Kolmivaiheiset sähkömoottorit

Kolmivaiheinen Electric - kulutetaan energiaa annostelulaite. Identtisiä niiden tavanomaisten eri tyyppejä ja funktioita. Tämä johtuu erityispiirteitä latauksen tuotannon tarpeisiin.

Historiasta kysymys

Perusteella kolmivaiheisen kaksivaiheisessa järjestelmässä säädetyn Nikola Tesla. Laskurit on suunniteltu kaltaiseksi rekisteröivän asiakirjan säännöllisesti vaihtovirta. Järjestelmää riippuu sähköinen liitäntä. Esimerkiksi Tesla käytetty kytkentä olomuodosta, kuten sovellettu pistorasiaan ennen sodan Saksa (30) vuotta. Koska tämä laskuri asetettiin rakoon kunkin vaiheen, tai käytetty kaksinkertainen. Samoin on järjestetty kolme vaihetta laskurit.

Ero tässä piiristä 220 on se, että virta voi virrata takaisin viiran läpi viereisen vaiheen. Mutta siirtää paikallisen neutraali syöttämisen jälkeen rakennus ei ole mahdollista. Oikeastaan ​​se perustuu tähän periaatteeseen modernin asuin metriä. Klo sisäänkäynnin rakennukseen kannattaa kolme vaihetta. Ainoa tehdas asunnossa, koska se veisi toisen laittaa erilliseen yksikköön. Siksi asunnon, jotka ovat alueella kolmivaiheisen, kolmivaiheinen mittari on annettava.

Ensimmäinen kolmen vaiheen metriä oli suunniteltu teollisuuskäyttöön moottorit ja ilmestyi 90-luvun alussa-luvulla XIX vuosisadalla. Nämä tuotteet on kuvattu alla, sen jälkeen, kun kuvataan rakentamisen yksivaiheinen metrin vastaavia periaatteita käytetään.

Yksivaiheinen metriä

Tarve mitata energiankulutusta ilmeni syntymistä kysyntä 70-luvulla XIX vuosisadalla. Sittemmin periaatetta Electric on muuttunut vain vähän. Oli kulutettu energia integrointi toiminto toimii jännitteen virran ennalta määrätyn aikavälin ajan, kunnes sisällytetty laitteet. Nimi kirjataan heti. Laskurit kutsuttiin:

1. Ergometri.
2. Dzhoulmetr.
3. Energometr.
4. Tehomittarilla.

Jälkimmäinen nimi ei ole täysin sopusoinnussa tarkoituksen, laskuri mittaa energiaa, ei valtaa. Jos jännite on vakio, integraatio toimii ainoastaan ​​virrankulutus. Tällainen yksinkertaistettu tyyppi laskurit kutsuttiin kulometriin tai tason mittari.

Jos nykyinen muuttuja, et voi käyttää tavanomaisia ​​jännitemittaria Mittarien nähdä arvoa. Nuoli galvanometer jatkuvasti heitetään reunoilla mittakaavassa. Kuitenkin ihmiset ovat löytäneet tapoja mitata haluttu parametri. Alussa XX vuosisadan käytetty kolmenlaisia ​​laitteita:

• Elektrolyysin laskurit.
• Moottoroitu laskuri.
• Aika laskurit.

Elektrolyysin laskuri Edison

Historiallisesti tämä on ensimmäinen käyttää laskureita, tietoa laitteesta tuli tunnetuksi yleisölle 1881 Pariisin näyttelyssä. Tuolloin, kaikki käytetyt sähkölaitteet hoitaa DC-jännite. Uskomaton määrä myydyistä lopputuotteista toiminnassa. Alkuun mennessä XX vuosisadan, kun vaihtovirta alkoi esiin yksittäistapauksia kopioita jäi liikkeessä. Tärkeimmät edut teräksen yksinkertaisuus ja luotettavuus.

Suunnittelu Kuviossa esitetty, koostuu kahdesta säiliöiden kanssa kuparisulfidia, jossa toimitetaan kuparin levyjä vahvistettu kahdella olkapäät koromyselnogo mekanismi. Toimintaperiaate on kuvattu elektrolyysillä. Kun virtaa levyjen väliin, ensimmäinen osittain liuottaa muodostui toinen sakka kuparista. Kun olkapää alkaa suuremmat mekanismi tekee seuraava lovi kulutetun energian yksikkö ja muuta kautta rele (muistuttaa koromyselny moottori Joseph Henry, katso. Sähkömagneettiset releet), suuntaan virtaa.

