Trojfázovým elektromotorom

Trojfázový Electric - je spotrebovaná energia dávkovacieho zariadenia. Odlišný od obvyklého rôznych typov a funkcií. To je vzhľadom k špecifikám účtovanie výrobných potrieb.

Z histórie otázku

Základom trojfázového systému dvojfázového stanovená Nikola Tesla. Pulty sú navrhnuté v podobe prístroja registrujúce pravidelný striedavý prúd. Tento režim je závislá na elektrickom rozhraní. Napríklad Tesla používa prepínanie fáz, napríklad aplikovať do zásuvky predvojnové Nemecko (30) rokov. Vzhľadom k tejto prepážky boli umiestnené v medzere každej fázy, alebo použité dvojité. Rovnako tak usporiadané tri počítadlá fázy.

Rozdiel tu z obvodu 220 je to, že prúd môže prúdiť naspäť cez drôt priľahlé fázy. Ale prejsť miestnej neutrálna po vstupe do budovy nie je možné. V skutočnosti, že na základe tohto princípu moderných bytových metrov. Pri vchode do budovy stoja tri fázy. Jediný závod v byte, pretože to bude trvať chvíľku, aby samostatnú jednotku. Preto sa majitelia domov, ktorí majú na území meter trojfázový, trojfázového je nutné dodať.

Prvé metre trojfázové boli navrhnuté pre priemyselné motory a objavil sa na začiatku 90-tych rokov XIX storočia. Tieto produkty sú popísané nižšie, po popisujúci stavbu jednofázových metrov, sú použité podobné zásady.

jednofázové metrov

Potreba opatrenia na zvýšenie energetickej strávený vznikol s príchodom dopytu v 70-tych rokoch XIX storočia. Od tej doby, princíp Electric zmenilo len málo. Bolo spotrebované funkcie integrácie energie pracuje napätie na prúd vo vopred stanovenom časovom intervale, kým zabudovaných spotrebičov. Názov usadil okamžite. Pulty boli nazvané:

1. Ergometer.
2. Dzhoulmetr.
3. Energometr.
4. merač výkonu.

Tento názov nie je úplne v súlade s účelom, počítadlo meria energiu, nie výkon. Ak je napätie je konštantná, integrácia sa opiera len odber prúdu. Takýto zjednodušený spôsob prepážok bol nazývaný coulometer alebo merač úrovne.

Ak aktuálne premenné, nemožno použiť konvenčné voltmetre, ampérmetre, vidieť hodnotu. Arrow galvanometer priebežne hodil na okrajoch stupnice. Avšak, ľudia našli spôsoby, ako merať požadovaný parameter. Na začiatku XX storočia používa tri typy zariadení:

• Elektrolýza pulty.
• Motorizované počítadlo.
• Počítadla času.

Elektrolýza counter Edison

Historicky, toto je prvý z nich použiť čítača, informácie o zariadení sa stal známy verejnosti v roku 1881 na výstave v Paríži. V tej dobe, všetky použité elektrické spotrebiče prevádzkované na jednosmerné napätie. Neuveriteľné množstvo hotových výrobkov predávaných v prevádzke. Na začiatku XX storočia, kedy striedavý prúd začal zaberajú jednotlivé kópie zostali v obehu. Hlavnými výhodami ocele jednoduchosť a spoľahlivosť.

Konštrukcia je znázornené na obrázku, pozostáva z dvoch nádrží s sulfidu medi, kde dodávané medené dosky vystužené na dve ramená koromyselnogo mechanizmu. Princíp činnosti je popísaný elektrolýzou. Keď prúd preteká medzi doskami, prvou čiastočne rozpustí v druhej zrazenina z medi. Keď sa rameno začína prevažujú mechanizmus je ďalší zárez na spotrebovanú elektrickú energiu jednotky a zmeniť cez relé (pripomína koromyselny motora Joseph Henry, viď. Elektromagnetické relé), je smer toku prúdu.

