Жылмайларды бөлүп тартуу айнасы
ВАТ түз сызықты ағынды бөлшектері: Функциясы, кедергілер және шешімдер
ВАТ (Жоғары деңгейдегі түз сызықты ағын) бөлшектері - электр схемасында ненормалды түз сызықты ағынды бұзау үшін қолданылатын специалді комутациялық прибор. Системада қате пайда болғанда, бөлшектің механикалық контакттары бөлінеді, осылайша схема ачылады. Бірақ ВАТ системасында схеманы бұзу АС (Айналма ағын) аналогына қарағанда қиынға соғады. Бұның себебі, ВАТ схемасында ағын бір бағытта өтеді және өзінің көбейтіндісін естіп, аркты жеңілдету үшін маңызды болатын нөлдік ағын мәндерін жетістікке аспайды.
ВАТ бөлшектерінің негізгі функциясы - энергия желісіндегі жоғары деңгейдегі түз сызықты ағынды бұзу. Осымен салыстырғанда, АС бөлшектері АС формасындағы ағын нөлге жеткенде аркті жеңіліп өту үшін қолданылады. Нөл ағын мезгілінде, бұзылу үшін керек энергия да нөлге тең, бұл контакттар аралығының диэлектрикалық қуатын қайта қабылдауға және жоғары кездесімді күштерге қарама-қарсы тұруға мүмкіндік береді.
ВАТ бөлшектерінде ситуация күрделірек. Түз сызықты ағында нөлдік ағын мәндері жоқ болғандықтан, аркті жеңілдету өте жоғары кездесімді күштерді пайда етуіне әкелуі мүмкін. Аркті туура бұзу жасауланған жоғанда, арктің қайта пайда болуына қарай, бұл бөлшектердің контакттарына зиян келуі мүмкін. ВАТ бөлшектерін өңдеу кезінде инженерлер үш негізгі кедергілерге еңбектесу керек:
Жасалған нөлдік ағындарды жасау: Аркті жеңілдетуде маңызды, себебі түз сызықты ағында табиғатты нөлдік ағындар жоқ болғандықтан, аркті бұзу қиын болады.
Арктің қайта пайда болуын бас алу: Арк бұзылғаннан кейін, оның қайта пайда болуын бас алу қажет, себебі бұл бөлшектердің және системаның қырғылысына әкелуі мүмкін.
Сақталған энергияны жойып тастау: Системаның компоненттерінде сақталған энергияны қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін жойып тастау керек.
Табиғатты нөлдік ағындардың жоқтығын жеңу үшін ВАТ бөлшектері аркті жеңу үшін жасалған нөлдік ағындарды жасау принципін қолданады. Бір жалпы ықтималды подход - параллель L-C (индуктор-конденсатор) схемасын енгізу. Бұл схема искенде, арк ағынының осцилляциясы пайда болады. Осы осцилляциялар күшті және бірнеше жасалған нөлдік ағындарды жасайды. Бөлшектің аркты бұзу моменті бірінші жасалған нөлдік ағын мезгілінде болады. Бұл ықтималдылықтың әсерлі болуы үшін осцилляцияның максималды ағын мәні бұзылу үшін керек түз сызықты ағын мәнінен артық болуы қажет.
Деталды реализация - индуктор (L) және конденсатор (C) серия резонанс схемасын традиционды DC бөлшектерінің негізгі контакті (M) мен көмекші контакт (S1) арқылы қосу. Енді, S2 контакті арқылы R діэлектрикалық құрылғысына қосылады. Нормалды іске қосу шарттарында, негізгі контакт (M) және зарядтау контакт (S2) ашық болады. Конденсатор (C) вольтажы арқылы зарядталады. Сол барысында, контакт (S1) ашық болады, оның арасында линия вольтажы болады. Бұл құрылым DC ағынын бұзу үшін жасалған нөлдік ағындар жасау және байланысты электр процестерін басқару үшін қажетті шарттарды қалауға қол жеткізеді.