Siten, swing sitoutua hidas värähtelyjä oikealle ja vasemmalle, kunnes mittari lukemat kirjoituksia. Vaihtovirta vastaavaa laitetta ei voida rekisteröidä. Pian puutteet samanmallinen tunnistettiin:

1. Lämpötilan noustessa laitteen tarkkuus ui, hän aliarvioi todistuksen.
2. Toinen haittapuoli teräs runsaasti liikkuvia osia ja releen kontakteja.

Parannettu malli (ks. kuva) ei eronnut eleganssia: tarvitse poistaa liuoksesta pyorat, painon, määrän määrittämiseksi energiaa kuluu ja tuore pasta. Mutta poisti liikkuvia osia, ja virta kulkee vain yhteen suuntaan. Lämpövaihtelut poistetaan säätämällä liuos, joka muuttuu vastus käänteisesti kuparilla. Tämän seurauksena vaikutus kahta ainetta keskenään kompensoidaan.

AC on käytetty vuodesta 1887 Elektrolyyttinen laskuri Lowry Hall. Mittaus suoritettiin vaihtaa paristo levyt, sisältyvät valaistus piiri. Metalli siedetty tiettyyn suuntaan, painon tarkasti määrittää määrä kulutetun energian. Menetelmä ei levinnyt ja on kaksi selviä haittoja:

1. Jälkeen valo-off akku purkautuu vähitellen läpi kierre sipulit ja muuttaa siirretyn metallin painosta.
2. Todettiin, että levy kasvuolosuhteet osoittavat selvän taajuuden riippuvuus, ja muut tekijät. Se on vaikea saavuttaa hyväksyttävällä tarkkuudella.

moottoroidut laskuri

Ensimmäinen moottoroitu laskuri patentoitu 1882 professorit Ayrton ja Perry, mutta kärsivät mekaanista kitkaa. Tämä rajoitus poistetaan vasta-wattitunnista Elihu Thomson. Toimintaperiaate perustuu induktiovirtojen (Arago, Foucault). akselin nopeudella pieni servo verrannollinen virrankulutus. Johtuen induktion pyörimään kupari levy liittyy numeroituva mekanismi. On huomionarvoista, että johtuen tarkoituksellisista suunnittelun liikesuunnan akseli ei ole riippuvainen jännitteen polariteetti, mutta laite on alemman kynnyksen korkeimmat virta, ilmeisistä syistä.

Laskuri (patentti US388003 A) Shollenbergera (14 päivänä elokuuta 1888) on erilainen kuin yhden vaiheoikosulkumoottorille liesituuletin. Erityisesti suunniteltu yrityksen Westinghouse, joka toimi Nikola Tesla. Apukelan (ei näy yleisesti) staattorin järjestetty kulmaan, jotta vältetään roikkuu rakenne ja ainutlaatuisesti määritä suuntaan akselin pyörimisen. Molemmat on kytketty sarjaan johtoon. Thomson suunnittelussa, mittari on tarkoitettu vain AC. Kierrosluvun raja akselin päähän terän 4 on kiinnitetty, vuorovaikutuksessa ilmakehän ilmaa.

Tunnettu Wikipedia laskuri Ferrantia keksittiin 1884 ja käyttää liikkuvaa kosketinta metallisen elohopean, suunnittelu muistuta Faradayn alkupuoliskolla XIX vuosisadan. Se ei ole liian turvallinen laitteiden. Nykyinen sisäänkäynti keskellä kulho, joka on sijoitettu vaakasuoraan napojen välillä kestomagneetin, ja virtasi puolelle matkalla kuluttajalle. Vuorovaikutuksen ansiosta aloilla kiekkomainen elohopean ja magneetti rakenne pyörivän akselin laskettavissa siiven mekanismi. Elohopea jatkuva kosketus säilyy, koska metallinen irrotettava rengas. Kussakin kierroksessa kuluttajan huijata kilowattituntia. Silminnäkijät väittävät, että laite on käytetty AC tarvittaessa. Vaikka uskomme kantapään kautta.

