në përbërjen e tij. Përveç kësaj, rryma mund të ndikojë në rrymat fqinje dhe trupat e magnetizuar.

Forca aktuale është një parametër elektrik që është një sasi skalare. Formula:

I=q/t ku I është aktual, t është koha dhe q është ngarkesë.

Vlen gjithashtu të dihet ligji i Ohm-it, sipas të cilit rryma është drejtpërdrejt proporcionale me U (tensioni) dhe anasjelltas proporcionale me R (rezistenca).

Ekzistojnë dy lloje të rrymës - pozitive dhe negative.

Më poshtë do të shqyrtojmë se nga varet ky parametër, si të rritet fuqia aktuale në qark, në gjenerator, në furnizimin me energji elektrike dhe në transformator.

Nga çfarë varet forca e rrymës?

Për të rritur I në një qark, është e rëndësishme të kuptoni se cilët faktorë mund të ndikojnë në këtë parametër. Këtu mund të theksoni varësinë nga:

• rezistencës. Sa më i vogël të jetë parametri R (Ohm), aq më e lartë është forca aktuale në qark.
• Tensionet. Sipas të njëjtit ligj të Ohm-it, mund të konkludojmë se me rritjen e U, rritet edhe forca aktuale.
• Forca e fushës magnetike. Sa më i madh të jetë, aq më i lartë është voltazhi.
• Numri i kthesave të spirales. Sa më i madh të jetë ky tregues, aq më i madh është U dhe, në përputhje me rrethanat, aq më i lartë I.
• Fuqia e forcës që transmetohet në rotor.
• Diametrat e përcjellësit. Sa më i vogël të jetë, aq më i lartë është rreziku i ngrohjes dhe djegies së telit të furnizimit.
• Dizajni i furnizimit me energji elektrike.
• Diametri i telave të statorit dhe armaturës, numri i kthesave të amperit.
• Parametrat e gjeneratorit - rryma e funksionimit, tensioni, frekuenca dhe shpejtësia.

Si të rritet rryma në qark?

Ka situata kur është e nevojshme të rritet I, i cili rrjedh në qark, por është e rëndësishme të kuptohet se duhet të merren masa, kjo mund të bëhet duke përdorur pajisje speciale.

Konsideroni se si të rrisni fuqinë aktuale duke përdorur pajisje të thjeshta.

Për të kryer punën do t'ju duhet një ampermetër.

Opsioni 1.

Sipas ligjit të Ohm-it, rryma është e barabartë me tensionin (U) të ndarë me rezistencën (R). Mënyra më e thjeshtë për të rritur forcën I, që sugjeron vetë, është rritja e tensionit që furnizohet në hyrjen e qarkut, ose zvogëlimi i rezistencës. Në këtë rast, unë do të rritem në përpjesëtim të drejtë me U.

Për shembull, kur lidhni një qark 20 ohm me një burim energjie me U = 3 volt, rryma do të jetë 0,15 A.

Nëse shtoni një furnizim tjetër me energji 3V në qark, vlera totale e U mund të rritet në 6 Volt. Prandaj, rryma gjithashtu do të dyfishohet dhe do të arrijë një kufi prej 0.3 Amper.

Burimet e energjisë duhet të lidhen në seri, domethënë plusi i një elementi është i lidhur me minusin e të parit.

Për të marrë tensionin e kërkuar, mjafton të lidhni disa furnizime me energji elektrike në një grup.

Në jetën e përditshme, burimet konstante U të kombinuara në një grup quhen bateri.

Pavarësisht qartësisë së formulës, rezultatet praktike mund të ndryshojnë nga llogaritjet teorike, të cilat shoqërohen me faktorë shtesë - ngrohja e përcjellësit, seksioni kryq i tij, materiali i përdorur, etj.

Si rezultat, R ndryshon në drejtimin e rritjes, gjë që çon në një ulje të forcës I.

Rritja e ngarkesës në qarkun elektrik mund të shkaktojë mbinxehje të përcjellësve, djegie apo edhe zjarr.

Kjo është arsyeja pse është e rëndësishme të jeni të kujdesshëm kur përdorni pajisjet dhe të merrni parasysh fuqinë e tyre kur zgjidhni një seksion.

Vlera e I mund të rritet në një mënyrë tjetër duke ulur rezistencën. Për shembull, nëse voltazhi i hyrjes është 3 volt, dhe R është 30 ohms, atëherë një rrymë e barabartë me 0,1 amper kalon nëpër qark.

Nëse ulni rezistencën në 15 ohmë, forca aktuale, përkundrazi, do të dyfishohet dhe do të arrijë 0.2 amper. Ngarkesa zvogëlohet pothuajse në zero gjatë një qarku të shkurtër pranë burimit të energjisë, në këtë rast unë rritem në vlerën maksimale të mundshme (duke marrë parasysh fuqinë e produktit).

Ju mund të zvogëloni më tej rezistencën duke ftohur telin. Një efekt i tillë i superpërçueshmërisë ka qenë prej kohësh i njohur dhe përdoret në mënyrë aktive në praktikë.

Për të rritur fuqinë aktuale në qark, shpesh përdoren pajisje elektronike, për shembull, transformatorët e rrymës (si tek saldatorët). Fuqia e ndryshores I në këtë rast rritet me zvogëlimin e frekuencës.

Nëse ka rezistencë aktive në qarkun AC, I rritet me një rritje të kapacitetit të kondensatorit dhe një ulje të induktivitetit të spirales.

Në një situatë ku ngarkesa është thjesht kapacitive, rryma rritet me rritjen e frekuencës. Nëse qarku përfshin induktorë, forca I do të rritet njëkohësisht me uljen e frekuencës.

Opsioni 2.

