كيف تحد الطاقة المتاحة في سبارك؟

قراءة هذه المقالة لمعرفة كيفية الحد من الطاقة المتاحة في الشرارة.

قد يكون المحاثة هو المعيار الأكثر أهمية في الدوائر ذات الجهد المنخفض ، مما يؤدي إلى إثارة شرارة. في الدائرة التي تحتوي على مكونات الحث ، الطاقة مطلوبة لإنشاء حقول مغناطيسية ويتم تخزين هذه الطاقة حتى يتم كسر الدائرة. في محث مغلف بالهواء هذه الطاقة سوف تكون ½ LI ² ، حيث L هي قيمة مغو في henries وأنا ، الحالي ، في الأمبير.

مع محاثات محفورة بالحديد ، لا يمكن استخدام هذه التركيبة البسيطة لأن نفاذية المادة الأساسية تتغير باستمرار مع تغير التدفق. في كلتا الحالتين ، ومع ذلك ، عندما يتم كسر الدائرة ، يتم حث الجهد في الدائرة في اتجاه للحفاظ على التدفق الحالي.

سيعتمد حجم هذا الجهد على معدل تغير التدفق المغناطيسي الذي بدوره يتبع معدل تغير التيار. سوف تتشتت الطاقة التي يطلقها المحرض جزئيا في مقاومة الدائرة ولكن بشكل رئيسي عند التفريغ بين الأقطاب الكهربائية.

في دوائر الكسر ، سيضيف الجهد المستحث إلى مصدر المصدر الأساسي لحمل التيار بين الأقطاب الكهربائية. كان ينظر إلى هذه الطاقة المتزايدة في الشرارة باعتبارها المشكلة الرئيسية في الدوائر الآمنة جوهريا. في الواقع أظهر ويلر وثورتون كيف يمكن تحويل الطاقة من الشرارة من خلال توفير مسار بديل للتيار المستحث.

هنا نناقش مختلف الطرق المستخدمة على مر السنين في المناجم:

1. المكثف من شأنه أن يحد من ارتفاع الجهد المستحث في المحرِّض عن طريق تقليل معدل تغير التيار وبتخزين الطاقة. هذه الطريقة أكثر فعالية في الفولتية العالية والتيارات المنخفضة ولكنها تعتبر الآن غير مرضية لأن طرق الحماية الأفضل متوفرة الآن.

2. لكي تكون فعالة حقا يجب أن يكون المقاوم ذو قيمة منخفضة إلى حد ما أو أن إهدار الطاقة يكون في العادة غير مقبول.

3. إن طريقة النحاس القصيرة تتضمن تركيب أنبوب نحاسي على نير المغناطيس قبل تركيب الملف. يتصرف الأنبوب النحاسي مثل اللف الثنائي ذو الدائرة القصيرة في المحول عندما يتغير التيار في التغييرات الأساسية. تعتمد فعالية هذه الطريقة على الحث المتبادل العالي بين الملف والكم.

يتم استخدام هذه الطريقة عند تزويدها بالجهد المتناوب عن طريق الصمام الثنائي عن بُعد ، وتوفر حماية أساسية تجريبية. سيعمل التتابع فقط على مكون التيار المستمر لمكون التيار المتردد الحالي بشكل فعال بقلوب النحاس. كما أن الجلبة النحاسية تعطي تأخيرًا بسيطًا في السحب والانقطاع.

4. تم استخدام المقاوم غير الخطي على خطوط الهاتف حيث وجد أن الجهد الطبيعي للكلام منخفض للغاية لدرجة أن المقاوم غير الخطي له قيمة عالية. في الفولتية العالية ، تنخفض المقاومة بسرعة لامتصاص الطاقة الفائضة.

5. عن طريق توصيل مقوم عبر المحفز بحيث يقدم مقاومة عالية للتيار الأمامي ولكن مقاومة منخفضة للتيار المستحث. يحدث هذا بسبب التغيير في القطبية الذي يحدث عبر المحث ، عندما يتم كسر العرض. لقد أصبح تقريبًا ممارسة قياسية لاستخدام مقوم الجسر لتبديد الطاقة الحثية المرتبطة بالمرحلات.

