Что такое постоянная составляющая сварочного тока зачем и как с ней бороться
Постоянная составляющая тока.
Эксперименты показывают, что поведение дуги переменного тока вблизи моментов изменения направления дугового тока (или полярности дугового напряжения) существенно зависит от свойств материала электродов и условий в дуговом промежутке. При этом поведение дуги в эти моменты на тугоплавком и легкоплавком электродах совершенно различно и зависит от направления изменения тока (рис. 1.4).
Это хорошо прослеживаются в дуге переменного тока при сварке вольфрамовым электродом в аргоне изделий из алюминиевых сплавов. Характерной особенностью такой дуги является высокий пик напряжения повторного зажигания при переходе с прямой полярности (катод – вольфрамовый электрод) на обратную (катод – алюминиевое изделие) и незначительный пик этого напряжения при переходе с обратной полярности на прямую. Качественно это хорошо объясняется термоэмиссионной теорией неплавящегося катода и теорией автоэлектронной эмиссии из алюминиевого катода.
При переходе с обратной полярности на прямую разогретый в предыдущем полупериоде вольфрамовый электрод энергично эмитирует электроны. Ток эмиссии определяется только температурой электрода, которая из-за малой теплопроводности вольфрама не успевает заметно измениться. Поэтому ток в дуге возникает при сколь угодно малом восстанавливающемся напряжении и растет вместе с ростом напряжения. Наблюдающийся при этом небольшой пик напряжения зажигания обусловлен падающей характеристикой дуги при малых токах. Напряжение горения дуги в течение всего полупериода невелико.
Рис. 1.4. Напряжение на дуге при сварке переменным током вольфрамовым электродом алюминиевых сплавов.
Различие физических свойств электрода и изделия при сварке вольфрамовым электродом алюминиевых сплавов приводит к тому, что напряжение на дуге в одном полупериоде резко отличается от напряжения в другом полупериоде. Температура торца электрода в несколько раз выше температуры ванны с расплавленным алюминием.
Из-за того, что напряжение горения дуги в разных полупериодах существенно различаются, в сварочной цепи возникает постоянная составляющая тока. Постоянная составляющая тока при сварке на переменном токе отрицательно сказывается на работе источника питания, намагничивая трансформатор, и снижает качество сварного соединения.
1. Включение в сварочную цепь емкости (конденсатора).
2. Включение диодно-тиристорной цепочки.
Включение диодно-тиристорной ячейки показано на рис. 1.5. Диод (см. рис. 1.6 – а) – это полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Прибор состоит из двух электродов – катода «К» и анода «А». Диод пропускает ток в том случае, когда его анод положителен, а катод отрицателен. Если полярность на электродах противоположна (на катоде «+», а на аноде «-«), то диод закрыт и электрический ток не проходит. Тиристор (см. рис. 1.6 – б) отличается от диода наличием еще одного электрода – управляющего (УЭ). В отличие от диода тиристор пропускает ток, когда его анод положителен, катод отрицателен и на его управляющем электроде подан управляющий сигнал. Причем, управляющий сигнал может быть кратковременным (импульсным), достаточным для времени открывания тиристора (тира – дверь по-гречески). Тиристор остается открытым и после исчезновения управляющего сигнала. Закрывается он сменой полярности напряжения анод – катод, т.е. при подаче на анод отрицательного напряжения, а на катод – положительного.
Таким образом, при отрицательной полярности на изделии (обратная полярность) вся полуволна синусообразного напряжения подается на дуговой
Рис. 1.5. Включение диодно-тиристорной ячейки в сварочную цепь для подавления постоянной составляющей при сварке переменным током. 1 – выключатель; 2 – сварочный трансформатор; 3 – неплавящийся электрод; 4 – изделие; 5 – диод; 6 – тиристор.
Рис. 1.6. Изображение диода –А и тиристора – Б на принципиальных электрических схемах.
Рис. 1.7. Кривые напряжений на дуге и управляющего сигнала при включении диодно-тиристорной ячейки для подавления постоянной составляющей в сварочной цепи.
промежуток через диод 5 (рис.1.5). При положительной полярности на изделии (прямая полярность) на дуговой промежуток подается только часть синусоиды (рис. 1.7), начиная с момента подачи управляющего сигнала на тиристор 6.