Tak, hojdačka zaviazať pomalé oscilácie doprava a doľava, kým zápisov odpočtov. Striedavý prúd podobného zariadenia nemožno registrovať. Čoskoro sa zistili nedostatky podobného schémy:

1. So zvyšujúcou sa teplotou, presnosť prístroj plával, podcenil svedectvo.
2. Druhou nevýhodou oceľ hojnosť pohyblivých častí a kontakty relé.

Vylepšený model (viď. foto) sa nelíšila elegancia: musia byť odstránené z roztoku Kolesá, hmotnosti, aby sa zistilo množstvo energie, strávenú a čerstvé pasty. Ale odstránené pohyblivé časti, a prúd tečie v jednom smere. Tepelné výkyvy sú eliminované úpravou roztoku, ktorý mení odpor nepriamo s meďou. Výsledkom je, že účinok oboch látok sa navzájom vyrovnávajú.

AC bol používaný od roku 1887 elektrolytické pult Lowry Hall. Meranie bolo vykonané na výmenu batérie dosky, ktorá je súčasťou svetelného obvodu. Kovové tolerovaná v určitom smere, hmotnostných presne stanoviť množstvo spotrebovanej energie. Spôsob nerozšírilo a má dve odlišné nevýhody:

1. Potom, čo svetlo-off batérie pomaly vybíja cez špirálovými žiarovkami a zmenil prenesenú hmotnosť kovu.
2. Bolo zistené, že podmienky rastu dosky vykazujú výraznú frekvenčné závislosť, a ďalšie faktory. To je ťažké dosiahnuť prijateľné presnosti.

motorizovaná counter

Prvé motorizované počítadlo patentovaný v roku 1882 profesori Ayrton a Perry, ale trpel mechanickým trením. Toto obmedzenie je prekonať v protiľahlých watthodinách Elihu Thomson. Princíp činnosti je založený na indukčných prúdov (Arago, Foucault). Rýchlosť malého serva priamo úmerný okamžitej spotreby hriadeľ. Vzhľadom k indukcii poháňaný v otáčaní medeného kotúča spojené s spočítateľnej mechanizmom. Je pozoruhodné, že v dôsledku zámernej konštrukcie smere pohybu hriadeľa nezávisí na polarite napätia, ale zariadenie má nižšiu prah najvyššiu zaznamenaný prúd, z pochopiteľných dôvodov.

Počítadlo (patent US388003 A) Shollenbergera (14. august 1888) sa líši od jednofázového indukčného motora odsávača. Špeciálne navrhnutý pre spoločnosť Westinghouse, ktorá pracovala Nikola Tesla. Pomocná cievka (nie je vidieť všeobecne) statora usporiadané pod uhlom, aby sa zabránilo závesné konštrukciu a jednoznačne určiť smer otáčania hriadeľa. Obaja sú spojené v sérii vedenia. Ako Thomson dizajnom, prístroj je určený len na striedavý prúd. Pre otáčanie obmedzenia rýchlosti na konci osi lopatky 4 sú pripevnené, interakciu s atmosférickým vzduchom.

Známy Wikipedia counter Ferranti vynájdený v roku 1884 a používa pohyblivý kontakt kovovej ortuti, dizajn podobnosť s Faraday prvej polovice XIX storočia. To nie je príliš bezpečné zo zariadenia. Súčasný vstup do stredu misky, vo vodorovnej polohe medzi pólmi permanentného magnetu, a tiekla do strany na ceste k spotrebiteľovi. V dôsledku interakcie polí diskoidní ortuti a štruktúra magnet otočný hriadeľ vyčísliteľný lopatkové mechanizmus. Ortuť stály kontakt udržiavaný v dôsledku odnímateľný kovový krúžok. S každým otočením spotrebiteľských podvodu kilowatthodín. Očití svedkovia tvrdia, že zariadenie bolo použité pre AC v prípade potreby. Hoci sme presvedčení, po zlom.

