Giảm chấn điện là gì, giảm chấn và cuộn dây giảm chấn

khấu hao - tăng tổn thất năng lượng trong hệ thống để tăng độ tắt dần của các dao động trong đó.

giảm chấn cơ học

áp dụng khấu hao trong các thiết bị đo lường để giảm độ rung của mũi tên con trỏ trong các thiết bị khác. Giảm chấn cơ học đạt được bằng cách tăng ma sát hoặc tăng lực cản của môi trường mà hệ chuyển động. Ví dụ, một pít-tông nhẹ được gắn vào hệ thống quay của thiết bị, chuyển động trong ống, làm chậm chuyển động của hệ thống chuyển động.

Các thiết bị điện có bộ phận chuyển động luôn có thiết bị hãm ở dạng này hay dạng khác, vì chuyển động của bộ phận chuyển động phải dừng ở đâu đó và tích trữ động năng. Trước hết, trong bất kỳ hệ thống chuyển động nào cũng có các lực ma sát luôn hướng vào chuyển động.

Nếu động năng lớn, họ sử dụng các thiết bị hãm đặc biệt để hấp thụ động năng dư thừa.Trong một số thiết bị (ví dụ: trong rơle), các thiết bị hãm được thiết kế không chỉ để hấp thụ động năng dư thừa của các bộ phận chuyển động (khi chúng đến gần chỗ đóng để tránh va đập mạnh), mà còn để làm chậm hoạt động. của thiết bị.

Trong trường hợp đầu tiên, khi thiết bị phanh được thiết kế chỉ để hấp thụ động năng dư thừa ở cuối hành trình, nó thường được gọi là thiết bị đệm và trong hầu hết các trường hợp, khi thiết bị này bắt đầu hoạt động, lực di chuyển các bộ phận của bộ máy dừng lại. Trong trường hợp thứ hai, cơ cấu hãm hoạt động trong thời gian tồn tại lực dẫn động trong cơ cấu và được gọi là giảm chấn.

Khấu hao thiết bị điện

giảm chấn điện có thể diễn ra do tương tác giữa từ trường và dòng điện cảm ứng trong dây dẫn chuyển động trong từ trường này, vì theo định luật Lenz trong trường hợp này luôn phải có một lực ngăn cản chuyển động này. Ví dụ, một tấm di động của vật liệu dẫn điện được gắn vào hệ thống di động của thiết bị giữa hai cực của nam châm… Trong trường hợp này, các dòng điện xoáy phát sinh trong nó, sự tương tác của chúng với từ trường làm chậm chuyển động của hệ thống.

Cuộn dây giảm chấn — bao gồm mạch từ dùng để làm giảm phần chuyển động của hệ thống từ tính. Ví dụ, các vòng dây đồng như vậy được lắp đặt trên mạch từ của bộ khởi động từ hoặc công tắc tơ từ các cạnh của mặt phẳng tiếp xúc của phần ứng và lõi.

Bất kỳ nam châm điện xoay chiều nào cũng có lực kéo biến thiên theo thời gian, những lúc từ thông xuyên qua bằng không thì nó cũng bằng không.Trường hợp này dẫn đến thực tế là phần ứng của nam châm điện không thể ổn định ở vị trí cuối cùng của nó và dưới tác động của các lực đối lập trong vùng từ thông bằng 0, phần ứng và các bộ phận liên quan của nó có xu hướng di chuyển ngược lại.

Lực kéo neo tăng nhanh không cho phép các bộ phận này tách khỏi điểm dừng một khoảng đáng kể, nhưng chúng vẫn di chuyển một đoạn ngắn. Do đó, các bộ phận của thiết bị được neo ép vào bộ giới hạn không ở vị trí đứng yên mà dao động theo thời gian với lực kéo của nam châm điện.

Điều này gây ra tiếng lạch cạch của các bộ phận này, nới lỏng cơ chế, mài mòn các tiếp điểm do nam châm điện ép, tiếng ồn và các hậu quả khó chịu khác. Một trong những biện pháp phổ biến để chống lại hiện tượng này là sử dụng một đoạn ngắn mạch bao phủ một phần của phần chính.

Trong trường hợp này, phần từ thông xuyên qua cuộn dây ngắn mạch không trùng pha với phần kia của từ thông và do đó giá trị bằng không của lực kéo của từ thông không trùng nhau về thời gian. Kết quả là, một nam châm điện xoay chiều nhất định sẽ không có thời điểm mà lực kéo của nó bằng không và tiếng kêu lạch cạch biểu thị sẽ không có. Thông thường số vòng ngắn mạch bằng một và nó được gọi tương ứng ngắn mạch.

Trong một số thiết kế của nam châm điện một chiều, một cuộn dây ngắn mạch đặc biệt có điện trở thấp được đặt vào lõi (hoặc phần ứng).Sau đó, điều này được thực hiện để làm chậm hoạt động của nam châm điện: với sự có mặt của một cuộn dây như vậy, sự gia tăng từ thông sau khi bật cuộn dây hoặc điện áp và từ thông sau khi tắt dòng điện sẽ chậm hơn so với khi không có cuộn dây như vậy.

Ảnh hưởng của một cuộn dây như vậy sẽ được phản ánh không chỉ khi phần ứng đứng yên trong quá trình từ thông không ổn định, mà còn khi phần ứng chuyển động, khi do thay đổi khe hở không khí, từ thông trong nam châm điện có xu hướng thay đổi. Quá trình vật lý này được gọi là giảm chấn từ tính.

Việc sử dụng một cuộn dây bổ sung cho các mục đích của các quá trình giảm chấn trong nam châm điện xoay chiều không đạt được các mục tiêu và do đó không được sử dụng.

Giảm chấn từ tính thường được sử dụng để trì hoãn hoạt động và giải phóng các rơle đồng bộ điện từ và DC. Điều này làm chậm sự tăng giảm của từ thông trong lõi. Với mục đích này, các mạch ngắn được đặt trên mạch từ của rơle. Nhờ giải pháp kỹ thuật này, có được độ trễ từ 0,2 đến 10 giây. Đôi khi giảm chấn từ được thực hiện không phải bằng cách sử dụng ngắn mạch mà bằng cách rút ngắn cuộn dây làm việc của rơle.

Rơle điện từ có giảm chấn từ tính: a — có ống bọc đồng; b — với một vòng đồng trong khe hở làm việc.

Có một số trường hợp thực tế mà thời gian hoạt động của nam châm điện và thiết bị điện từ (rơle, bộ khởi động, công tắc tơ) phải càng ngắn càng tốt.Trong trường hợp này, sự hiện diện của các cuộn dây bị đoản mạch, các phần lớn của mạch từ, khung kim loại của cuộn dây và các mạch ngắn được hình thành bởi ốc vít và các bộ phận khác của thiết bị nằm trên đường đi của dòng chảy là không thể chấp nhận được, vì chúng sẽ tăng lên thời gian hoạt động của nam châm điện.

Khấu hao máy điện

Hầu hết tất cả các động cơ đồng bộ, bộ bù và bộ chuyển đổivà nhiều máy phát điện đồng bộ cực nổi được trang bị cuộn dây giảm chấn. Trong một số trường hợp, chúng được sử dụng do ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ thống, nhưng phần lớn chúng được dùng cho các mục đích khác. Tuy nhiên, bất kể lý do sử dụng cuộn dây giảm chấn là gì, chúng đều ảnh hưởng đến độ ổn định ở mức độ lớn hơn hoặc ít hơn.

Về cơ bản có hai loại cuộn dây giảm chấn: đầy đủ hoặc đóng và không đầy đủ hoặc mở. Trong cả hai trường hợp, cuộn dây bao gồm các thanh được đặt trong các rãnh trên bề mặt của các cực, các đầu của chúng được nối ở mỗi bên của cực.

