I gcórais méadraithe agus monatóireachta cumhachta, tá méadair leictreachais a éilíonn claochladáin reatha seachtracha (CTanna) uileláithreach; is iad sin ár "súile" chun sruthanna ollmhóra a bhrath go cruinn. Mar sin féin, i bhfolach laistigh den chóras sofaisticiúla seo tá riail ironclad nach mór a leanúint i gcónaí: ní mór an taobh tánaisteach den chlaochladán reatha a oibriú le ciorcad oscailte. Scrúdóidh an t-alt seo na bunphrionsabail agus na contúirtí a bhaineann leis.
Gnáthphrionsabal oibriúcháin an claochladáin reatha
Is cineál speisialta claochladán é CT (Claochladán Reatha) a oibríonn bunaithe ar phrionsabal an ionduchtaithe leictreamaighnéadach. Is iad na príomhphrionsabail dearaidh atá aige ná "laghdú reatha" agus "aonrú."
1. Struchtúr: De ghnáth tá sé comhdhéanta de chroí iarainn dúnta, foirceannadh bunscoile le níos lú casadh (ceangailte i sraith sa phríomhchiorcad), agus foirceannadh tánaisteach le níos mó casadh (ceangailte leis an méadar leictreachais).
2. Staid Idéalach: I ngnáthchiorcad iata, oibríonn an CT i riocht "ciorcaid ghearr". De réir dhlí ciorcadach Ampere agus dlí an ionduchtaithe leictreamaighnéadacha, ginfidh an sruth príomhúil I1 flosc maighnéadach malartach Φ sa chroí iarainn, rud a tharlóidh sruth I2 ar an taobh tánaisteach. Seo a leanas an gaol idir an dá cheann:
Áit arb ionann N1 agus N2 agus líon na gcasadh sna foirceannadh príomhúla agus tánaisteacha, agus is é Im an sruth excitation. Mar gheall ar an bac excitation an-mhór agus Im an-bheag sa dearadh, is féidir é a shimpliú chuig na nithe seo a leanas faoi choinníollacha idéalach:
Anseo, tagraíonn Kn don chóimheas claochlaithe rátáilte, mar shampla 1000/5A. Sa chás seo, déantar an sruth mór ar an taobh bunscoile a thiontú go beacht agus go comhréireach i sruth beag ar an taobh tánaisteach (de ghnáth luach caighdeánach 5A nó 1A) le haghaidh tomhas ionstraim sábháilte. Ag an am céanna, tá an poitéinseal ciorcad tánaisteach an claochladán reatha (CT) an-íseal (de ghnáth ach cúpla volta), laistigh de raon sábháilte.
Anailís phrionsabail nuair a bhíonn an taobh tánaisteach oscailte
Nuair a bhíonn an ciorcad tánaisteach ar oscailt mar gheall ar chríochfoirt scaoilte, sreanga briste, nó dícheangal thaisme le linn tástála, déantar athrú tubaisteach ar a staid oibriúcháin.
| Stádas oibriúcháin | Gnáthdhúnadh | Oscailt bóithre tánaisteacha |
|
|
Tá sé ann, i gcomhréir le I1 |
|
|
Φ |
Go héifeachtach faoi chois ag an flosc demagnetizing ginte ag I2, a chothabháil leibhéal íseal | Caillteanas ar chosc, sáithiú tapa go luachanna an-ard |
|
|
An-íseal (roinnt volta) | Spreagadh ardvoltas na mílte nó fiú na mílte volta. |
| Nádúr fisiciúil | Cúpláil láidir, aiseolas diúltach domhain: cuireann I2 in aghaidh athruithe in Φ go láidir | Scor an aiseolais agus carnadh fuinnimh: Úsáidtear gach casadh príomhúil aimpéar I1 agus N1 le haghaidh excitation. |
Is iad seo a leanas a chroíphróisis fhisiceacha:
1: Imithe ar Aiseolas Dímagnetizing
Le linn gnáthoibríochta, tá an flosc maighnéadach a ghineann an sruth tánaisteach I2 i gcónaí sa treo eile leis an flosc maighnéadach a ghineann an sruth bunscoile I1, rud a chruthaíonn éifeacht láidir "dímagnetizing" a theorannaíonn an flosc maighnéadach comhcheangailte sa chroí iarainn go leibhéal íseal. Tar éis an ciorcad a oscailt, I2=0, agus filleann an éifeacht demagnetizing láithreach go nialas.
2: Sáithiú tapa ar fhlosc maighnéadach
Tiontaítear -casadh an phríomhaimpéir neamhchothromaithe-I1 agus N1 ina n-iomláine ina gcasanna aimpéar maighnéadaithe. Ós rud é go bhfuil an croí-limistéar tras-deartha le haghaidh floscdhlúis mhaighnéadaigh íseal, téann an croí isteach go tapa i staid sháithiúcháin dhomhain ag an bpointe seo.
