Cálculo de um estabilizador para uma bomba de vibração. Esquema, descrição

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No meu artigoEstabilizador e "vigia" para a bomba de vibração"(" Radio ", 2002, No. 3, pp. 25, 26) foi proposto um dispositivo que mantém o desempenho da bomba de água de vibração Malysh próximo ao nominal com desvios de tensão significativos de 220 V característicos de redes de energia rural. Um equivalente O circuito de uma bomba com estabilizador é mostrado na Fig. 1. É possível usar um estabilizador semelhante com outras bombas, mas para isso será necessário calcular novos parâmetros dos elementos do circuito estabilizador LstCst.

Cálculo do estabilizador para uma bomba de vibração

Os dados iniciais para o cálculo são as dependências das componentes UR ativa e reativa Хн = 2πFLH (F=50 Hz) da resistência da bomba em relação à tensão UH aplicada a ela. A resistência ativa RH caracteriza o consumo de energia para reversão da magnetização do circuito magnético e movimentação das partes móveis da bomba, para aquecimento do enrolamento e fios de ligação. A reatância Xn caracteriza a energia armazenada no campo magnético do enrolamento da bomba.

Conhecendo a tensão UH, a corrente In e a potência ativa Рn consumida pela bomba, os valores necessários são encontrados pelas fórmulas:

No entanto, para medir a potência Rn, é necessário um wattímetro - um dispositivo bastante raro na prática do rádio amador. Usando o método proposto abaixo, você pode determinar os parâmetros do circuito equivalente, tendo apenas um voltímetro e um amperímetro.

A configuração de teste é montada de acordo com o esquema mostrado na Fig. 2. A resistência do resistor R1 deve ser o mais próximo possível do valor esperado do módulo de impedância da bomba |Zн| e potência correspondente. Eles podem servir, por exemplo, como queimador de um fogão elétrico ou elemento de aquecimento de qualquer aquecedor elétrico.

Cálculo do estabilizador para uma bomba de vibração

Testamos a bomba imersa na água, a tensão aplicada a ela e o resistor R1 é regulado usando o autotransformador T1. Começamos as medições na tensão mínima permitida para a bomba. Digamos que seja 180 V.

Ao fechar a chave S1, medimos a corrente da bomba lH. Além disso, fechando a chave S2, medimos a corrente total I∑ consumida pela bomba junto com o resistor R1. Abrindo S1, mas deixando S2 fechado, medimos a corrente do resistor lR1

separadamente. Agora você pode abrir a chave S2, calcular o fator de potência usando a fórmula

e os componentes da impedância da bomba - de acordo com as fórmulas (1-3). Repetimos o procedimento descrito nas tensões nominal (220 V) e máxima (por exemplo, 240 V).

A reatância do circuito de estabilização conectado em série com a bomba é

Para estabilizar o desempenho da bomba durante as flutuações na tensão de rede U, o valor de Xk deve depender da tensão de acordo com a lei

Aqui In0 é a corrente consumida pela bomba na tensão de rede nominal U0=220 V. Substituindo na fórmula os valores encontrados na etapa anterior, encontramos o mínimo Xk min e o máximo Xk max da resistência do loop quando a tensão mudanças em um determinado intervalo.

A reatância do capacitor Cst deve satisfazer a condição

Selecionamos um capacitor com uma capacidade nominal mais próxima do valor determinado pela fórmula

e recalcule o valor de Xc. O capacitor deve suportar uma tensão alternada, cujo valor efetivo atinge

Começando a calcular o indutor Lst, encontramos a corrente máxima que flui através dele

e diâmetro do fio de enrolamento

A seção transversal do circuito magnético de aço em forma de W do indutor é selecionada a partir da condição

Para determinar o número de voltas do enrolamento, usamos o conhecido método de avaliação experimental das características do circuito magnético. Com um fio de montagem com seção transversal de 1 ... 1,5 mm2, enrolamos um enrolamento de teste de wnp \u50d 200 ... 3 voltas, conectamos através de um amperímetro a um autotransformador ajustável e, aumentando gradativamente a tensão, remova a característica corrente-tensão semelhante à mostrada na Fig. XNUMX.

Cálculo do estabilizador para uma bomba de vibração

No eixo vertical, a fem de auto-indução é plotada aqui, calculada pela fórmula

onde r é a resistência do enrolamento de teste, medida com um ohmímetro.

Tendo determinado a saturação EMF Enas de acordo com o gráfico, o número de voltas do enrolamento do indutor é encontrado pela fórmula

Verificamos a possibilidade de colocar o enrolamento na janela do circuito magnético com largura b e altura n. Se a condição

não feito, você terá que pegar um circuito magnético maior. Para facilitar o ajuste do estabilizador, recomendo fornecer vários toques no enrolamento do indutor.

Autor: B. Porokhnyavy, Krasnoyarsk

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