დროებითი აღდგენის ძაბვა (TRV) პატარა ინდუქციური დენის შეწყვეტისას შურდულებით
წრფივ სისტემებში ცვლადი მოვლენების ანალიზი სუპერპოზიციის პრინციპით
წრფივ სისტემებში კომუტატორული მოქმედებებით გამოწვეული ცვლადი მოვლენების ანალიზში სუპერპოზიციის პრინციპი ძლიერი ინსტრუმენტია. სტაბილური მდგომარეობის ამოხსნას, რომელიც შემდგომ ღია წრედში გადავიდა, შეერთებული არის შემდეგი ცვლადი პასუხები, რომლებიც გამოწვეულია მოკლე წრედის გადახრის წყაროებით და ღია წრედის დენის წყაროებით, და თავისუფალი დენი, რომელიც ჩართულია კომუტატორის კონტაქტებით, საშუალებას აძლევს მიიღოს კომუტაციის პროცესის სრული აღწერა.
ღია წრედის ოპერაციების ცვლადი ანალიზი
ღია წრედის ოპერაციის დროს კომუტატორის კონტაქტების დენი უნდა გახდეს ნული ამ ოპერაციის შემდეგ. ამიტომ, სისტემაში ჩართული დენი უნდა იყოს ტოლი დენის, რომელიც კომუტატორის კონტაქტების მიერ გადიოდა ღია წრედის ოპერაციის წინ. როდესაც კონტაქტები იწყებენ გაშლას, საშუალებრივ გადახრა (TRV) იწყება კონტაქტების წინააღმდეგ. TRV ჩანს დენის ნულის მიღწევის შემდეგ და ნამდვილ სისტემებში ჩვეულებრივ გრძელდება მილისექუნდებით. პრაქტიკულ ელექტროსადგურებში TRV-ის მახასიათებლები საჭიროა ცირკუიტბრეიკერების მუშაობის და ნადგურის უზრუნველყოფისთვის.
საშუალებრივ გადახრის (TRV) მნიშვნელობა
ელექტროსადგურებში ცირკუიტბრეიკერების ოპერაციებთან დაკავშირებული ცვლადი მოვლენების სრული გაგება შეიძლება ნაკლებად გაუმჯობესოს ტესტირების პრაქტიკებს და გაუზრუნოს ჩართვის აღჭურვილობის ნადგური. სტანდარტები რეკომენდებენ TRV-ის სიმულაციისთვის მახასიათებლების მნიშვნელობებს, რაც დაეხმარება ინჟინერებს უკეთ დაიპროგნონათ და დიზაინირება ჩართვის მოწყობილობების მიერ დაკავშირებული მოქმედება.
რიგითი წრედის ჩართვის სხვადასხვა ტიპები
შემდეგი დიაგრამა აღწერს ცირკუიტბრეიკერის კონტაქტების TRV-ს ძალიან მარტივ წრედებში დენის ჩართვის დროს. თითოეულ შემთხვევაში გამოიწვევს სხვადასხვა გრაფიკებს, რითაც დეტერმინირდება წრედის ბუნება:
რეზისტიული ტვირთი: რეზისტიული ტვირთის შემთხვევაში დენი სწრაფად დადის ნულამდე ჩართვის შემდეგ, რითაც გამოიწვევს შესაბამისად ბევრად სწრაფი გადახრის გრაფიკს (TRV).
ინდუქტიური ტვირთი: ინდუქტიური ტვირთის შემთხვევაში ინდუქტორის გადახრა მიღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას დენის ნულის მიღწევის დროს. რადგან ინდუქტორი ახსნის ენერგიას, რომელიც უნდა გაისუფთალდეს სხვა კომპონენტებით (როგორიცაა კონდენსატორები), ხდება რხევები. ეს რხევები გამოწვეულია ინდუქტორისა და კონდენსატორის შორის ენერგიის გადატანით.
კონდენსატორული ტვირთი: კონდენსატორული ტვირთის შემთხვევაში დენი დანებდება ჩართვის შემდეგ, ხოლო გადახრა სწრაფად ზრდას იღებს. TRV-ის გრაფიკი ჩანს სწრაფად ზრდის გადახრის იმპულსით.
პატარა დენის ჩართვა და დენის ნაჭრების მოვლენა
ელექტროსადგურებში პატარა დენის ჩართვა შეიძლება გამოწვევს მოვლენებს, როგორიცაა დენის ნაჭრები და ვირტუალური ნაჭრები. ეს მოვლენები საშუალებრივ გადახრაზე (TRV) მიერ გამოიწვევს სრული დენის ზრდას და შეიძლება გამოწვევს საშუალებრივ დენის ზრდას და შემდეგ დახრის პრობლემებს.
ნორმალური ჩართვა და დენის ნაჭრები
ნორმალური ჩართვა: როდესაც დენი ნატურალურად ჩართულია მისი ნულის გადაკვეთის წერტილში, ეს იდეალური ჩართვის ოპერაციაა. ამ შემთხვევაში, TRV ჩანს მითითებულ ზღვარებში და არ ხდება საშუალებრივ დენის ზრდა ან დახრა.
დენის ნაჭრები: თუ დენი ჩართულია დამატებით, ნულის მიღწევამდე, ეს მოვლენა უწოდებენ დენის ნაჭრებს. დენის სრული ჩართვა იწვევს ცვლადი საშუალებრივ დენის შემდეგ, რაც შეიძლება გამოწვევს მაღალი სიხშირის დახრას. ეს ტიპის აბნერვიული ჩართვა შეიძლება გამოწვევს ცირკუიტბრეიკერის და სისტემის საშიშროებას.