Për të rritur fuqinë aktuale, mund të përqendroheni në një formulë tjetër, e cila duket si kjo:

I = U*S/(ρ*l). Këtu dimë vetëm tre parametra:

• S - seksioni i telit;
• l - gjatësia e saj;
• ρ është rezistenca elektrike specifike e përcjellësit.

Për të rritur rrymën, montoni një zinxhir në të cilin do të ketë një burim aktual, një konsumator dhe tela.

Roli i burimit aktual do të kryhet nga një ndreqës, i cili ju lejon të rregulloni EMF.

Lidheni qarkun me burimin dhe testuesin me konsumatorin (paracaktoni pajisjen për të matur fuqinë aktuale). Rritni EMF dhe kontrolloni performancën në pajisje.

Siç u përmend më lart, me rritjen e U-së, rryma gjithashtu mund të rritet. Një eksperiment i ngjashëm mund të bëhet për rezistencën.

Për ta bërë këtë, zbuloni se nga çfarë materiali janë bërë telat dhe instaloni produkte që kanë një rezistencë më të ulët. Nëse nuk mund të gjeni përçues të tjerë, shkurtoni ato që janë instaluar tashmë.

Një mënyrë tjetër është rritja e seksionit kryq, për të cilin paralelisht me telat e instaluar ia vlen të montoni përçues të ngjashëm. Në këtë rast, zona e seksionit kryq të telit rritet dhe rryma rritet.

Nëse shkurtojmë përcjellësit, parametri (I) me interes për ne do të rritet. Nëse dëshironi, opsionet për rritjen e fuqisë aktuale mund të kombinohen. Për shembull, nëse përçuesit në qark janë shkurtuar me 50%, dhe U është ngritur me 300%, atëherë forca I do të rritet me 9 herë.

Si të rritet rryma në furnizimin me energji elektrike?

Në internet, shpesh mund të gjeni pyetjen se si të rritet I në furnizimin me energji elektrike pa ndryshuar tensionin. Konsideroni opsionet kryesore.

Situata #1.

Furnizimi me energji 12 volt funksionon me një rrymë prej 0,5 amper. Si të ngrihet unë në vlerën kufi? Për ta bërë këtë, një tranzistor vendoset paralelisht me PSU. Përveç kësaj, një rezistencë dhe një stabilizues janë instaluar në hyrje.

Kur voltazhi në të gjithë rezistencën bie në vlerën e dëshiruar, transistori hapet dhe pjesa tjetër e rrymës nuk rrjedh përmes stabilizatorit, por përmes tranzitorit.

Kjo e fundit, nga rruga, duhet të zgjidhet sipas rrymës së vlerësuar dhe duhet të instalohet një radiator.

Përveç kësaj, opsionet e mëposhtme janë në dispozicion:

• Rritni fuqinë e të gjithë elementëve të pajisjes. Instaloni një stabilizues, një urë diodë dhe një transformator me fuqi më të lartë.
• Nëse ka mbrojtje aktuale, zvogëloni vlerën e rezistencës në qarkun e kontrollit.

Situata #2.

Ekziston një furnizim me energji elektrike për U \u003d 220-240 Volt (në hyrje), dhe në dalje një konstante U \u003d 12 Volt dhe I \u003d 5 Amper. Detyra është të rritet rryma në 10 amper. Në të njëjtën kohë, PSU duhet të mbetet afërsisht e njëjta madhësi dhe të mos mbinxehet.

Këtu, për të rritur fuqinë e daljes, është e nevojshme të përdoret një transformator tjetër, i cili rillogaritet për 12 volt dhe 10 amper. Përndryshe, produkti do të duhet të mbështillet vetë.

Në mungesë të përvojës së nevojshme, është më mirë të mos rrezikoni, sepse ekziston një probabilitet i lartë i një qarku të shkurtër ose djegie të elementëve të shtrenjtë të qarkut.

Transformatori do të duhet të ndryshohet në një produkt më të madh, si dhe të rillogarisë zinxhirin e amortizatorit të vendosur në DRAIN të çelësit.

Pika tjetër është zëvendësimi i kondensatorit elektrolitik, sepse kur zgjidhni një kapacitet, duhet të përqendroheni në fuqinë e pajisjes. Pra, për 1 W fuqi, ka 1-2 mikrofarad.

Pas një ndryshimi të tillë, pajisja do të nxehet më fort, kështu që nuk mund të bëni pa instaluar një tifoz.

Si të rritet rryma në karikues?

Në procesin e përdorimit të karikuesve, mund të vëreni se karikuesit për një tablet, telefon ose laptop kanë një sërë ndryshimesh. Përveç kësaj, shpejtësia me të cilën ngarkohet pajisja mund të ndryshojë gjithashtu.

Këtu shumë varet nëse përdoret pajisja origjinale apo jo origjinale.

Për të matur rrymën që vjen në tablet ose telefon nga karikuesi, mund të përdorni jo vetëm ampermetrin, por edhe aplikacionin Ampere.

Me ndihmën e softuerit, është e mundur të zbuloni shkallën e ngarkimit dhe shkarkimit të baterisë, si dhe gjendjen e saj. Aplikacioni është falas për t'u përdorur. E vetmja pengesë janë reklamat (versioni me pagesë nuk ka asnjë).

Problemi kryesor me karikimin e baterive është rryma e ulët e karikuesit, gjë që e bën shumë të gjatë kohën e ngritjes së kapacitetit. Në praktikë, rryma që rrjedh në qark varet drejtpërdrejt nga fuqia e ngarkuesit, si dhe nga parametrat e tjerë - gjatësia e kabllit, trashësia dhe rezistenca e tij.

Me ndihmën e aplikacionit Ampere, mund të shihni se në çfarë rryme po ngarkohet pajisja, si dhe të kontrolloni nëse produkti mund të karikohet me një shpejtësi më të madhe.

Për të përdorur aftësitë e aplikacionit, thjesht shkarkoni, instaloni dhe ekzekutoni.