Laskuri Perry eroaa edellisestä - elohopea korvattu kupari sylinteri. Virroitin muodossa renkaan. Mutta elohopea on läsnä väline, vain vähäisessä määrin, jotka muodostavat nesteen kontakti.

kaikki laskuri

Keksintö koskee tilin Aron, todellisuudessa se saksalaisessa patenttijulkaisussa hylättiin - vastaava laite sisälsivät GB-patentissa Senna ja Perry. Ajatus ei käytännössä hyötyä, niin pitää ensimmäinen malli näyte helmikuussa 1883 herra tekijää. Shulberga.

Kaikki laskuri ei ole kovin erilainen kuin kellot käki. Alkuun heilurin sijaitsee välillä kaksi sähkömagneettia, nykyinen suunnan muutos aiheuttaa "kellot" mennä. Kaikuva järjestelmä on viritetty oikein laskea "aika" - energiaa. Rakenne, joka on sovitettu AC ja DC. Ilmeisesti vastaanottajan nimi nykyisen toimenpiteen kilowattituntia.

Suunnittelu myöhään XIX vuosisadalla,

Tuottamat kirjoittajat haku osoittaa, että suunnittelussa kolmivaiheisen metriä ilmestyi muutaman vuoden kuluttua epäonnistuneen Dolivo-Dobrovolsky patentoida käytöstä kolmen vaiheen. Kuten edellä arvion, insinööri osoitti, että kolmivaiheisen vaihtojännitteen tehokkuutta kaksi. Mutta Nikola Tesla aiemmin osoittanut, että se monivaiheisen keksinnön ja patentissa ei anneta.

Ensimmäisen kolmen vaiheen mittari

Patentti US500868 otettu monivaiheinen mittari. Tämä on ensimmäinen maininta kolmivaiheisen laitteen laskee löytyy internetistä. Edellä esitetyn perusteella on mahdotonta todeta todennäköisyydellä 100%, mikä on ensimmäinen kolmivaiheinen mittari, mutta on varhainen esimerkki laitteesta tässä yhteydessä.

Termi monivaiheisten soveltanut ole sattuma, aiemmin jo aikana kaksivaiheisen laskurit. Tieteellisessä käytössä, monet konsoli - viittaa siihen, kuinka monta kolme tai enemmän. Termi upotreblon täydellisessä sopusoinnussa yleisesti hyväksyttyjen standardien mukaisesti.

Thomas Duncan sai oikeuden keksintöön 04 heinäkuu 1893 (itsenäisyyspäivä).

Laite on kolmivaiheinen mittari perustuu periaatteeseen, jota on käytetty yhden vaiheen malli, patentoitu tekijän hieman aikaisemmin (US 415 825 21. joulukuuta 1891). Itse asiassa se on induktiomoottori, keksi Tesla. Staattorissa on kolme samalla etäisyydellä toisistaan ​​eri vaiheiden määrä keloja (A, B, C), roottori on valmistettu metallista sylinteri. Tekijä kirjoituksia, jotka ovat lähtöisin kupari, hopea, rauta - mikä tahansa metalliseosta, jossa on korkea johtavuus. Vaatimus sanelee ehdot esiintyminen pyörrevirtojen.

Sylinteri pyörii sähkömagneetti alalla kolmessa vaiheessa, joka on kytketty akselin kautta, jossa on laskettavissa mekanismi ei ole esitetty kuviossa. Akselit staattorikäämien siirtyvät normaalista tangentin ympyrä, joka on taattu tehdä ennalta määrättyyn pyörimissuuntaan roottorin (kenttä on suunnattu akselia pitkin kuin käämien pehmeä kaari). Toimintaperiaate laite on erilainen kuin induktiomoottori, keksi Nicola Tesla perustuu Arago teoria (Foucault kokeet):

1. Kelat tehollinen jännite vaihesiirretty pois tasaisesti 120 astetta.
2. Kehittyvällä alalla kelan ympärille indusoi pyörrevirtoja metalli sylinteri (Arago) suunnassa siten, että rakenteet hylkivät toisiaan.
3. Staattori on kiinnitetty, ja vahvistettu kova, pyörivä roottori alkaa.
4. Jokaisen kierroksen vastaa tekijöille tietyn määrän energiaa kulutettu.

Viestintä arvojen on ilmeinen. Tänään, muuttaa epätahtimoottorin pyörimisnopeutta voidaan vaihdella jännitteen. Tämä pienentää tai suurentaa nykyisestä, ja jännitteen tulee toissijainen tekijä. Tällöin jännite on vakio ja saadaan energiantoimittaja. Kuluttajat sisältyy sarjaan kolme käämiä asetetun virran ja siten teho. Edellä se pyytää päätellä, että kolmen ensimmäisen vaiheen laskurin liittyvät haitat:

1. Ensinnäkin, tietenkin, laite tekee reaktanssi induktiivinen reaktanssi piirissä. Tämä on huono, moottorikäämitys toimia samoin keskenään pahentaa vaikutus. Täydentävät toisiaan, kelat tuottaa suuren vaihekulma kasvaa loistehoa. Tietyllä arvo moottorin teho muuttuu tehottomaksi.
2. Toinen haitta on tulossa, että tekijä oletetaan olevan yhtenäinen tehonkulutus kaikissa vaiheissa. Tämä on selvää, muuten vauhti pysähtyy. Epävakaa toiminta mekaanisen osan ei todellakaan edistää asianmukaisesti huomioon.
3. Kolmas haittapuoli on peräisin näkökohtien asynkroninen moottori. Käyttämään induktiovirtojen tarvitse syntyä ainoastaan, jos ero pyörintänopeuden kentän (US - 60 Hz) ja staattorin. Tekijän pitäisi sylinterin muodossa kolminapaisella magneetti rautamalmin. Laite tulisi kiertää riippumatta pyörrevirtojen. Monimutkaisuus pysyy: kentän pyrkisi kääntää se magnetoinnin roottori.

Thomas Duncan, ilmeisesti tietoisia näistä puutteista. Kirjoittaa tekstin mainitun rakennuspiirustukset ei pidetä onnistuneet projektit sen ideoita jäljellä, joita ei ole esitetty piirroksissa - välttämiseksi plagiointia ja varastamisen ideoita. Samalla Duncan sanoi mahdollisuutta laskea nopeuden neljä tai useammassa vaiheessa. Sijainti nimi juontuu suoraan patentin.

suunnittelu Shollenbergera

Yksivaiheinen metrin Shollenbergera tietoisesti luopuneet niin paljon huomiota. Työskentelee yrityksessä Westinghouse, keksijä väistämättä siirretään mallien teolliseen käyttöön: kaksi vaihetta Nikola Tesla ja kolme - Dolivo-Dobrovolsky. Vuonna US531866A patentti nimenomaisesti, että menettely on suunnattu teollisuuden. Mutta samaan aikaan viisas keksijä valtioille, joilla ei kiellettyjen kotona.

Patentin tekstistä julkaistu 01 tammikuu 1895. Tekijä väitti ovat löytäneet kuvio: jos laittaa kelan syötetään vaihtovirtaa kahdessa muussa, syöttöjännite sama taajuus, momentti riippuu monesta tekijästä. Tämä määrää nopeuden tai kääntökulma järjestelmän parametrien perusteella:

1. Magneettikentän voimakkuus kelojen.
2. Sini kulmaero syöttöjännitteen vaiheiden.

Perustuen tämän tosiasian, ja rakennettu Shollenberger laskuri. Suunniteltu toimimaan rinnalla AC moottorin Nikola Tesla, mutta tekijä nopeasti löytäneet keinoja laajentaa keksinnön.

Näytön puolella kuvaa kaksivaiheinen laskuri, kirjoittaja osoittaa, että staattori kela on pyöritettävissä laatikossa ja taipuu tietyssä kulmassa. Ensimmäisessä tapauksessa on tarkoituksenmukaista käyttää kytketty laskuri mekanismin toinen - käyttää käsien ja kasvojen. Jonka avulla voit tallentaa samanaikaisesti prosessia visuaalisesti ja arvioida kulutetut kilowattituntia.

On huomattava, että ei ole tarpeen käyttää kierto rakenteissa. Jonkin verran työtä periaatteesta päällekkäisyys (vektori lisäksi vahvuudet) kenttiä. Kuvassa on eniten vaihtoehtoja. Kentät muutetaan ajallisesti synkronissa, osoitinvärinän tuntuvasti, ja laitteen tehokkuutta riippuu suuresti vakaus suunnittelun mekaanisen osan (hitaus liikkuvan kehyksen). Kuitenkin, samanlainen sanottavaa vaihteita paineantureita tahansa kattilan.

