Шта је електрично пригушивање, пригушни калемови и калемови

Амортизација — повећање губитака енергије у систему у циљу повећања пригушења осцилација у њему.

Механичко пригушивање

Примењена амортизација у мерним уређајима да смањи подрхтавање стрелице показивача и на другим уређајима. Механичко пригушење се постиже повећањем трења или повећањем отпора средине у којој се систем креће. На пример, лагани клип је причвршћен за ротирајући систем уређаја, који се креће у цеви, успоравајући кретање покретног система.

Електрични уређаји са покретним деловима увек имају уређаје за кочење у овом или оном облику, будући да се кретање покретног дела мора негде зауставити, а складиште кинетичке енергије апсорбовати. Пре свега, у сваком покретном систему постоје силе трења које су увек усмерене против кретања.

Ако је кинетичка енергија велика, прибегавају специјалним кочионим уређајима у којима се апсорбује вишак кинетичке енергије.Код бројних уређаја (на пример, код релеја), кочиони уређаји су дизајнирани не само да апсорбују вишак кинетичке енергије покретних делова (када се приближе затварачу да би избегли јак удар), већ и да успоравају акцију уређаја.

У првом случају, када је кочиони уређај дизајниран само да апсорбује вишак кинетичке енергије на крају хода, обично се назива бафер уређајем, ау већини случајева, када овај уређај почне да ради, сила покреће делове апарат се зауставља. У другом случају кочни уређај делује за време постојања погонске силе у апарату и зове се амортизер.

Амортизација електричних уређаја

Електрично пригушивање може да се одвија интеракцијом између магнетног поља и струја индукованих у жицама које се крећу у овом магнетном пољу, јер према Ленцовом закону у овом случају увек мора постојати сила која спречава ово кретање. На пример, покретна плоча од проводног материјала је причвршћена за покретни систем уређаја између полова магнета… У том случају у њему настају вртложне струје, чија интеракција са магнетним пољем успорава кретање система.

Завојнице амортизера — обухвата магнетно коло које служи за пригушивање покретног дела магнетног система. На пример, такви завоји бакра се постављају на магнетно коло магнетног стартера или контактора са ивица контактних равнина арматуре и језгра.

Сваки електромагнет наизменичне струје има вучну силу променљиву у времену, а у тренуцима када магнетни флукс пролази кроз нулу, он је такође нула.Ова околност доводи до тога да арматура електромагнета не може бити стабилна у свом коначном положају, а под дејством супротстављених сила у области нултог флукса, арматура и њени припадајући делови теже да се померају уназад.

Брзо растућа сила повлачења сидра не дозвољава овим деловима да се одвоје од граничника на значајној удаљености, али се и даље крећу на краткој удаљености. Као резултат тога, делови апарата притиснути анкером на граничник нису у стационарном положају, већ вибрирају у времену са вучном силом електромагнета.

То изазива звецкање ових делова, лабављење механизма, хабање контаката притиснутих електромагнетом, буку и друге непријатне последице. Једна од уобичајених мера за сузбијање ове појаве је употреба кратког споја који покрива део главног дела.

У овом случају, део флукса који продире у кратко спојени калем не поклапа се у фази са другим делом флукса, па се стога нулта вредност вучне силе флукса не поклапа у времену. Као резултат тога, дати електромагнет наизменичне струје неће имати тачку у времену у којој је његова вучна сила нула и назначено звецкање ће бити одсутно. Обично је број обртаја кратког споја једнак један и према томе се назива кратак спој.

У неким дизајнима електромагнета једносмерне струје, посебан намотај кратког споја са малим електричним отпором примењује се на језгро (или на арматуру).То се онда ради да би се успорио рад електромагнета: у присуству таквог калема, повећање флукса након укључивања намотаја или напона и флукса након искључивања струје је спорије него без таквог намотаја.

Утицај таквог намотаја ће се одразити не само када арматура мирује током процеса нестационарног флукса, већ и када се арматура креће, када услед промене ваздушног зазора, флукс у електромагнету тежи да се промени. Овај физички процес се зове магнетно пригушење.

Употреба додатног намотаја за потребе процеса пригушења у електромагнету наизменичне струје не постиже циљеве и стога се не користи.