Pas kësaj, telefoni, tableti ose një pajisje tjetër lidhet me karikuesin. Kjo është e gjitha - mbetet t'i kushtojmë vëmendje parametrave të rrymës dhe tensionit.

Përveç kësaj, informacioni për llojin e baterisë, nivelin U, statusin e baterisë dhe kushtet e temperaturës do të jenë të disponueshme për ju. Ju gjithashtu mund të shihni maksimumin dhe minimumin I që ndodhin gjatë periudhës së ciklit.

Nëse keni në dispozicion disa pajisje memorie, mund ta ekzekutoni programin dhe të përpiqeni të karikoni secilën prej tyre. Bazuar në rezultatet e testit, është më e lehtë të zgjedhësh një memorie që siguron rrymë maksimale. Sa më i lartë të jetë ky parametër, aq më shpejt do të ngarkohet pajisja.

Matja e rrymës nuk është e vetmja gjë që mund të bëjë aplikacioni Ampere. Me të, ju mund të kontrolloni se sa jam konsumuar në modalitetin e gatishmërisë ose kur aktivizoni lojëra (aplikacione) të ndryshme.

Për shembull, pas fikjes së ndriçimit të ekranit, çaktivizimit të GPS ose transferimit të të dhënave, është e lehtë të vërehet një ulje e ngarkesës. Në këtë sfond, është më e lehtë të konkludohet se cilat opsione e shkarkojnë baterinë në një masë më të madhe.

Çfarë tjetër vlen të përmendet? Të gjithë prodhuesit rekomandojnë karikimin e pajisjeve me karikues "vendas" që japin një rrymë të caktuar.

Por gjatë funksionimit, ka situata kur duhet të karikoni telefonin ose tabletin tuaj me karikues të tjerë që kanë më shumë fuqi. Si rezultat, shpejtësia e karikimit mund të jetë më e lartë. Por jo gjithmonë.

Pak njerëz e dinë, por disa prodhues kufizojnë kufirin aktual që mund të pranojë bateria e pajisjes.

Për shembull, pajisja Samsung Galaxy Alpha vjen me një karikues 1.35 Amp.

Kur lidhet një karikues 2-amp, asgjë nuk ndryshon - shpejtësia e karikimit mbetet e njëjtë. Kjo është për shkak të kufizimit që është vendosur nga prodhuesi. Një test i ngjashëm është bërë me një sërë telefonash të tjerë, të cilët vetëm konfirmuan supozimin.

Nisur nga sa më sipër, mund të konkludojmë se memoria "jo vendase" nuk ka gjasa të dëmtojë baterinë, por ndonjëherë mund të ndihmojë në karikim më të shpejtë.

Le të shqyrtojmë një situatë tjetër. Kur karikoni pajisjen nëpërmjet një lidhësi USB, bateria fiton kapacitet më ngadalë sesa nëse e ngarkoni pajisjen nga një karikues konvencional.

Kjo është për shkak të kufizimit të fuqisë aktuale që porta USB mund të japë (jo më shumë se 0,5 Amper për USB 2.0). Në rastin e përdorimit të USB3.0, forca aktuale rritet në nivelin 0.9 Amper.

Për më tepër, ekziston një mjet i veçantë që lejon "trojkën" të kalojë një I më të madhe përmes vetvetes.

Për pajisjet Apple, programi quhet ASUS Ai Charger, dhe për pajisjet e tjera, ASUS USB Charger Plus.

Si të rritet rryma në një transformator?

Një pyetje tjetër që shqetëson dashamirët e elektronikës është se si të rritet fuqia aktuale në lidhje me një transformator.

Këtu janë opsionet e mëposhtme:

• Instaloni një transformator të dytë;
• Rritni diametrin e përcjellësit. Gjëja kryesore është të lejoni seksionin e "hekurit".
• Rrit U;
• Rritni seksionin kryq të bërthamës;
• Nëse transformatori punon përmes një ndreqësi, ia vlen të përdorni një produkt me një shumëzues tensioni. Në këtë rast, U rritet, dhe me të, rritet edhe rryma e ngarkesës;
• Bleni një transformator të ri me rrymë të përshtatshme;
• Zëvendësoni bërthamën me një version ferromagnetik të produktit (nëse është e mundur).

Një transformator ka një palë mbështjellje (primare dhe dytësore). Shumë parametra të daljes varen nga seksioni kryq i telit dhe numri i kthesave. Për shembull, në anën e lartë ka kthesa X, dhe në anën tjetër ka 2X.

Kjo do të thotë që voltazhi në mbështjelljen dytësore do të jetë më i ulët, si dhe fuqia. Parametri i daljes varet gjithashtu nga efikasiteti i transformatorit. Nëse është më pak se 100%, U dhe rryma në qarkun sekondar zvogëlohen.

Duke marrë parasysh sa më sipër, mund të nxirren përfundimet e mëposhtme:

• Fuqia e transformatorit varet nga gjerësia e magnetit të përhershëm.
• Për të rritur rrymën në transformator, kërkohet një ulje e ngarkesës R.
• Rryma (A) varet nga diametri i mbështjelljes dhe fuqia e pajisjes.
• Në rast mbështjelljeje, rekomandohet përdorimi i telit më të trashë. Në këtë rast, raporti i telit sipas peshës në mbështjelljet primare dhe sekondare është afërsisht identik. Nëse 0,2 kg hekur mbështillet në mbështjelljen parësore dhe 0,5 kg në atë dytësore, primari do të digjet.

Si të rritet rryma në gjenerator?

Rryma në gjenerator varet drejtpërdrejt nga parametri i rezistencës së ngarkesës. Sa më i ulët ky cilësim, aq më i lartë është rryma.

Nëse I është më i lartë se parametri nominal, kjo tregon praninë e një regjimi emergjent - një rënie në frekuencë, mbinxehje të gjeneratorit dhe probleme të tjera.