Негізгі схема ағыны Id-ді бұзу кезінде, иштету механизмі негізгі қадамдарды іске қосады. Алғаш S2 контактты ашып, S1 контактты ашық алады. Бұл конфигурация конденсатор C-ді индуктор L, негізгі контакт M және көмекші контакт S1 арқылы шығаруға әкеледі. Нәтижесінде, төмендегі суретте көрсетілгендей, осцилляциялық ағын пайда болады. Бұл осцилляциялық ағын аркті жеңу үшін маңызды жасалған нөлдік ағындарды жасайды. Бөлшектің негізгі контакт M-ді бұл жасалған нөлдік ағын мезгілінде ашылады. Негізгі контакт M ағынды бұзығаннан кейін, S1 контакт ашылып, S2 контакт ашық болады, бұл ВАТ бөлшектерінің іске қосу процессінің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.
Негізгі түз сызықты ағынды бұзу үшін альтернативті ықтималдылық
Жоғары деңгейдегі түз сызықты ағын (ВАТ) системасында негізгі түз сызықты ағынды бұзу үшін альтернативті ықтималдылық - ағынды конденсаторға айналдыру, бұл бөлшектерді бұзу үшін керек ағынды азайтады. Бұл ықтималдылық төмендегі суретте көрсетілген, ал ол бастапқыда зарядталған конденсатор C-ден басталады.
Бөлшектің негізгі контакт M ашылған кезде, маңызды оқиға болады: алдында негізгі контакт M арқылы өткен негізгі схема ағыны конденсатор C-ге айналысады. Бұл айналу нәтижесінде, негізгі контакт M-ді бұзу кезінде өтуі керек ағын мөлшері өте азайады. Бұл ағын мөлшерінің азаяуы бөлшектің жұмысын жеңілдетеді, бұзу процессін қауіпсіздіретін және зиян немесе жоғалтуға әкелу мүмкіндігін азайтады.
Конденсатордың ағынды айналдыру рөлінен тышкары, сызықты емес диэлектрикалық құрылғы R да бұл системаның маңызды құрылғысы. Сызықты емес диэлектрикалық құрылғы R ағындың энергиясын қабылдау рөлін атқарады, бірақ негізгі контакт M-дегі вольтажды өсуін тиімді түрде төмендетеді. Энергияны тиімді тарату арқылы, сызықты емес диэлектрикалық құрылғы бөлшектің және жалпы электр системасының целостін сақтауға көмектеседі, бұзу процессінде вольтаж деңгейлерін қабылданатын шектерде ұстауға мүмкіндік береді. Конденсатор C және сызықты емес диэлектрикалық құрылғы R-дің координаттағы жұмысы ВАТ системасында негізгі түз сызықты ағынды бұзу үшін әсерлі және ыңғайлы ықтималдылықты ұсынады.
M-дегі кездесімді вольтаждың өсу темпі мына түрде білдіріледі
Осцилляциялық ағындар арқылы ағынды бұзуға тиісті DC бөлшектерінде, арктің қайта пайда болуын бас алу өте қиын. Бұл, ағынды өте қысқа уақыт ішінде бұзу немесе "қиып" өтуге байланысты. Ағын өте қысқа уақыт ішінде өткенде, бөлшектер терминалдарында өте биік және тез өсіп жатқан арктың қайта пайда болу вольтажы пайда болады. Бұл биік мөлшердегі, тез өсіп жатқан вольтаж бөлшектердің целостіне өте қатаң қауіпті. Иштеп өту үшін, бөлшектер қауіпсіз жұмыс істеу үшін бұл өте биік қайта пайда болу вольтажына қарама-қарсы тұруға және арктің қайта пайда болуына қарама-қарсы тұруға жеткілікті диэлектрикалық қуат және вольтаж қабылдау қабілетімен құрылуы қажет.