يمكن تشغيل التتابع المحمي بهذه الطريقة من مصدر تزويد تيار متردد أو تيار مستمر. في الواقع ، يقوم المحللون الأربعة بشكل فعال بإنتاج مسارين بالتوازي مع الملف ، وبالتالي يتم تقريب الدائرة المستحثة من الفائدة الرئيسية لهذه الطريقة هو أن التتابع ليس قطبيًا واعيًا عند استخدامه في دوائر التيار المستمر.

ومع ذلك ، في بعض الحالات ، تم تصميم التتابع عن عمد ليكون واعية القطبية من خلال تركيب مقوم في سلسلة مع الملف. في هذه الحالة ، يتم تركيب مقوم ثانٍ في الاتجاه المناسب عبر الملف ، كجهاز أمان.

ومع ذلك ، على مر السنين قد تغير نوع مقوم المستخدمة لهذا الغرض. في الواقع ، نحن نرى الآن من تجربتنا أن محولات أكسيد النحاس والسيلينيوم قد حلت محلها دايودات شبه موصلات إما من الجرمانيوم أو السيليكون. تم العثور على هذه الأجهزة الأخيرة أكثر كفاءة وفعالية ، وذلك بسبب حقيقة أن إسقاط فولتية ، عندما تحمل التيار المقنن الكامل ، نادرا ما يتجاوز 0.7 فولت.

إن تأثيرات إضافة التبديلات ، المحمية بواسطة ثنائيات أشباه الموصلات إلى مصدر تيار آمن جوهريًا ، سيكون لها تأثير مماثل لزيادة جهد الإمداد بمقدار 0.7 فولت. سيكون هذا أقل أمانًا بشكل هامشي من العرض الآمن من تلقاء نفسه.

وقد لوحظ أنه في بعض الأحيان قد تحتوي الدائرة على قدر كبير من الحث حيث ، بسبب التأثير على تشغيل الدائرة ، لا يمكن استخدام الطرق المذكورة أعلاه ، وفي هذه الحالة ، قد يتم الحفاظ على طاقة المخزن ½ LI ² إلى حد آمن بواسطة الحد من التدفق الحالي.

أحد الأمثلة على ذلك هو أن يشكل الحث جزءًا من دارة مبدلة ، وفي هذه الحالة ، قد يكون مكون التيار المستمر مقيَّداً بمقاومة متسلسلة ، أو يتم حظره كليًا من خلال سلسلة السعة.

في الدوائر المقاومة ، يجب توفير كامل الطاقة المتاحة لإنتاج الحرارة في الشرارة من المصدر الرئيسي للتيار ، سواء من البطارية أو المحول. ما هو أكثر أهمية هو أن الجهد المتاح بين جهات الاتصال الفاصلة يقتصر على الجهد من العرض.

يمكن الحد من الطاقة المتاحة للتأثير من خلال تضمين مقاومة غير حثي في ​​سلسلة مع العرض. على الرغم من أننا نتحدث عن دوائر مقاومة ، فمن المهم أن نتذكر أن جميع الدوائر تظهر بعض الحث ، ونادراً ما تقل عن 5 hennries الصغير ، وفي ظروف معينة ، قد يكون هذا مهمًا.

في حالة الدارات السعوية ، يتم إعطاء الطاقة المخزنة بواسطة الصيغة ½ CV ² ، حيث تكون المعلمة المهمة هي جهد الدائرة بدلاً من التيار. يشير الجدول التالي إلى الحد الأقصى لقيمة السعة التي يمكن استخدامها في الدوائر عند جهدات مختلفة دون الحاجة إلى قصر تيار الدائرة القصيرة عن طريق سلسلة المقاوم.

يتم تغطية هذه الأدوات بشهادة آمنة في جوهرها والتي تعلن أن الأدوات آمنة من تلقاء نفسها ، إلا أن الجمع بين الأدوات والدوائر التي يتم اختبارها قد لا يكون آمنًا بشكل جوهري.

ومع ذلك ، يتم التأكد من السلامة من خلال مراقبة شروط الشهادة التي تتم طباعتها على ملصق أداة الاختبار:

(أ) لا يجوز استخدام هذه الأدوات في الأماكن التي يصل فيها تركيز الميثان في الهواء إلى 1.25 في المائة.

(ب) يجب إجراء الربط بين أداة الاختبار والدائرة قيد الاختبار بشكل صحيح قبل تطبيق الفولتية ولا ينبغي قطع الاتصال حتى يتم تفريغ الكابل من خلال الأداة.