Për raste të tilla, duhet të sigurohet mbrojtja ose shkëputja e pajisjes (pjesë e ngarkesës).

Përveç kësaj, me rritjen e rezistencës, voltazhi zvogëlohet, U shtohet në daljen e gjeneratorit.

Për të mbajtur parametrin në një nivel optimal, rregullohet rryma e ngacmimit. Në këtë rast, një rritje në rrymën e ngacmimit çon në një rritje të tensionit të gjeneratorit.

Frekuenca e rrjetit duhet të jetë në të njëjtin nivel (të jetë një vlerë konstante).

Konsideroni një shembull. Në një alternator makine, është e nevojshme të rritet rryma nga 80 në 90 amper.

Për të zgjidhur këtë problem, duhet të çmontoni gjeneratorin, të ndani dredha-dredha dhe të lidhni daljen me të, e ndjekur nga lidhja e urës së diodës.

Përveç kësaj, vetë ura diodike është ndryshuar në një pjesë me performancë më të lartë.

Pas kësaj, kërkohet të hiqni mbështjelljen dhe një pjesë të izolimit në vendin ku duhet të bashkohet tela.

Nëse ka një gjenerator të gabuar, dalja kafshohet prej tij, pas së cilës këmbët me të njëjtën trashësi ndërtohen me ndihmën e telit të bakrit.

Kur ndryshoni frekuencën e rrjetit të furnizimit dhe rrjetit U \u003d U 1 \u003d konst, ω 0 \u003d dhe momenti kritik ndryshon, pasi varet nga frekuenca në përpjesëtim të kundërt me katrorin e saj. Fluksi magnetik gjithashtu ndryshon, dhe zvogëlohet me rritjen e frekuencës dhe rritet me zvogëlimin e frekuencës. Kjo mund të shihet nga ekuacioni i ekuilibrit EMF për një fazë të statorit:
. Duke neglizhuar rënien e tensionit në qarkun e statorit, mund të shkruhet për vlerat absolute të EMF dhe tensionit në U 1 =konst.

RRETH
Këtu shihet se me rritjen f 1 fluksi zvogëlohet, dhe me një rënie f 1 ai rritet. Kjo shpjegon ndryshimin në momentin kritik të motorit dhe kapacitetin e tij të mbingarkesës.

Në
një rritje e fluksit çon në ngopjen e qarkut magnetik të makinës, një rritje të rrymës magnetizuese, duke rezultuar në një përkeqësim të performancës energjetike të motorit. Një ulje e rrjedhës me një çift rrotullues të ngarkesës konstante do të çojë në një rritje të rrymës së rotorit, e cila mund të shihet nga shprehja, dhe rryma e konsumuar nga rrjeti, pra, në një mbingarkesë të mbështjelljes së motorit me çelik të papërdorur. Në të dyja rastet, kapaciteti i mbingarkesës së motorit ndryshon. Prandaj, për përdorimin më të mirë të motorit, është e dëshirueshme që gjithmonë të ketë një rrjedhje konstante. Për ta bërë këtë, kur ndryshoni frekuencën, është e nevojshme të ndryshoni vlerën e tensionit të hyrjes, dhe jo vetëm në funksion të frekuencës, por edhe në funksion të ngarkesës. Në rastin më të thjeshtë, kur tensioni ndryshon në të njëjtën masë me frekuencën, d.m.th. në
, karakteristikat mekanike do të duken siç tregohet në figurë. Mund të shihet se kur tensioni ndryshon vetëm në funksion të frekuencës sipas ligjit
në frekuenca më të vogla se 0.5f 1N, kapaciteti i mbingarkesës së motorit do të ulet. Kjo është për shkak të ndikimit të rënies së tensionit në rezistencën aktive të mbështjelljes së statorit, e cila çon në një ulje të tensionit në qarkun magnetizues të mbështjellja e statorit, në një ulje të fluksit magnetik dhe, për rrjedhojë, në një ulje të momentit kritik të motorit.

Mënyrat e frenimit të një motori asinkron.

AD mund të funksionojë në të tre mënyrat e frenimit:

a) me rikuperimin e energjisë në rrjet;

b) kundërshtimi;

c) frenim dinamik.

a) Frenimi me rikuperim të energjisë në rrjet.

Në mungesë të një momenti statik të jashtëm në bosht, motori i lidhur me rrjetin do të rrotullohet me një shpejtësi afër sinkronit. Në të njëjtën kohë, energjia e nevojshme për të mbuluar humbjet konsumohet nga rrjeti. Nëse, për shkak të një force të jashtme, rotori rrotullohet me një shpejtësi sinkrone, atëherë rrjeti do të mbulojë vetëm humbjet në stator, dhe humbjet në rotor (mekanike dhe në çelik) do të mbulohen nga forca e jashtme.

Në modalitetin e motorit, kur fusha magnetike rrotulluese kalon përçuesit e mbështjelljes së statorit dhe rotorit në të njëjtin drejtim, EMF e statorit E 1 dhe rotorit E 2 janë në fazë. Kur = 0 EMF nuk induktohet në rotor, d.m.th. është e barabartë me 0. Kur > 0, përçuesit e mbështjelljes së statorit kryqëzohen nga fusha rrotulluese në të njëjtin drejtim, dhe përçuesit e rotorit - në drejtim të kundërt.

EMF i rotorit E 2 kthen shenjën e tij; makina kalon në modalitetin e gjeneratorit me rikuperimin e energjisë. Sa i përket rrymës, vetëm përbërësi aktiv i tij ndryshon drejtimin e tij. Komponenti reaktiv me rrëshqitje negative ruan drejtimin e tij. Kjo mund të shihet edhe nga shprehja për rrymën e rotorit (në S<0 S 2 >0).

