Mikä aiheuttaa jännitteen pudotuksen sähkökoneissa kuten muuntimissa ja moottoreissa, kun niiden kuorma kasvaa?
Kun muuntajoiden ja moottorien kaltaisten laitteiden kuorma kasvaa, jänniteputo (jänniteputo) on yleensä joitakin syitä:
Johdin vastus
Syy
Kasvava virta: Kun kuorma kasvaa, virta, joka kulkee voimajohdossa, kasvaa.
Ohmin laki: Ohmin lain (V=IR) mukaan virtan kasvu johtaa jänniteputon kasvuun. tässä
V on jänniteputo,
I tarkoittaa virtaa,
R on johdon vastus
Selitys
Koska voimajohdossa on tietty vastus, kun virta kulkee johdossa, se aiheuttaa jänniteputon. Tämä jänniteputo on verrannollinen virtaan ja johdon vastukseen.
Kuorman kasvaessa virta kasvaa, mikä johtaa jänniteputon kasvuun, mikä vähentää jännitettä kuorman päässä.
Muuntajan sisäinen vastus
Syy
Muuntajan sisäinen vastus: Muuntajalla itsellään on tietty sisäinen vastus (mukaan lukien kiertovastus ja vuotoinduktanssi), kun kuorma kasvaa, virta, joka kulkee muuntajassa, kasvaa, mikä johtaa jänniteputon kasvuun muuntajan molemmissa päissä.
Selitys
Muuntajan sisäinen vastus aiheuttaa jänniteputon, erityisesti raskaissa kuormissa, tämä jänniteputo on entistä ilmeisempi.Kun kuorma kasvaa, muuntajan on siirrettävä enemmän virtaa, ja muuntajan sisäinen vastus aiheuttaa jänniteputon, mikä vähentää jännitettä kuorman päässä.
Moottorin käynnistys
Syy
Käynnistysvirta: Moottori kuluttaa paljon virtaa käynnistyshetkellä, jota kutsutaan käynnistysvirraksi.
Käynnistysvirta aiheuttaa jänniteputon: Käynnistysvirta on paljon suurempi kuin virta, joka kulkee moottorissa normaalissa toiminnassa, joten jänniteputo on merkittävämpi käynnistyshetkellä.
Selitys
Kun moottoria käynnistetään, koska torque tarvitsee voittaa staattisen kitkan, sille tarvitaan suuri käynnistysvirta.
Tämä suurempi käynnistysvirta aiheuttaa suuremman jänniteputon voimajohdoissa ja muuntajissa, mikä johtaa jännitteen laskuun.
Järjestelmän vakaus
Syy
Pieni järjestelmän kapasiteetti: Jos järjestelmän kokonaiskapasiteetti ei riitä käsittelemään yhtäkkiä kasvavaa kuormaa, jännite laskee.
Pieni säätökapasiteetti: Jos järjestelmällä ei ole riittävästi säätökapasiteettia ylläpitää jännitteen vakautta, jännite laskee kuorman kasvaessa.
Selitys
Verkkojärjestelmässä, jos kokonaiskapasiteetti ei riitä tukeamaan kaikkien kuormien samanaikaisia toimintoja, järjestelmä ei pysty tarjoamaan riittävää jännitettä kuorman kasvaessa.
Lisäksi, jos järjestelmän säätökapasiteetti on riittämätön, kuten reaktiivisen tehon kompensaatiovälineitä ei ole riittävästi, jännitteen säätökapasiteetti on rajallinen, ja jännite laskee kuorman kasvaessa.
Reaktiivinen teho
Syy
Kasvava reaktiivisen tehon vaatimus: Kun kuorma kasvaa, erityisesti induktiivisen moottorin kuorma, reaktiivisen tehon vaatimus myös kasvaa.
Reaktiivinen teho aiheuttaa jänniteputon: Reaktiivinen teho aiheuttaa myös jänniteputoa siirrossa.
Selitys
Laitteet, kuten induktiiviset moottorit, tarvitsevat reaktiivista tehoa magneettikenttien luomiseen toimihetkellä, mikä johtaa reaktiivisen tehon vaatimusten kasvuun järjestelmässä.
Reaktiivinen teho aiheuttaa myös jänniteputoa siirrossa, erityisesti verkon reaktiivisen tehon kompensaation puutettaessa, jänniteputo on entistä ilmeisempi.
Järjestelmän suunnittelu
Syy
Epäasianmukainen suunnittelu: Jos järjestelmää ei ole suunniteltu ottamaan huomioon kuorman kasvua, se voi johtaa jänniteputoon.
Virheellinen laitteen valinta: Jos valittujen laitteiden (kuten muuntajien, johdot, jne.) kapasiteetti on riittämätön, jännite laskee kuorman kasvaessa.
Selitys
Sähköjärjestelmien suunnittelussa on otettava huomioon mahdolliset maksimikuormatilanteet, ja varmistettava, että järjestelmällä on riittävä kapasiteetti ja marginaali kohtaamaan kuorman kasvu.
Jos laitteita ei ole valittu oikein, kuten johdon poikkileikkaus on liian pieni tai muuntajan kapasiteetti on riittämätön, jänniteputo aiheutuu kuorman kasvaessa.
Yhteenveto
Kun muuntajoiden ja moottorien kaltaisten laitteiden kuorma kasvaa, jänniteputo on pääasiassa seurausta johdin vastuksen, muuntajan sisäisen vastuksen, moottorin käynnistysvirran, riittämättömän järjestelmän kapasiteetin, kasvavan reaktiivisen tehon vaatimuksen ja epäasianmukaisen järjestelmän suunnittelun yhdistelmästä. Jänniteputon vaikutuksen vähentämiseksi voimme ottaa toimenpiteitä, kuten lisätä johdon poikkileikkausta, valita sopivan kapasiteetin muuntaja, suunnitella järjestelmän järkevästi ja vahvistaa reaktiivisen tehon kompensaatiota.
