Driftssted - Operating point
Den driftspunkter er et bestemt punkt inne i drift karakteristikk av en teknisk innretning. Dette punktet blir koblet inn på grunn av systemets egenskaper og påvirkninger og parametere utenfor. I elektronisk prosjektering kalles etablering av et operasjonspunkt forspenning .
innhold
Ønskede og uønskede driftspunkter for et system
Driftspunktet til et system er skjæringspunktet for dreiemoment-hastighetskurven til stasjon og maskin. Begge enhetene er koblet til en aksel, så hastigheten er alltid identisk. Stasjonen lager momentet som roterer begge enhetene. Maskinen skaper motvridningsmomentet, for eksempel ved å være en beveget enhet som trenger permanent energi eller et hjul som dreier mot statisk friksjon av sporet.
- Drivhastigheten øker når drivmomentet er høyere enn motmomentet.
- Drivhastigheten avtar når motmomentet er høyere enn drivmomentet.
På arbeidsstedet er drivmomentet og motmomentet balansert, og derfor endrer ikke hastigheten lenger.
- En hastighetsendring i et stabilt driftspunkt skaper en momentendring som virker mot denne hastighetsendringen.
En endring i hastighet ut av dette stabile driftspunktet er bare mulig med et nytt kontrollinngrep. Dette kan være å endre belastningen på maskinen eller kraften på frekvensomformeren som begge endrer dreiemomentet fordi det er en endring i de karakteristiske kurvene. Drivmaskin-systemet kjører deretter til et nytt driftspunkt med en annen hastighet og en annen dreiemomentbalanse.
Skulle drivmomentet til enhver tid være høyere enn motmomentet, har ikke systemet et driftspunkt. Resultatet vil være at hastigheten øker til tomgangshastighet eller til og med til ødeleggelse. Skulle motmomentet til enhver tid være høyere, vil hastigheten avta til systemet stopper.
Stabile og ustabile driftspunkter
I tilfelle av et ustabilt driftspunkt er loven om balansering av dreiemomentene alltid gyldig. Men når driftspunktet er ustabilt, er kjøretøyets og maskinens egenskaper nesten parallelle. I et slikt tilfelle vil en liten endring av dreiemomentet resultere i en stor hastighetsendring. I praksis har ingen anordninger egenskaper som er så tynne at skjæringspunktet tydelig kan forventes. På grunn av parallelle egenskaper, indre og ytre friksjon så vel som mekaniske ufullkommenheter er det ustabile driftspunktet snarere et bånd med mulige driftstilstander i stedet for et punkt. Å løpe på et ustabilt driftssted er derfor uønsket.
Midtpunktet på kurven i det tredje bildet til høyre er også et ustabilt punkt. Ovennevnte forutsetninger er imidlertid ikke gyldige her. Dreiemoment og hastighet er de samme, men i tilfelle hastigheten bare økes, vil dreiemomentet til frekvensomformeren være mye høyere enn motmomentet til maskinen. Det samme men omvendt gjelder når du reduserer hastigheten. Av denne grunn har ikke dette driftspunktet en stabiliserende effekt på hastigheten. Hastigheten vil løpe bort til venstre eller høyre side av punktet, og stasjonen vil kjøre stabil der.
Ønskede og uønskede driftspunkter
I bildet til høyre beveger den elektriske stasjonen (vekselstrømsmotor) et transportbånd. Denne typen maskiner har et nesten konstant motmoment over hele hastighetsområdet. Ved å velge feil stasjon (feil størrelse og type) vil det være tre mulige driftspunkter med nødvendig arbeidsmoment. Naturligvis trengs operasjonspunktet med høyeste hastighet fordi det bare er den høyeste mekaniske kraften (som er proporsjonal med dreiemomentet ganger hastigheten). På de andre driftspunktene vil mesteparten av den elektriske kraften (proporsjonalt med dreiemomentet) bare konverteres til varme inne i stasjonen. Til tross for den dårlige kraftbalansen kan stasjonen også overopphetes på denne måten.
I eksemplet vist på bilde tre kan ikke ønsket høyre driftspunkt med samme dreiemoment, men høyere hastighet (og derfor høyere effekt) ikke nås alene etter å ha startet stasjonen. Årsaken er den teknisk induserte reduksjonen av kjøreegenskapene i midten av kurven. Hastigheten vil nå dette området, men ikke øke ytterligere. I tilfelle slike maskiner med konstant dreiemoment, kan en kobling brukes for å forhindre stopp under oppstart, den skal være avhengig av rotasjonshastigheten. (Selvfølgelig vil en motor med større størrelse også gjøre det, men dette er ikke like økonomisk). Med koblingen innføres motmomentet først når den belastningsfrie drivenheten har nådd en hastighet utenfor det ustabile arbeidspunktet. Da kan stasjonen trygt øke hastigheten. Alternativt kan du velge en stasjon med tilstrekkelig egenskap. Tidligere har shuntmotorer blitt brukt til dette formålet, i dag blir asynkrone AC-motorer brukt eller AC-motorer i kombinasjon med en frekvensomformer .
Elektronikk
I en elektronisk forsterker er et driftspunkt en kombinasjon av strøm og spenning ved "ingen signal" -forhold; påføring av et signal på scenen - endrer spenning og strøm i scenen. Driftspunktet i en forsterker settes ved krysset mellom belastningslinjen med enhetens ikke-lineære egenskaper. Ved å justere skjevheten på scenen, kan du velge et driftspunkt som maksimerer signalutgangen til scenen og minimerer forvrengning.