Të njëjtat përfundime mund të nxirren në bazë të analizës së fuqive aktive (elektromagnetike) dhe reaktive. Në të vërtetë, nga shprehja për Р EM rrjedh se për S<0 P ЭМ >0
ato. fuqia aktive ndryshon drejtimin (transferohet në rrjet), dhe nga shprehja për Q 2 rrjedh se me S<0 реактивная мощность вторичного контура Q 2 сохраняет свой знак независимо от режима работы машины.

Kjo do të thotë që një makinë asinkrone, si në modalitetin motorik ashtu edhe në gjenerator, konsumon fuqinë reaktive të nevojshme për të krijuar një fushë magnetike.

T Frenimi me kthimin e energjisë në rrjet përdoret në instalimet e ngritjes dhe transportit, kur ulen ngarkesat e rënda. Nën veprimin e ngarkesës, rotori i makinës do të rrotullohet me një shpejtësi > 0, makina kalon në modalitetin e gjeneratorit dhe fillon të krijojë një çift rrotullues frenimi. Nëse M=M c është e barabartë, ngarkesa do të bjerë me një shpejtësi të qëndrueshme  c , siç tregohet në figurë. Duhet të kihet parasysh se për të siguruar zbritjen normale të ngarkesës, Mc nuk duhet të kalojë momentin kritik në modalitetin e gjeneratorit. Me një moment reaktiv rezistence, një modalitet me rikuperim të energjisë në rrjet mund të merret për një kohë të shkurtër nëse AM lejon kalimin e mbështjelljes së statorit nga një palë pole në tjetrën, siç tregohet në grafikun e mësipërm.

Modaliteti i rikuperimit ndodh në seksionin VS pas ndërrimit të mbështjelljes së statorit nga numri i çifteve të poleve  P =1 në  P =2.

b) frenim kundër rrymës.

Në modalitetin e kundërt, rotori i motorit rrotullohet në drejtim të kundërt me çift rrotullues të motorit. Rrëshqitja e tij S>1, dhe frekuenca e rrymës në rotor është më e madhe se frekuenca e rrjetit të furnizimit (
). Prandaj, përkundër faktit se rryma e rotorit është 7-9 herë më e lartë se rryma nominale, d.m.th. më shumë se rryma e nisjes, çift rrotullimi për shkak të frekuencës së lartë të rrymës, pra rezistenca e madhe induktive e qarkut të rotorit (
) do të jetë i vogël. Prandaj, për të rritur çift rrotullues dhe njëkohësisht për të zvogëluar rrymën, një rezistencë e madhe shtesë përfshihet në qarkun e rotorit, vlera e së cilës mund të llogaritet me shprehjen

Ku E 20 është EMF e vlerësuar e rotorit në S = 1

S n - rrëshqitje nominale

S n dhe - rrëshqitje me ngarkesë nominale në një karakteristikë artificiale.

P Kur ulni ngarkesën në modalitetin kundër rrymës, frenimi ndodh në një seksion të drejtë të karakteristikës mekanike, ngurtësia e së cilës përcaktohet nga rezistenca aktive në qarkun e rotorit. Karakteristika mekanike e IM gjatë zbritjes frenuese të ngarkesës në modalitetin e kundërt është paraqitur në figurë. Për frenimin nga kundërrryma me një çift rrotullues reaktiv të rezistencës, është e nevojshme të ndryshoni renditjen e fazave të tensionit të furnizimit ndërsa motori është në punë dhe në të njëjtën kohë të futni rezistencë shtesë në qarkun e rotorit në mënyrë që të kufizoni fillimin. rritja e rrymës dhe njëkohësisht rrit çift rrotullues i frenimit. Karakteristika mekanike në këtë rast duket siç tregohet në figurë. Frenimi duke kundërvepruar KZAD me një moment rezistence reaktive nuk është efektiv, pasi çift rrotullimi fillestar i frenimit kur rrëshqet është afër 2, për shkak të reaktancës së madhe të barabartë me
, do të jetë i parëndësishëm (shih segmentin Fig
).

në) frenim dinamik me ngacmim të pavarur DC

Kur mbështjellja e statorit të IM shkëputet nga rrjeti, mbetet vetëm një fluks i lehtë magnetik nga magnetizimi i mbetur i çelikut të statorit. EMF i induktuar në një rotor rrotullues dhe rryma në rotor do të jetë shumë e vogël. Ndërveprimi i rrymës së rotorit me fluksin nga magnetizimi i mbetur nuk mund të krijojë ndonjë çift rrotullues elektromagnetik të rëndësishëm. Prandaj, për të marrë çift rrotulluesin e duhur të frenimit, është e nevojshme të krijohet artificialisht fluksi i duhur magnetik i statorit. Kjo mund të arrihet duke furnizuar rrymë direkte në mbështjelljet e statorit ose duke lidhur kondensatorët ose një konvertues të frekuencës së tiristorit me to, i cili siguron rrjedhjen e rrymës kapacitative nëpër mbështjelljet e statorit, d.m.th. rryma kryesore, e cila krijon një efekt kapaciteti. Në rastin e parë, do të ketë një mënyrë dinamike frenimi me ngacmim të pavarur, në rastin e dytë, me vetë-ngacmim.

Me frenim dinamik me ngacmim të pavarur, mbështjelljet e statorit shkëputen nga rrjeti i rrymës trefazore dhe lidhen me një burim të rrymës së drejtpërdrejtë. Kjo rrymë krijon një fluks magnetik që është i palëvizshëm në hapësirë, i cili, kur rotori rrotullohet, do të nxisë një EMF në të fundit. Nën veprimin e EMF, një rrymë do të rrjedhë në mbështjelljet e rotorit, nga ndërveprimi i së cilës me një rrjedhë të palëvizshme lind një çift rrotullues frenimi. Motori bëhet një gjenerator sinkron i poleve të nënkuptuar që funksionon me shpejtësi të ndryshueshme.