De réir dhlí Faraday maidir le hionduchtú leictreamaighnéadach, aslóidh flosc maighnéadach ailtéarnach fórsa leictreamaighnéadach trasna na foirceannadh. Nuair a mhéadaíonn an flosc maighnéadach go géar, déanfar U2 ardvoltais a ionduchtú thar an foirceannadh tánaisteach.
3: Giniúint brú ard
Faoi choinníollacha minicíochta cumhachta, le haghaidh sruth príomhúil de na céadta aimpéar, is féidir leis an voltas spreagtha ar an taobh tánaisteach ciorcad oscailte teacht go héasca ar roinnt mílte volta, agus i gcásanna tromchúiseacha, is féidir leis dul thar 10 cileavata.
Tá ceanglais dhian ag an gcaighdeán náisiúnta GB/T 20840.2-2014 "Claochladáin Ionstraim - Cuid 2: Ceanglais Theicniúla Forlíontacha le haghaidh Trasfhoirmeoirí Reatha" maidir le feidhmíocht inslithe claochladáin ionstraime, agus sháraigh an t-ardvoltas tobann seo a ghnáthchumas dearaidh.
Guaiseacha a bhaineann le ciorcad oscailte ar an taobh tánaisteach den chlaochladán reatha
Is féidir leis na feiniméin ardvoltais agus tionlacain a ghineann ciorcad oscailte tánaisteach sraith imoibrithe slabhra guaiseacha a spreagadh.
1. Contúirt Turraing Leictreach: Tá na mílte volta ardvoltais ag na críochfoirt tánaisteacha, rud a chuireann go díreach i mbaol turraing leictreach. Féadfaidh pearsanra cothabhála agus deisiúcháin a thagann i dteagmháil leis an voltas seo gan réamhchúraimí turraing leictreach a fhulaingt.
2. Damáiste Trealaimh:
Miondealú Inslithe: Brisfidh ardvoltas an t-insliú idirchiseal den foirceannadh tánaisteach ar dtús, nó brisfidh sé an insliú go talamh sa chiorcad tánaisteach, rud a dhéanfaidh damáiste buan don chlaochladán reatha (CT).
Róthéamh agus Dóite: Nuair a bhíonn an croí iarainn sáithithe go mór, ginfidh sé sruthanna eddy ollmhór agus caillteanais hysteresis, rud a fhágann go mbeidh an croí iarainn róthéamh, rud a d'fhéadfadh an insliú foirceannadh a dhó amach agus fiú tine a chur faoi deara.
Stua Leictreach agus Pléascadh: Ginfidh pointí ciorcad oscailte (cosúil le críochfoirt scaoilte) stua leictreach leanúnach faoi ardvoltas. D'fhéadfadh teocht ard an stua trealamh a dhó amach, na hábhair indóite máguaird a adhaint, agus d'fhéadfadh na gáis ardteochta a carntar sa chomh-aireachta séalaithe fiú pléascadh leictreach a chruthú.
3. Guaiseacha Oibriúcháin an Chórais
Míchruinneas Méadraithe agus Teip: I gcás méadair fuinnimh de chineál CT-, ní bheidh siad in ann leictreachas a thomhas de bharr sruth ionchuir nialasach, rud a fhágann go gcaillfear leictreachas agus go bhféadfaí díospóidí trádála a réiteach.
Giniúint Sparks Voltais Ard-Chontúirteacha: Ní hamháin gur foinse adhainte é seo, ach is féidir leis na bíoga leictreamaighnéadacha láidre dá bharr cur isteach ar threalamh leictreonach in aice láimhe freisin.
Achoimre
Spreagann ciorcad oscailte ar an taobh tánaisteach de chlaochladán reatha carnadh foréigneach fuinnimh leictreamaighnéadach, rud a fhágann go dtarlaíonn tubaiste fisiceach ar deireadh thiar mar ardvoltas, stua leictreach láidir, agus róthéamh. Dá bhrí sin, i ngach obair a bhaineann le ciorcaid CT, ní mór cloí go docht le "cosc ar chiorcad oscailte" mar nós imeachta.
Idir an dá linn, ní mór an taobh tánaisteach den chlaochladán reatha atá ceangailte leis an méadar leictreachais a thalamh. Is é seo, mar aon le "ciorcaid oscailte a thoirmeasc go docht ar an taobh tánaisteach," an dá rialacha lárnacha ironclad maidir le hoibriú agus cothabháil CT. Tar éis an talamh a chur i dtír, is féidir an t-ardvoltas atá tar éis dul isteach a urscaoileadh go tapa go dtí an talamh tríd an sreang talmhaithe, ag seachaint dóiteán trealaimh nó tionóiscí turrainge leictrigh de bharr ardú tobann ar acmhainneacht taobh tánaisteach.