ประเภท: ข่าวไฟฟ้าที่น่าสนใจ, รีวิวไฟฟ้า, มันทำงานยังไง
จำนวนการดู: 103287
ความเห็นเกี่ยวกับบทความ: 13
วิธีการจัดเรียงตัวกรองเครือข่ายและการทำงาน
การรบกวนเครือข่ายที่เกิดขึ้น อุปกรณ์ตัวกรองเครือข่ายวัตถุประสงค์ขององค์ประกอบ คุณสมบัติของตัวกรองเครือข่าย
ทฤษฎีคำถาม
กระแสสลับในเครือข่ายในครัวเรือนคือไซน์ ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าและในปัจจุบันเกิดขึ้นตามไซน์อยด์นั่นคือตามแนวโค้งเรียบที่แกว่งไปมาอย่างสมมาตรรอบแกนเวลา ในหนึ่งวินาทีแรงดันไฟฟ้าในเต้าเสียบจะเปลี่ยนค่าจาก +310 เป็น -310 โวลต์ห้าสิบครั้ง ตามทฤษฎีแล้วเครือข่าย AC 220 โวลต์ 50 เฮิร์ตซ์ทำงาน
อย่างไรก็ตามถ้าเราดูที่รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าในเต้าเสียบของเราเราจะเห็นว่ามันอยู่ไกลจากอุดมคติ ไซนัสอยด์คืออะไร! พีคส์ต่อเนื่อง, แรงกระตุ้น, การบิดเบือนรูปร่าง, การเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูด, การขว้างและกระโดด - นี่คือสิ่งที่เราจะเห็น ทั้งหมดนี้ทำลายภาพและสามารถปิดการใช้งานเครื่องใช้ในครัวเรือน ประการแรกเกี่ยวข้องกับศูนย์ดนตรีโทรทัศน์อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับวิทยุและอุปกรณ์อื่น ๆ
มีเหตุผลหลายประการสำหรับความเพี้ยนของไซนัสของแรงดันไฟ เหล่านี้รวมถึงการเปิดและปิดรับไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ, แรงดันไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ, วงจรสั้นที่ด้านสูงของสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าเช่นเดียวกับทรานส์ซับซ้อน
จากหลักสูตรในวิชาคณิตศาสตร์เป็นที่รู้จักกันว่าฟังก์ชันที่ซับซ้อนใด ๆ สามารถแสดงในรูปแบบของอนุกรมฟูริเยร์ตรีโกณมิติบรรจบกัน นี่หมายความว่าไซน์ไซด์ที่บิดเบี้ยวของเราเป็นเพียงผลรวมของไซน์อื่นที่แตกต่างกันมากซึ่งแต่ละอันมีความถี่และแอมพลิจูดของตัวเอง และสำหรับเราสำหรับการใช้งานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ของเครื่องใช้ในครัวเรือนของเราเราจำเป็นต้องปล่อยไซนัสเพียงอันเดียวด้วยความกว้าง 310 โวลต์และความถี่ 50 เฮิรตซ์ ไซนัสซอยด์อื่น ๆ ทั้งหมดหรือตามธรรมเนียมในการพูดฮาร์โมนิกส์ที่เราต้องปราบปรามปล่อยและไม่ส่งผ่านไปยังเครื่องรับพลังงาน
นอกจากนี้ยังมีสัญญาณรบกวนแบบพิเศษที่ไม่สามารถคาดการณ์หรืออธิบายได้โดยใช้ฟังก์ชั่นทางคณิตศาสตร์ เหล่านี้เป็นแรงกระตุ้นกระชาก - ระยะสั้นมาก แต่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ พวกเขาสามารถเกิดขึ้นได้อย่างแน่นอนในเวลาใดก็ได้และแน่นอนยังไม่ได้รับประโยชน์เครื่องใช้ในครัวเรือน ดังนั้นจะต้องระงับเสียงรบกวนด้วย
เพื่อแก้ไขปัญหาทั้งสองนี้และมีการใช้งาน ป้องกันไฟกระชาก. พวกเขาป้องกันอุปกรณ์จากความถี่สูงความถี่ต่ำและเสียงรบกวนแรงกระตุ้นในเครือข่าย แต่พวกเขาทำงานอย่างไร
เครื่องป้องกันไฟกระชาก
หากความต้านทานของตัวต้านทานไม่ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของกระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทานขององค์ประกอบวงจรเช่นความจุและตัวเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสไฟฟ้าโดยตรง ตัวอย่างเช่นความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วสำหรับกระแสความถี่สูง
คุณสมบัติการเหนี่ยวนำนี้ใช้ในอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเพื่อป้องกันเสียงรบกวนความถี่สูง - คลื่นไซน์ที่มีคาบเล็ก ๆ ก็เพียงพอแล้วที่จะวางขดลวดสองชุดเข้ากับโหลด - ในที่เป็นกลางและในตัวนำเฟส การเหนี่ยวนำของแต่ละอาจจะประมาณ 60-200 μH