Магнетно пригушивање се често користи за одлагање рада и ослобађања електромагнетних и ДЦ синхронизационих релеја. Ово успорава пораст и пад магнетног флукса у језгру. У ту сврху, кратки спојеви се постављају на магнетно коло релеја. Захваљујући овом техничком решењу добија се кашњење од 0,2 до 10 секунди. Понекад се магнетно пригушење не врши кратким спојем, већ кратким спојем радног намотаја релеја.

Електромагнетни релеји са магнетним пригушењем: а — са бакарном чауром; б — са бакарним прстеном у радном зазору.

Постоји низ практичних случајева где време рада електромагнета и електромагнетних уређаја (релеја, стартера, контактора) мора бити што је могуће краће.У овом случају је неприхватљиво присуство краткоспојних намотаја, масивних делова магнетног кола, металних оквира завојнице и кратких спојева формираних причвршћивачима и другим деловима апарата који леже на путу протока, јер ће се повећати. време рада електромагнета.

Амортизација електричних машина

Скоро сви синхрони мотори, компензатори и претварачиа многи синхрони генератори са истакнутим половима опремљени су пригушним намотајима. У неким случајевима се користе због утицаја на стабилност система, али су углавном намењени за друге сврхе. Међутим, без обзира на разлоге за коришћење пригушних калемова, они у већој или мањој мери утичу на стабилност.

У основи постоје две врсте пригушних калемова: пуне или затворене и непотпуне или отворене. У оба случаја намотај се састоји од шипки положених у жлебове на површини стубова, чији су крајеви повезани са сваке стране стуба.

Са пуним пригушним калемом, крајеви шипки су затворени прстеновима који повезују шипке на свим половима. Код непотпуног намотаја, шипке су затворене луковима, од којих сваки повезује шипке само на једном полу. У последњем случају, пригушни калем сваког пола је независно коло.

Пуни умирујући намотаји су као веверичне ћелије ротора асинхроних машина, осим што су код пригушних калемова шипке неравномерно распоређене по обиму ротора јер између полова нема шипки. У неким дизајнима, крајњи прстенови су направљени од одвојених делова који су спојени заједно како би се олакшало уклањање стубова.

Пригушни калемови се могу класификовати према њиховом активном отпору. Намотаји са ниским отпором производе највећи обртни момент при ниском клизању и високоотпорни калемови при великом клизању. Понекад се користи калем са двоструким пригушењем. Састоји се од намотаја са ниским и високим индуктивним отпором. Двоструки пригушни калемови се користе за побољшање стартних карактеристика синхроних мотора и олакшајте им да се синхронизују.

Сврха пригушних калемова за синхроне машине:

• Повећање стартног момента синхроних мотора, компензатора и претварача;

• Спречите љуљање. Пригушни калемови су први пут направљени за ову сврху и отуда су добили своје име;

• Сузбијање осцилација које настају услед удара током кратког споја или пребацивања;

• Спречавање изобличења таласног облика напона неуравнотеженим оптерећењем, другим речима — потискивање компоненти виших хармоника;

• Смањење неуравнотежености фазног напона стезаљки са неуравнотеженим оптерећењем, тј. смањење напона негативне секвенце;

• Спречавање прегревања површине полова једнофазних генератора вртложним струјама;

• Стварање кочионог момента у генератору у случају асиметричних кратких спојева и смањење овог вишка обртног момента;

• Стварање додатног тренутка при синхронизацији генератора;

• Смањење брзине опоравка напона у контактима прекидача;

• Смањење механичких напрезања у изолацији намотаја поља при ударним струјама у колу арматуре.

Генератори покретани клипним основним покретачима имају тенденцију да се клате због пулсирајућег обртног момента примарних покретача. Електромотори који покрећу пулсирајућа оптерећења обртног момента, као што су компресори, такође имају тенденцију да осцилирају.

Ове љуљашке се називају "принудне љуљашке". Такође је могуће да дође до „спонтаних осцилација“ када су синхроне машине повезане линијом где је однос активног отпора према индуктивном отпору велики.

Пригушни калемови са малим отпором значајно смањују амплитуде и принудних и спонтаних осцилација.

Утицај пригушења (пригушивача) на стабилност електричних система се манифестује у томе што они:

• Креирање амортизационог (асинхроног) момента директног низа;

• Ствара обртни момент кочења у обрнутом редоследу током асиметричних кратких спојева;

• Променом импедансе негативне секвенце, машина утиче на електричну снагу позитивне секвенце током асиметричних кратких спојева.