Lidhja simetrike e 3 mbështjelljeve të statorit me rrjetin DC është e pamundur pa ndërrimin e tyre. Zakonisht një nga skemat e paraqitura në Fig.

Meqenëse mbështjelljet kanë vetëm rezistencë omike kur ushqehen me rrymë të drejtpërdrejtë, mjafton një tension i vogël për të marrë vlerën e dëshiruar të rrymës. Ndreqësit gjysmëpërçues përdoren si burim DC për motorët me fuqi të vogël dhe të mesme, dhe gjeneratorë specialë të tensionit të ulët DC mund të përdoren për motorët e mëdhenj.

D
Për të nxjerrë ekuacionin për karakteristikën mekanike të IM në modalitetin e frenimit dinamik, modalitetin e gjeneratorit sinkron, në të cilin kthehet IM pasi lidhet me një burim të rrymës direkte, këshillohet të zëvendësohet mënyra ekuivalente e IM. duke supozuar se statori i tij fuqizohet nga rryma alternative në vend të rrymës direkte. Me një zëvendësim të tillë, MMF krijohet së bashku nga mbështjelljet e statorit dhe rotorit, dhe duhet të respektohet barazia e MMF për të dy rastet, d.m.th. F POST \u003d F TRANS. Përkufizimi i MMF i krijuar nga rryma e vazhdueshme I POST për qarkun “a” është shpjeguar në fig. dhe diagrami vektorial, i paraqitur krah për krah.

Amplituda e MMF e krijuar nga rryma alternative I 1 kur ajo rrjedh nëpër mbështjelljet e statorit: . Në bazë të gjendjes

. Prandaj vlera e rrymës alternative ekuivalente me direkte:
, por
. Tensionet dhe fuqia e kërkuar DC
:
.

RRETH duke kufizuar rrymën I 1, makina në modalitetin e frenimit mund të përfaqësohet si një presion normal i gjakut. Megjithatë, funksionimi AM në modalitetin dinamik të frenimit ndryshon ndjeshëm nga funksionimi në modalitetin normal të motorit. Në modalitetin e motorit, rryma magnetizuese dhe fluksi magnetik praktikisht nuk ndryshojnë kur ndryshon rrëshqitja. Gjatë frenimit dinamik, fluksi magnetik ndryshon me një ndryshim në rrëshqitje për shkak të një ndryshimi të vazhdueshëm në MMF që rezulton, i cili përbëhet nga një MMF konstante e statorit (rryma direkte) dhe një MMF e ndryshueshme e rotorit (rryma alternative me frekuencë të ndryshueshme) .

Rezulton rryma magnetizuese, e reduktuar në numrin e kthesave të mbështjelljes së statorit
. Nga diagrami vektorial i rrymave vijon:

Duke i katrorizuar këto shprehje dhe duke mbledhur term pas termi, marrim: Rryma magnetizuese është e barabartë me
.

Në makinën e drejtuar
, ku E 2 ’ është EMF e rotorit me një shpejtësi sinkrone  0 që korrespondon me frekuencën e rrjetit. Kur  është i ndryshëm nga  0, EMF i rotorit do të jetë i barabartë me:
, ku  - shpejtësia relative ose ndryshe - rrëshqitje në modalitetin e frenimit dinamik. Në këtë rast, ekuacioni i ekuilibrit EMF për qarkun e rotorit ka formën:
, dhe rryma magnetizuese, e shprehur përmes E 2 ':
.

Rezistenca e rezistencës së rotorit, duke marrë parasysh faktin se reaktanca e tij induktive ndryshon me një ndryshim në shpejtësinë e rrotullimit të rotorit:
.

Duke pasur parasysh se
dhe duke zëvendësuar vlerat e I , sin 2 dhe Z 2 ' në ekuacionin për I 1 2, nga raporti që rezulton, gjendet rryma I 2 ', e cila do të jetë e barabartë me:
.

Çift rrotullues elektromagnetik i zhvilluar nga motori, i shprehur në terma të fuqisë elektromagnetike:
, ku m 1 është numri i fazave të mbështjelljes së statorit.

Nga shprehja për M mund të shihet se momenti gjatë frenimit dinamik përcaktohet nga rryma alternative I 1, e cila është ekuivalente me rrymën e drejtpërdrejtë që rrjedh nëpër mbështjelljet e statorit.

Marrja e derivatit dhe duke e barazuar me 0, gjejmë se momenti do të jetë maksimal me një shpejtësi relative:
, dhe vlera e këtij momenti, i quajtur gjithashtu kritik, është e barabartë me:
.

M
Karakteristikat mekanike për vlera të ndryshme të rrymës direkte dhe rezistencë të ndryshme të qarkut të rotorit janë paraqitur në figurë. Kurbat 1 dhe 2 korrespondojnë me të njëjtën vlerë të rezistencës së qarkut të rotorit dhe vlera të ndryshme të rrymës direkte në stator, dhe kthesat 3 dhe 4 korrespondojnë me të njëjtat vlera të rrymës direkte, por një rezistencë më të madhe të qarku i rotorit.

Nga shprehja për M K rezulton se momenti kritik i motorit në modalitetin e frenimit dinamik nuk varet nga rezistenca aktive e qarkut të rotorit.

Duke pjesëtuar vlerën e M me vlerën e M K, ekuacionit të karakteristikës mekanike mund t'i jepet forma:
.

Për të gjithë ata që mund të preken:

Le të dihet për të gjithë se unë, Nikola Tesla, një qytetar amerikan me banim në Manhattan, kam shpikur përmirësime të reja dhe të dobishme në mjetet e rritjes së intensitetit të dridhjeve elektrike, të cilat përshkruhen më poshtë.