Следовательно, при прямой полярности на дуговой промежуток подается пониженное напряжение, величина которого регулируется моментом подачи управляющего импульса. Угол, отсчитываемый от момента перехода синусоиды через нуль до момента подачи управляющего импульса на тиристор, называется углом управления тиристора. Таким образом, изменяя угол управления тиристором можно регулировать величину напряжения на дуговом промежутке при положительной полярности на изделии, выравнивая тем самым токи в обеих полуволнах напряжения на дуге. Импульс на управляющий электрод и момент его подачи формируется специальной электронной схемой.
Такой способ борьбы с постоянной составляющей применен в отечественных установках для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом алюминиевых сплавов УДГ – 301 и УДГ – 501.
Необходимо отметить, что повторное напряжение зажигания дуги при переходе тока через нуль с прямой полярности на обратную составляет несколько сотен вольт, которого явно не обеспечивает сварочный трансформатор. Поэтому в рассматриваемых установках применяют специальные устройства, подающие на дугу в этот момент короткие высоковольтные (до 600 В) импульсы, называемые стабилизирующими. Стабилизирующие импульсы помогают возбудиться дуге при смене полярности с прямой на обратную.
Трехфазная сварочная дуга.
Сварка трехфазной дугой проводится двумя электродами, причем две фазы подключаются к электродам, а третья к сварочному изделию, причем все три дуги горят в общем плавильном пространстве.
Последовательность и длительность горения каждой из этих дуг зависит от последовательности чередования фаз и параметров сварочной цепи (рис.1.8).
Рис.1.8. Трехфазная дуга, а – схема сварки; б – схема горения дуги через –каждые 1/6 периода; в – кривые токов и напряжений дуг; г – кривые линейных токов.
В каждый момент времени может гореть не более двух дуг. Это объясняется тем, что на торцах электродов не могут одновременно существовать анодное и катодное пятна.
Важнейшей технологической особенностью трехфазной сварочной дуги является возможность регулирования распределения мощности и теплоты, расходуемой на плавление электродов и основного металла. Это
достигается за счет изменения соотношения между токами напряжениями отдельных дуг.
Режимы трехфазной дуги и ее технологические возможности характеризуются соотношениями между действующими значениями токов и напряжений:
Изменяя эти коэффициенты, можно существенно регулировать глубину проплавления основного металла и скорости плавления электродов. В пределе можно вообще исключить плавление основного металла.
В трехфазной сварочной дуге в любой момент времени горит, по крайней мере, одна дуга, вследствие чего ее устойчивость выше, чем однофазной дуги. Здесь значительно облегчены условия повторных возбуждений, т.к. непрерывно сохраняется достаточно высокая температура активных пятен и дуговой промежуток всегда ионизирован.
Сжатая дуга.
В последние годы получают развитие методы повышения температуры дугового разряда за счет принудительного сжатия столба дуги, которое производится в плазменных горелках или плазмотронах. С помощью этих устройств можно получить температуры, достигающие 30000 0 С. Наиболее распространенный способ сжатия состоит в том, что диаметр столба дуги
ограничивают специальным соплом (рис.1.9).
Защитный газ, подаваемый внутрь горелки, вытекая через сопло, сжимает столб дуги, изолируя его от стенок, и выносит нагретые до высоких температур газы (плазму) за пределы горелки. Этот газ называется плазмообразующим. Чтобы сопло не плавилось, его выполняют из материала с высокой теплопроводностью (чаще всего из меди) и охлаждают проточной водой. В горелках типа анод – сопло (рис.1.9,б) дуга горит внутри замкнутой камеры, и образующаяся плазма выдувается из сопла (плазменная сварка косвенной дугой).
При горении дуги в узком водоохлаждаемом сопле наружные слои газа, соприкасающиеся со стенками сопла, имеют более низкую температуру, чем центральные слои. В результате проводимость наружных слоев гораздо ниже,
чем центральных, что приводит к увеличению плотности тока в центральной части плазменной струи. В свою очередь, это приводит к повышению температуры.
Степень ионизации газа в центральной части сопла при сильном сжатии дуги приближается к единице. Поэтому столб дуги как элемент электрической цепи по своим свойствам приближается к линейному сопротивлению, вольтамперная характеристика его имеет возрастающий характер.
В качестве плазмообразующего газа используются как инертные газы (аргон, гелий, азот) так и кислородсодержащие смеси (сжатый воздух).