การรบกวนความถี่ต่ำสามารถระงับได้โดยความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำที่ใช้งานหรือโดยตัวต้านทานแต่ละตัวซึ่งจัดเรียงเป็นชุดพร้อมกับโหลด ความต้านทานของตัวต้านทานดังกล่าวไม่ควรมีขนาดใหญ่มิฉะนั้นจะมีแรงดันไฟฟ้าตกอย่างมาก ดังนั้นตัวต้านทานสำหรับการยับยั้งการรบกวนความถี่ต่ำจะต้องมีความต้านทานสูงสุด 1 โอห์ม
อย่างไรก็ตามตัวกรองที่มีชื่อรหัส LC นั้นมีประสิทธิภาพสูงสุดต่อการรบกวนของเครือข่าย พวกเขาไม่ จำกัด ตัวเหนี่ยวนำและรวมถึงตัวเก็บประจุที่มีความจุ 0.22 - 1.0 μFเชื่อมต่อแบบขนานกับโหลดแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุจะต้องเลือกอย่างน้อยสองระยะเทียบกับแรงดันไฟเมนเพื่อพิจารณาความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้านี้
ผลกระทบของตัวกรอง LC เกี่ยวข้องโดยตรงกับกฎการสลับสองประการ: ขดลวด L ยับยั้งการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในปัจจุบันและตัวเก็บประจุ C จะลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าความถี่สูง
แต่เรายังคงมีสัญญาณรบกวนระยะสั้นเป็นจังหวะ พวกเขาสามารถจัดการกับการใช้องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์พิเศษที่มีลักษณะแรงดันไฟฟ้าไม่เชิงเส้น - เป็นวาริสเตอร์ ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำวาริสเตอร์จะทำงานเหมือนตัวต้านทานที่มีความต้านทานสูงมากและในทางปฏิบัติจะไม่ผ่านกระแส แต่ถ้าแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นถึงระดับที่ระบุสำหรับวาริสเตอร์ความต้านทานจะลดลงอย่างรวดเร็ว - มันจะส่งพัลส์กระแสผ่านตัวมันเอง
ดังนั้นหากวาริสเตอร์รวมอยู่ในการโหลดแบบขนานมันจะ“ เข้ายึด” พัลส์ไฟฟ้าแรงสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการโหลดในช่วงเวลาที่ได้รับแสง แรงดันไฟฟ้าของวาริสเตอร์ควรอยู่ที่ประมาณ 470 โวลต์
ดังนั้น ตัวกรองบรรทัดสำหรับการดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จมากหรือน้อยควรประกอบด้วย: ตัวเหนี่ยวนำสองตัวที่เชื่อมต่อแบบ 60-200 μHต่ออนุกรมกับโหลดที่ได้รับการป้องกันเช่นเดียวกับวาริสเตอร์ 470 โวลต์และตัวเก็บประจุ 0.22-1.0 μF. หากจำเป็นตัวต้านทานสามารถรวมอยู่ในวงจรเพื่อยับยั้งสัญญาณรบกวนความถี่ต่ำได้สูงสุด 1 โอห์ม คะแนนปัจจุบันขององค์ประกอบวงจรจะต้องเลือกขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้า
การปฏิบัติ
ตัวกรองเครือข่ายราคาถูกส่วนใหญ่ที่เรารู้ในชีวิตประจำวันจริง ๆ แล้วไม่ใช่ตัวกรองเครือข่าย. พวกเขามีเพียงวาริสเตอร์และผู้ติดต่อ bimatallic สำหรับการป้องกันปัจจุบันสูงสุด
แต่ตัวกรองดังกล่าวจะได้รับการขัดเกลาอย่างง่ายดายหาก แขนด้วยหัวแร้ง และรวบรวมรายการที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อประกอบวงจร LC
พลังของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากส่วนใหญ่อยู่ในระดับต่ำ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าตัวเหนี่ยวนำและองค์ประกอบตัวกรองอื่น ๆ สำหรับภาระหนักจะมีขนาดใหญ่และมีราคาแพงเกินไป บ่อยครั้งสำหรับตัวรับพลังงานที่ใช้พลังงานสูงโดยทั่วไปสามารถใช้ฟิลเตอร์ที่เป็นตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์เท่านั้น และราคาของตัวกรองดังกล่าวจะสูงขึ้นมากเช่นเดียวกับความซับซ้อนของอุปกรณ์ของพวกเขา
โชคดีที่เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนที่มีประสิทธิภาพไม่จำเป็นต้องได้รับการปกป้องจากการรบกวนของเครือข่าย และเตาและเตารีดและกาต้มน้ำไม่ใส่ใจคุณภาพไฟฟ้าที่พวกเขาได้รับ ดังนั้นพวกเขาไม่ต้องการอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
และคอมพิวเตอร์โทรทัศน์และศูนย์ดนตรีใช้พลังงานน้อยมากและตัวกรองบรรทัดแยกต่างหากที่มีกระแสไฟเพียงไม่กี่แอมแปร์ก็เพียงพอที่จะปกป้องพวกมันได้
Alexander Molokov
ดูได้ที่ e.imadeself.com
: