התנגדות אפקטיבית של Busbars

מושב מושב אסטרטגיה לאומית בהובלת הממשלה 1/2 (מאי 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

מערכת עם שני פסי אוטובוס נחושת

אוטובוסים עשויים סורגים שטוחים

בניית Busbar מתבצעת בדרך כלל על ידי הצבת כמה ברים שטוחים במקביל לכל שלב. המרווח בין הסורגים נעשה שווה לעובי שלהם מסיבות מעשיות, וזה מוביל את העור ואת ההשפעות הקרבה.

איור 1 - מקדם הפסד נוסף בקבוצות של מוטות שטוחים

אם מתייחסים לתוצאות שפורסמו, לא ניתן למצוא הערכות כמותיות מדויקות של השפעות משולבות אלה. סדר גודל עבור מקדם הפסד נוסף K נתון באיור 1 עבור 2 חתכים של נחושת: 100 x 5 ו 100 x 10 מ"מ.

עבור כל קבוצה של 1, 2, 3 או 4 ברים, נקודות המתאימות לתוצאות שפורסמו מקיפות אזור מוצל שבו יש לקבוע את הערך הסביר של K. בהיעדר תוצאות מדויקות יותר, ניתן לבצע את החיפוש אחר ערך K עבור סט של ברים בכל גודל, באמצעות עקומות הדמות 1, והשוואת הסט לסרגל יחיד באותו גובה, אך רוחב שווה לרוחב הכולל של כל קבוצה. ההתנגדות Rc הוא שווה לזה של כל הסורגים במקביל.

מקדם K נמצא כאן על ידי עודף, אבל זה extrolation תקף רק עבור ברים שאינם מופרדים על ידי יותר עובי שלהם.

למעשה, ריווח נדיב ומיצוב נבון של הסורגים מובילים לירידה במקדם ההפסד; לדוגמה באיור 2 מוצגים מקדמי K עבור קבוצות של 3, 4, 6 ו 8 ברים של 100 x 6 מ"מ; הסורגים הקרובים ביותר הם 6 מ"מ זה מזה, הכי רחוק 60 מ"מ. הרווח היחסי על ההפסדים הוא 20% עבור 3 ברים ו 40% עבור 4 ברים, לפי אם הם נמצאים אחד או שניים אצוות. זה נדיר כי השימוש 5 ברים מקובצים יחד נחשב בגלל מקדם הפסד גבוה שנגרם על ידי שימוש לקוי של הבר המרכזי.

איור 2 - מקדם הפסד נוסף בקבוצות של 3 עד 8 מוטות שטוחים בהתאם לנטייתם

כמו כן הוצע להציב את 4 הסורגים של שלב לאורך הקצוות של ריבוע, פתרון הנותן את היתרונות של מוליך צינורי, אבל תומך ואת tappings להיות מסובך למדי כאן. כל הסימנים האלה נוגעים לאפקט העור הפועל בו זמנית עם אפקט הקרבה, בקבוצה של כמה ברים מאותו שלב; עבור 3 שלבים, אם המרחק בין הסורגים הקרובים ביותר של שני שלבים שונים הוא פחות מפי שניים מגובה הסורגים, השפעת הקרבה הפוכה פועלת בנוסף לשתי ההשפעות הקודמות.

על מנת לקבל ערך עבור מקדם K נותן את הגידול בהפסדים המתאימים, יש להתייחס לתקן DIN לא. 43.671 (23) המספקים את המקדם K4 לסורגים בעובי של 5 או 10 מ"מ, או להפניה (24), שבה המרחקים הגיאומטריים הממוצעים של צורות שונות של מנצח מאפשרים לבצע את החישוב הרלוונטי.

הסדר שבו הוא בעל עניין מיוחד במקרה של מערכת פאזה 3 הוא מה שנקרא כריך: busbars inter twined או permuted. הסורגים של כל אחד מהשלבים אינם ממוקמים בקבוצות עצמאיות עבור כל שלב, אלא להיפך ממוקמים זה בזה.

איור 3 - Busbar שיש 2 ברים לכל שלב (J, R, V)

Busbar שיש 2 ברים לכל שלב (J, R, V) מסודרים כך כמו באיור 3 ; השפעות הקרבה מסולקות, הצפיפות הנוכחית בכל סרגל כמעט זהה והמקדם K הוא מעט מעל 1.

שני חסרונות מגבילים את השימוש הכללי בתהליך זה: סיבוכים מסוימים בחיבור ובמפרקים, וקושי בהשגת בידוד של השלבים, אפילו במתח נמוך.

יתרון נוסף הוא הפחתת המתח האלקטרודינמי, שאליו ניתן להוסיף ירידה ברמת ההשראות לכל שלב בפקטור של 10; זה המאפיין האחרון של busbars סוג סנדוויץ 'יש השפעה חיובית על ירידה מתח המושרה בפעולה רגילה, אך מוביל לעלייה בערך של מעגל הנוכחי.

חלק עליון

חימום מינימלי, או הפחתה של הפסדים נוספים?

עד כה ההשפעות שהוזכרו לעיל נותחו רק מנקודת המבט של הגידול בהתנגדות ה- AC האפקטיבית, כלומר של ההפסדים הנוספים שנוצרו כתוצאה מאפקט ה- Joule .

התוצאה הרגילה היא חימום מוגבר של המוליכים, אבל זה לפעמים פיצוי על ידי אימוץ הסדר אשר מעדיף קירור על ידי קרינה או הסעה. עכשיו החימום הוא בזמן הנוכחי הקריטריון החשוב היחיד נלקח בחשבון עבור עיצוב של מנצח הנוכחי גבוהה; עם זאת, החימום המינימלי לא תמיד נמצא יחד עם מקדם ההפסד הנמוך ביותר; ניתן לראות בתרשים 15 כי מקדם K הוא פחות או יותר זהה עבור אחד 100 x 10 בר או שני x 100 ברים, אבל בגלל משטח הקירור גדול במקרה האחרון, זה אפשרי, ב חימום שווה ערך, כדי להשיג הנוכחי של 10% יותר, וכך הפסדים שהם 20% יותר.

דוגמה אופיינית נוספת היא המנצח הצינורי שצורתו האופטימית מבטיחה מקדם K קרוב ל -1; אולם בצינור זה יש משטח קירור קטן (ללא כל אוורור מאולץ מבפנים) וניתן לראות בתרשים 4 כי הוא רחוק מלהיות בעל פרופיל אשר נושא את הזרם הגבוה ביותר, לחימום חתך זהה תצורות אחרות.

איור 4 - השוואה בין פרופילים שווה חתך רוחב

המעצב של מנצח הנוכחי גבוהה יהיה לפעמים מומלץ לבחור טכנולוגיה לא רק על פי חימום המיוצר, אלא גם על פי סך ההפסדים.

חלק עליון

התנגדות של מתכת, נחושת או אלומיניום?

ההנחה היתה כי מה שקדם כי המתכת המשמשת היא נחושת; עכשיו יש לציין כי העור ואת ההשפעות הקרבה להיות מסומן יותר כמו ההתנגדות יורדת.

מנצח נחושת יהיה בעל מקדם הפסד גבוה יותר מאשר אותו מוליך עשוי מאלומיניום, אבל האחרון, המחייב חתך רוחב פי 1.6 כדי להשיג את אותה התנגדות (עבור זרם ישיר), הפסדים יתרון זה על פני מנצח נחושת כי שני מוליכים יש את אותו מקדם K עבור אותה צורה ואת ההתנגדות זהה Rc .

בפועל, החלפת נחושת על ידי אלומיניום לא נעשה על בסיס של התנגדות שווה או ירידה מתח אלא על זה של חימום שווה; סכום זה מכפיל את חתך רוחב 1.4-1.5 בלבד, על מנת להביא בחשבון את הקירור המשופר של פני השטח גדול יותר.

לסיכום, עבור חימום שווה, מנצח אלומיניום יש מקדם הפסד טוב יותר מאשר מנצח נחושת המקבילה; זה לא חייב להיות שכח עם זאת, כי זה כרוך הפסדים גבוהים יותר, כי יש לפנות וגם שילמו.

המחיר לקילו ואת צפיפות הרבה יותר נמוכה של אלומיניום הם הגורמים הקובעים אשר להוביל את המתכת להיות נבחר גבוהה מנצחים עוצמת הנוכחי.

חלק עליון

השפעת התדירות

רק בתדר התעשייתי של 50 הרץ נלקח בחשבון בחישובים הקודמים; הדיוק שלהם הוא יחסי רק עם זאת עושה אותם תקפים עבור תדרים של עד 60 הרץ. מקדם הפסד נוסף עבור אפקט העור במוליכים גליליים (צינורות ומוטות שטוחים) ב 50 או 60 הרץ יכול לשמש לכל תדר אחר עם תיקונים שניתנו.

בין אלה תדרים 25 Hz כמעט ולא נעשה שימוש; כמו עבור 16 2/3 הרץ זה יכול להיות מתבוללים זרם ישיר. בעיות קשות של אפקט העור נקבעים על ידי תדר 400 הרץ אשר משמש עבור מעגלים מיוחדים (ימית, תעופה, וכו '), ברגע הנוכחי מגיע כמה מאות אמפר: "העור" של הנחושת מופחת ל 3 מ"מ בתדר זה.

ברשתות תעשייתיות, זרמים הרמוניים שיש תדרים שהם מכפילים של 50 הרץ (הרמוניות 3 ו 11 לגרום למטרד ביותר) ניתן superposed לתדר הבסיסי. זרמים אלה נתקלים בהתנגדות מוגברת ביעילות ואובדן משמעותי וחימום להתרחש.

המקור: שניידר אלקטריק Cahier טכניקה מס ' 83 - הפסדים נוספים שנגרמו על ידי מוליכים הנוכחי גבוה על ידי העור ואת ההשפעות הקרבה - הורד כאן

מדריכים חשמליים בנושא & מאמרים

חיפוש: מאמרים, תוכנות ומדריכים