Počítadlo Perry sa líši od predchádzajúcej - ortuť nahradený medeného valca. Zberač prúdu v tvare prstenca. Ale ortuť je prítomná v prístroji, len v menšej miere, tvoriť kontaktu kvapaliny.

All counter

Vynález sa týka účtu Aron, v skutočnosti je to nemeckej patentovej odmietnutý - podobné zariadenie obsahovala britský patent Senna a Perry. Myšlienka nemal prakticky užitočné, aby zvážila prvý vzorku modelu vo februári 1883 v pána autorstvo. Shulberga.

All čítač sa príliš nelíši od Presýpacie hodiny kukučky. V hornej časti kyvadla sa nachádza medzi týmito dvoma elektromagnety, aktuálny zmene smeru príčiny "hodiniek" ísť. Rezonančnej systém je naladený správne počítať "čas" - energiu. Štruktúra prispôsobená pre AC a DC. Zdá sa, že s uvedením mena súčasných opatrení kilowatthodín.

Konštrukcia z konca XIX storočia,

Produkoval vyhľadávania autorov ukazuje, že konštrukcia trojfázových metrov objavil v niekoľkých málo rokov po neúspešnom pokuse DOLIVA-Dobrovolského uzavrieť patent na použitie troch fáz. Ako je uvedené v hodnotení, inžinier ukázal, že trojfázového účinnosť dva. Ale Nikola Tesla už skôr preukázala, že polyphase súčasný vynález a patent nie je daná.

Prvý meter trojfázový

Patent US500868 snímanú na viacfázové meter. Toto je prvá zmienka o počtoch trojfázových zariadení nájdených na internete. Na základe vyššie uvedeného, ​​je možné konštatovať, s pravdepodobnosťou 100%, čo je prvý meter trojfázový, ale je skorý príklad zariadení v tejto súvislosti.

Termín viacfázové aplikovaný nie je náhodou, boli už skôr počas počítadla dvojfázových. Vo vedeckom využitie, mnohí konzoly - sa vzťahuje k počtu troch alebo viac. Termín upotreblon v dokonalom súlade so všeobecne uznávanými normami.

Thomas Duncan dostal hneď vynálezu 4. júla 1893 (Deň nezávislosti).

Prístroj je meter trojfázový založený na princípe, ktorý bol použitý pre model jednofázové, patentované autorom trochu skôr (US 415 825, 21. decembra 1891). V skutočnosti sa jedná o indukčný motor, vynašiel Tesla. Stator má tri rovnakej vzdialenosti od seba navzájom o počte fáz cievok (A, B, C), pričom rotor je vyrobený z kovového valca. Autor píše, ktoré pochádzajú z medi, striebra, železa - akékoľvek kovové zliatiny s vysokou vodivosťou. Požiadavka je daná podmienkami výskytu vírivých prúdov.

Valec sa otáča v elektromagnetu oblasti tri fázy, pripojené cez os s spočítateľnej mechanizmus nie je znázornený na obrázku. Osi cievok statora sú posunuté od kolmice k dotyčnici v kruhu, ktorý je zaručené, aby sa vopred stanovený smer otáčania rotora (pole smeruje v smere osi za vinutia hladkým oblúkom). Princíp činnosti zariadenia sa líši od indukčného motora, vynájdený Nicola Tesla na základe teórie Arago (Foucault pokusov):

1. Cievky efektívne fázové napätie prevedené zo rovnomerne 120 stupňov.
2. Vznikajúce pole okolo cievky indukuje vírivé prúdy kovový valec (Arago) smer tak, že konštrukcia sa vzájomne odpudzujú.
3. Stator je pevná a vystužený tvrdý, otáčanie rotora začína.
4. Každé otáčke zodpovedá autorov určitého množstva vynaloženej energie.