Në shumë përdorime shkencore dhe praktike të impulseve ose lëkundjeve elektrike - si për shembull, në sistemet për transmetimin e të dhënave në distanca - është shumë e rëndësishme të rriten sa më shumë që të jetë e mundur impulset ose lëkundjet e rrymës që krijohen në qarqet e transmetuesit dhe marrës, veçanërisht në këtë të fundit.

Dihet se kur impulset elektrike të aplikuara në qark përkojnë me lëkundjet e lira, intensiteti i lëkundjeve të krijuara në të varet nga vlera e konstantës fizike dhe raporti i periudhave të lëkundjeve të aplikuara dhe të lira. Për të marrë rezultatet më të mira, është e nevojshme që periudhat e lëkundjeve të detyruara dhe të lira të përkojnë, me ç'rast intensiteti i këtyre të fundit do të jetë më i madh dhe varet kryesisht nga induktiviteti dhe rezistenca e qarkut, madhësia e tyre do të jetë drejtpërdrejt proporcionale me induktiviteti dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me rezistencën.

Kështu, për të rritur lëkundjet në qark, me fjalë të tjera, për të rritur rrymën ose tensionin, duhet të bëni induktancën sa më të madhe dhe rezistencën sa më të vogël. Me këtë në mendje, shpiva dhe përdora tela me formë të veçantë dhe me prerje tërthore shumë të mëdha; Por kam zbuluar se aftësia për të rritur induktivitetin dhe për të ulur rezistencën është e kufizuar. Kjo është e kuptueshme kur merret parasysh se rritja rezonante e rrymës ose e tensionit në një qark është proporcionale me frekuencën e impulseve dhe se induktancat e mëdha në përgjithësi shkaktojnë lëkundje me frekuencë të ulët.

Nga ana tjetër, rritja e seksionit kryq të përcjellësit për të ulur rezistencën, pas një farë kufiri, redukton pak ose aspak rezistencën, pasi dridhjet elektrike, veçanërisht frekuencat e larta, rrjedhin në shtresën afër sipërfaqes dhe kjo ndërhyrje. mund të anashkalohen duke përdorur tela të bllokuar, të përdredhur, por në praktikë ka pengesa të tjera që shpesh janë më të mëdha se përfitimet e përdorimit të tyre.

Është një fakt i njohur se nëse temperatura e një përcjellësi rritet, rritet edhe rezistenca e tij, kështu që projektuesit i vendosin bobinat në mënyrë të tillë që të shmangin ngrohjen e tyre gjatë përdorimit.

Zbulova se në mënyrë që lëkundjet në qark të jenë të lira, qarku duhet të funksionojë në një temperaturë të ulët dhe lëkundjet e ngacmimit gjithashtu duhet të rriten në masë të madhe.

Shkurtimisht, shpikja ime është të krijoj një intensitet dhe kohëzgjatje të madhe dridhjesh në një qark lirisht lëkundës ose rezonues duke e kryer këtë proces në një temperaturë të ulët.

Kjo zakonisht arrihet në aparatet tregtare kur objekti është i izoluar nga nxehtësia e padobishme, duke minimizuar kështu humbjet.

Shpikja ime jo vetëm që siguron kursim të energjisë, por ka një veti krejtësisht të re dhe të vlefshme për të rritur shkallën e intensitetit dhe kohëzgjatjen e lëkundjeve të lira. Kjo mund të jetë e dobishme sa herë që është e nevojshme të grumbullohen shkarkime lirisht lëkundëse.

Mënyra më e mirë për të zbatuar shpikjen është rrethimi i një qarku ose përcjellësi lirisht lëkundës të mbajtur në një temperaturë të ulët me një mjedis të përshtatshëm (ajër i ftohtë, ftohës), i cili do të rezultojë në vetë-induksionin më të madh dhe rezistencën më të vogël. Për shembull, nëse në një sistem të transmetimit të energjisë përmes mjedisit, transmetuesi dhe marrësi janë të lidhur me tokën dhe me terminalet e izoluar me anë të përçuesve, atëherë gjatësia e këtyre përçuesve duhet të jetë e barabartë me një të katërtën e gjatësisë së valës që kalon. përmes tyre.

Figura e bashkangjitur tregon një diagram të aparatit të përdorur në shpikjen time.

Diagrami paraqet dy pajisje, njëra prej të cilave mund të jetë një marrës dhe tjetra një transmetues. Secila përmban një spirale me disa rrotullime me rezistencë të ulët (të shënuar si A dhe A"). Spiralja kryesore, e destinuar të jetë pjesë e transmetuesit, është e lidhur me një burim rryme. Çdo pajisje përmban mbështjellje induktive të sheshta të mbështjellë spirale B dhe B" , një fund i të cilit është i lidhur me tokën C, dhe tjetri, që vjen nga qendra, në një terminal të izoluar të sjellë në ajër. Bobinat B vendosen në një enë që përmban një agjent ftohës rreth së cilës janë mbështjellë mbështjelljet A. Bobinat në formën e një spirale janë projektuar për të krijuar lëkundje të lira. Natyrisht, forma e tyre mund të jetë çdo.

Tani supozojmë, në rastin më të thjeshtë, që spiralja e transmetuesit A ​​veprohet nga impulse me frekuencë arbitrare. Impulse të ngjashme do të induktohen në bobinat B, por në një frekuencë më të lartë. Dhe kjo rritje do të jetë drejtpërdrejt proporcionale me induktivitetin e tyre dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me rezistencën e tyre. Dhe meqenëse kushtet e tjera mbeten të njëjta, atëherë intensiteti i lëkundjeve në qarkun rezonues B do të rritet në të njëjtin proporcion në të cilin rezistenca do të ulet.

Sidoqoftë, shpesh kushtet mund të jenë të tilla që arritja e qëllimit të jetë jo vetëm për shkak të uljes së rezistencës së qarkut, por edhe për shkak të manipulimit të gjatësisë së përcjellësve dhe, rrjedhimisht, induktivitetit dhe rezistencës, të cilat përcakton intensitetin e lëkundjeve të lira.