დენის ნაჭრების შედეგები
როდესაც ცირკუიტბრეიკერი ჩართულია დენის მაქსიმალურ წერტილთან ახლოს, გადახრა თითქმის იმედით ზრდას იღებს. თუ ეს საშუალებრივ დენი აღემატება ცირკუიტბრეიკერისთვის მითითებულ დიელექტრულ ძალას, ხდება დახრა. როდესაც ეს პროცესი რამდენჯერმე გამეორდება, გადახრა სწრაფად ზრდას იღებს მაღალი სიხშირის დახრის შედეგად. ეს მაღალი სიხშირის რხევა კონტროლირდება დაკავშირებული წრედის ელექტრო პარამეტრებით, წრედის კონფიგურაციით და ცირკუიტბრეიკერის დიზაინით, რითაც დაიწყება ნულის გადაკვეთა ნამდვილი სიხშირის დენის ნულის მიღწევამდე.
დენის ნაჭრებისა და ვირტუალური ნაჭრების განსხვავება
დენის ნაჭრები: ხდება როდესაც დენი ჩართულია ნულის მიღწევამდე, რითაც იწვევს ცვლადი საშუალებრივ დენის შემდეგ და მაღალი სიხშირის დახრას.
ვირტუალური ნაჭრები: ხდება როდესაც დენი ჩართულია ნულის მიღწევამდე, თუმცა ძალიან ახლოს ნულისგან. ეს შეიძლება გამოწვევს პატარა საშუალებრივ დენის ზრდას და დახრას.
ტვირთის მხარის გადახრის და TRV-ის შედარება
შემდეგი დიაგრამა შედარებს ტვირთის მხარის გადახრას და TRV-ს და აღწერს სხვადასხვა სცენარებს:
დენის ნულის წერტილში ჩართვა: ამ შემთხვევაში ტვირთის მხარის გადახრა სწრაფად ზრდას იღებს, ხოლო TRV ჩანს მითითებულ ზღვარებში, რაც უზრუნველყოფს სისტემის ნორმალურ მუშაობას.
დენის ნულის წერტილზე ჩართვა (დენის ნაჭრები): ამ შემთხვევაში ტვირთის მხარის გადახრა სწრაფად ზრდას იღებს და TRV ნაკლებად ზრდას იღებს, რითაც შეიძლება გამოწვევს საშუალებრივ დენის ზრდას და დახრას. ამ მაგალითიდან ცხადია, რომ მეორე სცენარი უფრო საშიშროა.
დენის ნაჭრების გაგების მნიშვნელობა
დენის ნაჭრების შედეგების უკეთ გაგებისთვის შეიძლება დაინერგოს ტვირთის მხარის კარის ამოღების ეფექტები. როდესაც დენი ჩართულია ნულის წერტილში, ტვირთის მხარის შესაბამისად ახსნის ენერგია კონდენსატორებში, სადაც გადახრა მიღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას. თუმცა, თუ დენი ჩართულია ნულის მიღწევამდე, კონდენსატორების ენერგია არ ისუფთალება სრულად, რითაც იწვევს სწრაფი გადახრის ზრდას და შემდეგ საშუალებრივ დენის ზრდას და დახრას.
(a) ეკვივალენტური წრედი. (b) დენის ნულის წერტილში რკინის ჩართვა. (c) დენის ნულის წერტილზე რკინის ჩართვა.
დენის ნაჭრები და მაღალი სიხშირის ცვლადი მოვლენები
დენის ნაჭრების შემთხვევაში რკინის არასტაბილობა დენის ნულის წერტილთან ახლოს შეიძლება გამოწვევს მაღალი სიხშირის ცვლადი დენის დარტყმას ახლობელ ქსელის კომპონენტებში. ეს მაღალი სიხშირის დენი დარტყმის უფრო პატარა სიხშირის დენის ზედ დასახებ, რომელიც ეფექტურად ჩართულია ნულამდე. კონკრეტულად:
რკინის არასტაბილობა დენის ნულის წერტილთან ახლოს: როდესაც დენი მიდის ნულამდე, რკინა შეიძლება გახდეს არასტაბილური, რითაც იწვევს მაღალი სიხშირის ცვლადი დენის დარტყმას. ეს დენები დარტყმის უფრო პატარა სიხშირის დენის ზედ დასახებ, რითაც უფრო რთულად ხდება სისტემის ცვლადი პასუხი.
მაღალი სიხშირის ცვლადი დენების შედეგები: მაღალი სიხშირის ცვლადი დენების შემთხვევაში შეიძლება გამოწვევს საშუალებრივ დენის ზრდას და დახრას, განსაკუთრებით ინდუქტიური ტვირთის შემთხვევაში. ეს დენების სწრაფი ცვლილებები შეიძლება წარმოადგენს შემდეგ დროში ძალიან მაღალ გადახრის პიკებს, რაც შეიძლება შეიძლებს დაზიანოს სისტემის დიელექტრული მასალები.
ვირტუალური ნაჭრები და მისი შედეგები
ვირტუალური ნაჭრების შემთხვევაში რკინის არასტაბილობა იზრდება მის ინტერაქციით ახლობელ ფაზებთან, რითაც იწვევს მაღალი სიხშირის დენის დარტყმას დენის ნულის მიღწევამდე. კონკრეტულად:
ვირტუალური ნაჭრების მექანიზმი: ვირტუალური ნაჭრები ჩანს როდესაც დენი ახლოს ნულისგან, თუმცა არ აღწევს ნულამდე. ამ შემთხვევაში რკინა შეიძლება ინტერაქტირებდეს ახლობელი ფაზების რხევებთან, რითაც იწვევს მაღალი სიხშირის დენის დარტყმას. ეს უფრო რთულად ხდება სისტემის სტაბილობა და ზრდას დახრის რისკი.
დაკვირვებული მოვლენა: ვირტუალური ნაჭრები და