Komunikácia medzi týmito hodnotami je zrejmý. V súčasnej dobe pre zmenu otáčok indukčný motor môže meniť napätie. Tým sa znižuje alebo zvyšuje prúd a napätie sa stáva sekundárnym faktorom. V tomto prípade je napätie je konštantná a je daný dodávateľom elektrickej energie. A spotrebitelia zahrnuté do série s tromi cievkami stanovených prúdu a tým aj silu. Z vyššie uvedeného žiada k záveru, že prvé tri fázy kontra nevýhod:

1. Po prvé, samozrejme, prístroj urobí reaktancie induktívnej reaktancie v obvode. To je zlé, vinutie motora akt podobne vzájomne zhoršuje efekt. Vzájomne dopĺňajú, cievky produkujú veľké fázového uhla, čím sa zvyšuje jalový výkon. Pri určitej hodnote výkonu motora sa stáva neefektívne.
2. Druhá nevýhoda sa stáva fakt, že autor sa predpokladá, že má jednotné spotreba energie vo všetkých fázach. To je zrejmé, inak hybnosť sa zastaví. Nestabilná prevádzka mechanické časti rozhodne neprispeli k správnemu účtu.
3. Tretia nevýhodou je odvodený od úvahy asynchrónneho motora. Pre ovládanie indukčné prúdy nemusí nastať len v prípade, že rozdiel otáčanie rýchlostného poľa (USA - 60 Hz) a stator. Autor by mal valec v podobe troch-pólový magnet železnej rudy. Zariadenie sa môže otáčať nezávisle na vírivých prúdov. Zložitosť zostáva: pole by mala tendenciu zvrátiť to magnetizácie rotora.

Thomas Duncan zrejme vedomí týchto nedostatkov. Píše sa v texte, ktorý je uvedený na stavebných výkresoch nie sú považované za úspešné realizácie svojich nápadov zostanú, ktoré nie sú uvedené v náčrtkov - aby sa zabránilo plagiátorstvu a krádežiam myšlienok. V rovnakej dobe, že Duncan o možnosti výpočtu miery štyroch alebo viacerých fáz. Názov lokality pochádza priamo patent.

design Shollenbergera

Jednofázové metrov Shollenbergera vedome vzdal toľko pozornosti. Práca pre firmy Westinghouse, vynálezca nevyhnutne presunutá do vzorov pre priemyselné použitie: dvoch fázach Nikolu Teslu a tri - Doliva-Dobrovolského. V US531866A patent výslovne uvádza, že tento postup je zameraná na priemysel. Ale zároveň múdry vynálezca hovorí, že nepoužívajú je zakázané v dome.

Text patentu zverejnenom 1.1.1895. Autor tvrdil, že objavil vzor: keď dáte cievku napájanú striedavým prúdom v ďalších dvoch, je napájacie napätie rovnakej frekvencii, krútiaci moment je závislý na mnohých faktoroch. To určuje rýchlosť alebo uhol vychyľovacieho systému ako funkciu parametrov:

1. Intenzita magnetického poľa cievok.
2. Sine rozdielu uhla medzi fázou napájacieho napätia.

Na základe tejto skutočnosti a postavený Shollenberger pult. Navrhnuté pre prácu v tandeme s trojfázovým motorom Nikolu Teslu, ale autor rýchlo našiel spôsob, ako rozšíriť rozsah tohto vynálezu.

Na strane obrazovky je znázornená dvojfázová čítač, autor ukazuje, že sa cievky statora je otočný v boxe a vychýlený o určitý uhol. V prvom prípade je vhodné použiť pripojený počítacie mechanizmus v druhom - len rukou a tváre. Ktorý umožňuje súčasne zaznamenávať proces vizuálne a hodnotí vynakladaných kilowatthodín.

Je potrebné poznamenať, že nie je nutné používať rotáciu v štruktúrach. Niektorí pracujú na princípe superpozície (vektor prídavkom silných) polí. Na obrázku je vidieť najviac možností. Pole synchrónne v čase meniť, ukazovateľ jitter znateľne, a účinnosť zariadenia do značnej miery závisí na zdravím tejto konštrukcie mechanické časti (zotrvačnosť pohyblivého rámu). Avšak, podobne ako povedať o výhybiek tlakovými čidlami ľubovoľného kotla.

Charles Terry a Wesley Carr svedčil fakt podania patentu 15.září 1894, ale stavba To odhalilo vážnu chybu: autor odmieta zmieriť s tým, že fáza je spotreba nerovnomerné. Avšak, to trvalo úvahy Shollenberger v prípade rotačného dizajne, ktorý dáva budúce inžinieri náznak zmeny v dizajne.

pseudophases

Patent 796 368 bol považovaný za takmer deväť rokov, bola vyhlásená za 21. novembra 1896. Práca v spoločnosti Edison a Thomson, autor sa zaujímal udelené v DC. Patent je určený pre striedavý prúd, čo je v rozpore so záujmami vlastníkov spoločnosti General Electric. Preto držitelia autorských práv by mohla dostať do kontaktu s predsedníctvom a požiadať držať publikácii. Keď Tesla zdvihol a začal stavať vežu Vordenklif, DC sa stal prežiť sama. Od roku 1905 bolo jasné, že svet už nebude ako predtým. Potom, patentov a publikoval.

Charles Steinmetz dizajn je pozoruhodný, tu prvýkrát zavádza pojem začiatku vinutia. Striedajúce sa počítadlo prezentované na obrázkoch, je indukčný motor s reprodukciou pól kvôli fázový posun. Reaktívne element nezačal kondenzátor, ako je v moderných verziách, a dusiť. A pozitívne a negatívne zmena napätia fázy sa používa na vytvorenie točivé magnetické pole.

Jednoducho: napätie kondenzátora zaostáva prúdu a induktancii at - dopredu. Oba môžu byť použité fázový posun. Ukazuje sa, že vstupné hodnoty sú rovnaké, ale umelo rozdelený na meranie príležitosti ako moderná jednofázového chladničke kompresora. Takže, prvá fáza, doplnená umelo vytvorený pseudophase.

Nevýhody zjavné: prechádzajúcej podobnú konštrukciu, prúd sa odchyľuje na napätie na slušné uhla. Účinník nie je ani zďaleka ideálna. Moderná verzia kondenzátora je oveľa lepšie, ale podnik o tom, že predmetom zostáva nepreskúmanej v čase podania patentu. V roku 1896 neexistovali žiadne ďalšie kondenzátory, s výnimkou Leyden poháre. Iné návrhy neboli k dispozícii vynálezcom v hmote. Tesla Coil s výraznými kapacitných vlastností slúžiť na kompenzáciu pre vlastné indukčnosti vlastností, ktoré nie sú vhodné pre potreby tejto triedy zariadenia.

Popíšte princíp funkcie nie je nutné, je to spoločný režim. Namiesto kondenzátora začať použité indukčnosť indukčný motor (pre vytvorenie fázového posunu). Dodajme, že po zrýchlení hriadele zvyčajne začína vinutia vypne, aby nedošlo k vytvoriť reaktívne zložka spotreby. V roku 1896 sa zdalo nemožné, z pochopiteľných dôvodov: puskozaschitnoy relé nie je použité vo veľkom množstve, sa zdá byť ťažké im nastaviť tak, low-design napájanie konkrétny účel.

transformátory prúdu

George Hummel výstavba dvoch vodných kvapôčok sa podobá modernej meter zastávok nápady. Patent US 633 695 A ukazuje, že aj na konci roka 1897 tvorca poznal nerovnomerné spotreby v troch fázach. Stavba prvý používať asymetrickou spínací obvod: transformátory prúdu trvať interfázy na vyhodnotenie.