Lëkundjet në bobinën B, të përforcuara në masë të madhe, përhapen dhe arrijnë në bobinën B "të akorduar për të marrë, duke emocionuar lëkundjet përkatëse në të dhe të cilat, për një arsye të ngjashme, amplifikohen, gjë që çon në një rritje të rrymave ose lëkundjeve në qarqet A. " të pajisjes marrëse. Kur qarku A hapet dhe mbyllet periodikisht, efekti në marrës rritet në mënyrën e përshkruar, jo vetëm për shkak të amplifikimit të pulseve në bobinat B, por edhe për shkak të aftësisë së tyre për të ekzistuar në intervale të mëdha kohore.

Shpikja është më efektive kur pulset në qarkun e transmetuesit A ​​në vend të frekuencave arbitrare kanë një frekuencë të lëkundjeve natyrore, me fjalë të tjera, ato ngacmoheshin nga lëkundjet e lira të shkarkimeve të kondensatorit me frekuencë të lartë. Në këtë rast, ftohja e përcjellësit A ​​çon në një rritje të ndjeshme të lëkundjeve në qarkun rezonant B. Bobinat B "ngacmohen më proporcionalisht dhe nxisin rryma me intensitet të lartë në qarkun A". Natyrisht, sa më i madh të jetë numri i qarqeve që vibrojnë lirisht që transmetojnë dhe marrin energji në mënyrë alternative, aq më i madh do të jetë efekti nëpërmjet aplikimit të shpikjes sime.

Rregullimi i frekuencës bazuar në konvertuesit e frekuencës së tiristorit të gjithë shi

pe përdoret në anijet e flotës botërore, veçanërisht në ato të specializuara - kontejnerë

vagona, anije për transportin e ngarkesave të rënda etj.

Ky lloj rregullimi është më i qetë dhe më ekonomik, me një gamë të

deri në 12:1 dhe më lart.

Ndryshimi i frekuencës së rrymës së rrjetit ndikon në dy parametra të rëndësishëm të asinkronit

motori i këmbës:

1. shpejtësia këndore ω = 2πf (1 - s) / p;

2. momenti kritik (maksimal) i motorit M = s.

Siç rezulton nga marrëdhëniet e mësipërme, me rritjen e frekuencës së rrymës, këndore

shpejtësia rritet në përpjesëtim të drejtë me frekuencën dhe momenti kritik zvogëlohet

është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e frekuencës, gjë që mund të çojë në përmbysje

motor induksioni (shih më poshtë).

Oriz. 245. Karakteristikat mekanike të një motori asinkron gjatë ndryshimit të frekuencës së rrymës së rrjetit: artificial (IMH) në një frekuencë f = 25 Hz;

natyrore (EMH) në frekuencë f = 50 Hz

Merrni parasysh kontrollin e shpejtësisë duke ndryshuar frekuencën e furnizimit me energji elektrike nga

vlerat f = 25 Hz në vlerën f = 50 Hz (Fig. 245).

Lëreni motorin të funksionojë në pikën "C" në një karakteristikë mekanike artificiale

ngjit në një frekuencë f = 25 Hz. Kjo karakteristikë korrespondon me momentin kritik

M dhe shpejtësia këndore e papunësisë ideale ω.

Me një rritje të papritur të frekuencës së rrymës me një faktor prej 2, d.m.th. deri në f = 50 Hz,

momenti kritik do të ulet me 4 herë (M = 0,25 M), dhe shpejtësia këndore e idealit

në boshe do të rritet me 2 herë, deri në vlerën e ω.

Në këtë rast, motori me një shpejtësi konstante do të lëvizë nga pika "C" në pikën "D".

Kjo pikë korrespondon me një moment elektromagnetik, më pak se statik i frenave M. Prandaj, motori do të frenohet përgjatë seksionit "DE" të karakteristikës dhe në pikën

"E" do të ndalet.

Me një moment statik reaktiv (pompa, ventilatorë etj.), procesi kalimtar në pikën "E" do të përfundojë, d.m.th. motori pasi rotori ndalon në pikën "E"

është e pamundur të qëndrosh nën rrymë.

Me një moment statik aktiv (çikrika ngarkesash dhe vinça, era),

procesi i drejtimit në pikën "E" nuk do të përfundojë, motori, pas një ndalimi të shkurtër të rotorit në pikën "E", kthehet mbrapsht dhe nën ndikimin e momentit statik M të krijuar nga një ngarkesë e varur (ose spiranca e anijes), ai do të përshpejtohet në drejtim të kundërt

Aktivizuesi do të kalojë në modalitetin e zbritjes së frenave, në të cilin elektromagnetik

Motori synon ngritjen, por në fakt ngarkesa (spiranca) ulet.

Në këtë rast, shpejtësia e zbritjes do të rritet vazhdimisht, sepse. ndërsa përshpejtoni

me makinë, vlera e çift rrotullues elektromagnetik të frenimit të motorit zvogëlohet vazhdimisht

tundet (M< М ). Если привод своевременно не остановить, произойдет авария.

Prandaj, për ngasjet elektrike të mekanizmave ngritës dhe ankorues

kur rregulloni shpejtësinë, si frekuenca e rrymës ashtu edhe tensioni i rrjetit ndryshohen në mënyrë të barabartë.

Oriz. 246. Karakteristikat mekanike të një motori asinkron me një ndryshim të njëkohshëm të frekuencës së rrymës dhe tensionit të rrjetit të furnizimit: natyral në një frekuencë f = 50 Hz; artificiale në frekuencat f = 10, 20, 30 dhe 40 Hz

Pastaj momenti kritik i motorit M \u003d c \u003d konst (shih Fig. 246), prandaj