Charles Terry ja Wesley Carr todisti se, arkistointi patentin 15 syyskuu 1894, mutta rakentaminen Se paljastui vakava virhe: kirjailija kieltäytyy hyväksymästä sitä, että vaiheet kulutus on epätasainen. Kesti kuitenkin huomioon Shollenberger ollessa kyseessä pyörivän suunnittelu, joka antaa tuleville insinööreille vihje muutoksen suunnitteluun.

pseudophases

Patentti 796 368 harkittiin melkein 9 vuotta, julistettiin 21 marraskuu 1896. Yrityksessä työskentelee Edison ja Thomson, kirjailija oli kiinnostunut uskottu DC. Patentti on AC, mikä on vastoin etujen omistajien General Electric. Siksi tekijänoikeuksien haltijoille voi saada yhteyttä puhemiehistön ja pyytää pitämään julkaisua. Kun Tesla kyytiin ja alkoi rakentaa tornin Vordenklif DC tuli selviäisi itsestään. Vuoteen 1905 kävi selväksi, että maailma ei ole enää entisensä. Sitten patentit ja julkaissut.

Charles Steinmetz suunnittelu on merkittävä, täällä ensimmäistä kertaa otetaan käyttöön käsite alku mutkainen. Vuorotellen laskuri kuvioissa on esitetty, on oikosulkumoottori, jossa on napa lisääntymisen vuoksi vaihesiirron. Reaktiivinen elin ei alkanut kondensaattori, kuten modernit versiot, ja tukehtua. Ja positiivisen ja negatiivisen jännitteen vaiheen muutosnopeus on käytetty luomaan pyörivän magneettikentän.

Yksinkertaisesti: kondensaattorin jännite jää nykyisen ja induktanssi - eteenpäin. Sekä vaihesiirto voidaan käyttää. On käynyt ilmi, että tulo-arvot ovat samat, mutta keinotekoisesti jaettu mittauksen mahdollisuudet moderni yksivaihekompressorilla jääkaapissa. Joten, vaihe yksi täydennetään keinotekoisesti luotu pseudophase.

Haitat ilmeinen: kulkee samanlainen rakenne, nykyinen hajaantuu jännite kunnollinen kulmassa. Tehokerroin on kaukana ihanteellisesta. Moderni versio kondensaattori on paljon parempi, mutta rohkenen ehdottaa, että kohde on edelleen tutkimatta aikaan arkistointi patentin. Vuonna 1896 ei ollut muita kondensaattorit, paitsi Leidenin pullo. Muut mallit eivät olleet käytettävissä keksijöille massa. Tesla Coil, joilla on selvästi kapasitiivinen ominaisuudet toimivat vain kompensoimaan itseinduktanssi ominaisuuksia, jotka eivät sovellu tarpeisiin tämän luokan laitteita.

Kuvaile toimintaperiaate ei ole välttämätön, se on yhteinen järjestelmä. Sen sijaan, että kondensaattori alkaa epätahtimoottorin käytetään induktanssi (luoda vaihesiirto). Lisätkäämme, että kun akseli kiihtyvyys alkaa tavallisesti käämi kytketään pois päältä, jotta ei tehdä reaktiivisen komponentin kulutuksen. Vuonna 1896 se vaikutti mahdottomalta ilmeisistä syistä: puskozaschitnoy rele ei käytetä suuria määriä, se näyttää vaikea asettaa ne niin pienitehoinen suunnittelu tiettyyn tarkoitukseen.

virtamuuntajat

George Hummel rakentaa kaksi vesipisaroita muistuttaa modernin metrin lavastus ideoita. US-patentti nro 633 695 A esittää, että jopa lopussa 1897 luoja tiennyt epätasaisella kulutus kolmessa vaiheessa. Rakentaminen ensimmäinen, joka käyttää epäsymmetristä kytkentäpiirin: virtamuuntajat ottaa rajapinta-arviointia varten.