Với một cuộn dây giảm chấn toàn phần, các đầu của thanh được đóng bằng các vòng nối các thanh ở tất cả các cực. Trong cuộn dây không hoàn chỉnh, các thanh được đóng bằng các cung, mỗi cung chỉ nối các thanh ở một cực. Trong trường hợp sau, cuộn giảm chấn của mỗi cực là một mạch độc lập.

Cuộn dây nhẹ nhàng đầy đủ giống như tế bào sóc của rôto máy không đồng bộ, ngoại trừ trong các cuộn dây giảm chấn, các thanh cách đều nhau xung quanh chu vi của rôto vì không có thanh giữa các cực. Trong một số thiết kế, các vòng cuối được làm bằng các phần riêng biệt được bắt vít với nhau để dễ dàng tháo cực.

Cuộn dây giảm chấn có thể được phân loại theo điện trở hoạt động của chúng. Cuộn dây có điện trở thấp tạo ra mô-men xoắn lớn nhất ở độ trượt thấp và cuộn dây có điện trở cao ở độ trượt cao. Đôi khi một cuộn dây có giảm xóc kép được sử dụng. Nó bao gồm các cuộn dây có điện trở cảm ứng thấp và cao. Cuộn dây giảm chấn kép được sử dụng để cải thiện đặc tính khởi động của động cơ đồng bộ và giúp họ dễ dàng đồng bộ hơn.

Mục đích của cuộn giảm chấn cho máy điện đồng bộ:

• Tăng mômen khởi động của động cơ đồng bộ, máy bù và bộ biến đổi;

• Ngăn chặn lắc lư. Các cuộn dây giảm chấn lần đầu tiên được tạo ra cho mục đích này và do đó được đặt tên như vậy;

• Triệt tiêu các dao động do va đập trong quá trình đoản mạch hoặc chuyển mạch;

• Nói cách khác, ngăn ngừa sự biến dạng của dạng sóng điện áp do tải không cân bằng — triệt tiêu các thành phần sóng hài cao hơn;

• Giảm sự mất cân bằng điện áp pha của các cực với tải không cân bằng, tức là. giảm điện áp thứ tự âm;

• Ngăn ngừa quá nhiệt bề mặt của các cực của máy phát điện một pha do dòng điện xoáy;

• Tạo mô men hãm trong máy phát điện trong trường hợp ngắn mạch không đối xứng và giảm mô men thừa này;

• Tạo thêm một khoảnh khắc khi đồng bộ hóa máy phát điện;

• Giảm tốc độ phục hồi điện áp trong các tiếp điểm của công tắc;

• Giảm ứng suất cơ học trong cách điện cuộn dây kích từ khi có dòng điện khởi động trong mạch phần ứng.

Máy phát điện được điều khiển bởi động cơ chính chuyển động tịnh tiến có xu hướng lắc lư do mô-men xoắn dao động của động cơ chính. Động cơ điện điều khiển các tải mô-men xoắn dao động như máy nén cũng có xu hướng dao động.

Những sự thay đổi này được gọi là "sự thay đổi bắt buộc". "Dao động tự phát" cũng có thể xảy ra khi các máy điện đồng bộ được kết nối thông qua một đường dây có tỷ lệ giữa điện trở hoạt động và điện trở cảm ứng lớn.

Cuộn dây giảm chấn có điện trở thấp làm giảm đáng kể biên độ của cả dao động cưỡng bức và dao động tự phát.

Ảnh hưởng của giảm chấn (cuộn dây giảm chấn) đến sự ổn định của hệ thống điện được thể hiện ở chỗ:

• Tạo một thời điểm khấu hao (không đồng bộ) của chuỗi trực tiếp;

• Tạo ra một mô-men xoắn phanh trình tự ngược trong các mạch ngắn không đối xứng;

• Bằng cách thay đổi trở kháng của dãy âm, năng lượng điện của dãy dương bị ảnh hưởng bởi máy trong thời gian ngắn mạch không đối xứng.