Toto schéma izolovaný neutrálne, počítadlo funguje dobre. Upozorňuje sa na výkonnej časti tohto mechanizmu. Tento motor s implicitným pólov tvorených plechov magnetického obvodu. Pre otáčanie fáz (!) S využitím jedného z dvoch vinutia (viď. predchádzajúca titulkov). Výsledkom je, že jedna fáza vytvára točivé magnetické pole, a umožňuje prístroj veterné kilowatthodín.

Obvod signálu odoberanie materiálu je uvedený na obrázku ukazuje identitu myšlienkou modernej verzií. A trojfázový prekurzor sa predpokladá wattmetra kde napätie cievky je kolmá na prúd do cievky, a hodnoty sú odstránené pomocou transformátorov. Zásadný rozdiel medzi - Hummel prevádzkuje lineárne hodnoty a moderný m - fáza (na neutrál).

Malé nuansy sú uvedené v texte sprevádzajúcom patent. Napríklad, to je napísané, že fázový posun vinutia nie je 90, ale len 30 stupňov. Preto póly sú umiestnené, resp. Malý fázový posun vzhľadom k prítomnosti relatívne veľkého aktívneho odporu vinutia a je ťažké získať vysokú indukčnosť.

Neexistuje žiadny väčší zmysel pre dotyk patenty, spotreba energie meranie základne sú uvedené. Zostáva len vidieť, ako trojfázovým elektromotorom moderného typu.

Elektronické počítadlá trojfázové

V súčasnej dobe elektronickej počítadlo riadený Mikroradiče. Na internete, distribuované prepínanie okruhov MSP430F449 čip. Je ľahké si všimnúť - to je proti smeru hodinových ručičiek s kryštálom na 32,768 kHz. Kým kliešťov "mechanizmus", prevodník analógového signálu na digitálny odpočty troch transformátorov prúdu a detekuje napätie jednotlivých fáz. Pre podporuje záver, je neutrálny, to nie je znázornené na obrázku.

Binárne informácie sú poskytované s Mikroradiče, ktorý produkuje množenie premenných a ich integrácia čase pomocou frekvencie kremeňa rezonátora. Čím menší je vzorkovacia interval elektronického obvodu, tým presnejšie meranie. V tomto prípade je chyba je oveľa menej ako jednu stotinu percenta, čo je dosť pre typické aplikácie. Prezentované čítač ľahko vypočíta činný a jalový výkon, produkovať Fourierovou transformáciou, alebo pomocou iných algoritmov.

Druhým faktorom, ktorý ovplyvňuje presnosť je bit analóg-to-digitálny prevodník. Čím vyššia je, tým menej chýb a ďalšie high-speed zariadení očakávané. Vzhľadom k tomu, zásady digitalizáciu zvyčajne uzavretý v postupnom zvýšení napäťového komparátora a porovnaním so zadanú hodnotu. Tvar vlny podobá rebrík zastavenie krok, kde komparátor rozhodne, že dosiahol požadovanej úrovne.

elektronika výhodu v možnosti digitálneho spracovania, ktorá závisí len na rýchlosti taktovacej frekvencii a výkon mikroprocesora. Prvý bit kernel, ktorý je teraz bojuje o operačných systémov na svete, druhý - obvodové schéma architektúry procesora.

Z toho je potrebné vyvodiť, že princíp výpočtu kapacity nie je moc sa zmenilo v priebehu posledných 150 rokov od doby, výziev pre inžinierov (primárne Edison). Moderné systémy sú presnejšie, prvý model má do úvahy len prúd, nemáme zapojiť do násobenie. A ak sa vám účtovať 12V batériu počas prvých merače výkonu sa môže dostať fantastické postavy.

To sa týka typov zariadení popísaných vyššie. Používajú magnetický tok alebo rýchlosť elektrolýzy, len v závislosti na aktuálnej hodnote. Advanced ADC je jednoduchšie pre meranie napätia. Najmä prúdové vstupy sú vysoko odpor delič napätia. Že neexistuje žiadna alternatíva, citlivé Hallove sondy v tejto fáze vývoja užívania technológií nie je rentabilné.