Tämän järjestelmän eristetty neutraali, laskuri toimii hyvin. Huomiota kiinnitetään toimeenpanevan mekanismin osaa. Tämä moottori implisiittisen navat on muodostettu laminoitu ytimen magneettisen piirin. Pyörittämiseksi vaiheet (!) Käyttäen yksi kahden käämin (ks. edellinen tekstityksen). Tämän seurauksena, yksi vaihe luo pyörivän magneettikentän ja mahdollistaa mittarin tuulen kilowattituntia.

Piiri materiaalin poisto signaali on esitetty kuvassa, joka esittää identiteetin ajatus modernit versiot. Ja kolmivaiheisen esiaste uskotaan wattimittarin jossa jännite kelan kohtisuorassa kelan virta, ja arvot poistetaan avulla muuntajien. Perustavanlaatuinen ero - Hummel toimii lineaarinen arvojen ja modernin metriä - vaihe (neutraali).

Pienet vivahteet on merkitty tekstissä mukana patenttia. Esimerkiksi se on kirjoitettu, että vaihesiirto käämin ei ole 90, mutta vain 30 astetta. Siksi navat sijaitsevat vastaavasti. Pieni vaihesiirto, koska läsnä on suhteellisen suuri aktiivisen käämin vastus ja vaikea saada korkea induktanssi.

Ei ole enää järkeä koskettaa patentteihin, energiankulutuksen mittaukseen emäksiä esitetään. Jää vain nähdä, miten kolmivaiheisen Electric moderni tyyppi.

Elektroninen kolmivaiheinen laskurit

Tänään, elektroninen vasta mikro-ohjaimella. Internetissä, jaetaan kytkentäpiiri MSP430F449 siru. On helppo huomata - se on vastapäivään kanssa kristallia 32,768 kHz. Kun taas punkit "mekanismi", analogia-digitaali-muunnin ottaa lukemia kolmen virtamuuntajan ja havaitsee jännite kunkin vaiheen. Tukemiseksi johtopäätös on neutraali, ei ole esitetty kuviossa.

Binary informaatio annetaan mikro, joka tuottaa kertolasku muuttujia ja niiden aikaintegroinnissa käyttäen taajuutta kideresonaattorin. Pienempi näytteenottoväli elektronisen piirin, sitä enemmän tarkkoja lukemia. Tässä tapauksessa virhe on paljon pienempi kuin sadasosa on prosenttia, joka on riittävän tyypillisiä sovelluksia. Esitetty laskuri helposti laskee aktiivisen ja loistehon, tuottaa Fourier-muunnosta, tai käyttämällä muita algoritmeja.

Toinen tekijä, joka vaikuttaa tarkkuuteen on vähän analogi-digitaali-muunnin. Korkeampi se on, sitä vähemmän virheitä ja nopeiden laitteiden odotetaan. Koska periaate digitointi yleensä suljettu asteittaisella jännite komparaattorin ja vertaamalla sitä syötetty arvo. Aaltomuoto muistuttaa tikkaat päättämisestä vaiheessa, jossa vertailija päättää, että on saavuttanut vaaditun tason.

elektroniikka etu mahdollisuus digitaalisen käsittelyn, joka riippuu yksinomaan nopeuden kellon taajuus ja suorituskyky mikro. Tämä ensimmäinen bitti ydin, joka on nyt taistelee käyttöjärjestelmien maailmassa, toinen - piirikaavio prosessoriarkkitehtuurin.

Tästä on pääteltävä, että periaate kapasiteettilaskennasta ei ole liian paljon on muuttunut viimeisten 150 vuotta siitä, kun haasteita insinöörien (lähinnä Edison). Nykyaikaiset järjestelmät ovat tarkempia, ensimmäinen malli on otettu huomioon nykyinen, emme harjoita kertomista. Ja jos lataat 12 voltin akku läpi ensimmäisen mittarit voivat saada fantastinen hahmo.

Tämä koskee myös sellaisia ​​laitteita edellä. He käyttävät magneettivuon tai nopeus elektrolyysin, riippuen ainoastaan ​​nykyinen arvo. Advanced ADC on helpompi mitata jännite. Erityisesti, Virtatulot ovat suuren vastuksen jännitteen jakaja. Että ei ole vaihtoehtoa, herkkä Hall-anturit tässä vaiheessa teknologian kehittämiseen käyttö ei ole kannattavaa.