Рис.1.9. Схемы плазмотронов, а – с изолированным соплом; б – сопло-анод; 1
— электрод; 2 – токоподводящий мундштук; 3 – сопло; 4 – плазменная струя; 5 – изделие.
В реальных условиях сварки или резки длина разрядного промежутка может изменяться в широких пределах. Поэтому применяются источники с крутопадающими характеристиками. В связи с высоким значением напряженности электрического поля в сжатой дуге требуются специальные источники питания с повышенным напряжением (до 500 В). Для первоначального возбуждения дуги в плазмотронах используются высоковольтные разряды высокой частоты (от осцилляторов), либо вспомогательные маломощные дуги, горящие между электродом и соплом горелки (дежурная дуга).
1.6 Устойчивость сварочной дуги и требования
Постоянная составляющая тока.
Эксперименты показывают, что поведение дуги переменного тока вблизи моментов изменения направления дугового тока (или полярности дугового напряжения) существенно зависит от свойств материала электродов и условий в дуговом промежутке. При этом поведение дуги в эти моменты на тугоплавком и легкоплавком электродах совершенно различно и зависит от направления изменения тока (рис. 1.4).
Это хорошо прослеживаются в дуге переменного тока при сварке вольфрамовым электродом в аргоне изделий из алюминиевых сплавов. Характерной особенностью такой дуги является высокий пик напряжения повторного зажигания при переходе с прямой полярности (катод – вольфрамовый электрод) на обратную (катод – алюминиевое изделие) и незначительный пик этого напряжения при переходе с обратной полярности на прямую. Качественно это хорошо объясняется термоэмиссионной теорией неплавящегося катода и теорией автоэлектронной эмиссии из алюминиевого катода.
При переходе с обратной полярности на прямую разогретый в предыдущем полупериоде вольфрамовый электрод энергично эмитирует электроны. Ток эмиссии определяется только температурой электрода, которая из-за малой теплопроводности вольфрама не успевает заметно измениться. Поэтому ток в дуге возникает при сколь угодно малом восстанавливающемся напряжении и растет вместе с ростом напряжения. Наблюдающийся при этом небольшой пик напряжения зажигания обусловлен падающей характеристикой дуги при малых токах. Напряжение горения дуги в течение всего полупериода невелико.
Рис. 1.4. Напряжение на дуге при сварке переменным током вольфрамовым электродом алюминиевых сплавов.
Различие физических свойств электрода и изделия при сварке вольфрамовым электродом алюминиевых сплавов приводит к тому, что напряжение на дуге в одном полупериоде резко отличается от напряжения в другом полупериоде. Температура торца электрода в несколько раз выше температуры ванны с расплавленным алюминием.
Из-за того, что напряжение горения дуги в разных полупериодах существенно различаются, в сварочной цепи возникает постоянная составляющая тока. Постоянная составляющая тока при сварке на переменном токе отрицательно сказывается на работе источника питания, намагничивая трансформатор, и снижает качество сварного соединения.
1. Включение в сварочную цепь емкости (конденсатора).
2. Включение диодно-тиристорной цепочки.
Включение диодно-тиристорной ячейки показано на рис. 1.5. Диод (см. рис. 1.6 – а) – это полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Прибор состоит из двух электродов – катода «К» и анода «А». Диод пропускает ток в том случае, когда его анод положителен, а катод отрицателен. Если полярность на электродах противоположна (на катоде «+», а на аноде «-«), то диод закрыт и электрический ток не проходит. Тиристор (см. рис. 1.6 – б) отличается от диода наличием еще одного электрода – управляющего (УЭ). В отличие от диода тиристор пропускает ток, когда его анод положителен, катод отрицателен и на его управляющем электроде подан управляющий сигнал. Причем, управляющий сигнал может быть кратковременным (импульсным), достаточным для времени открывания тиристора (тира – дверь по-гречески). Тиристор остается открытым и после исчезновения управляющего сигнала. Закрывается он сменой полярности напряжения анод – катод, т.е. при подаче на анод отрицательного напряжения, а на катод – положительного.
Таким образом, при отрицательной полярности на изделии (обратная полярность) вся полуволна синусообразного напряжения подается на дуговой
Рис. 1.5. Включение диодно-тиристорной ячейки в сварочную цепь для подавления постоянной составляющей при сварке переменным током. 1 – выключатель; 2 – сварочный трансформатор; 3 – неплавящийся электрод; 4 – изделие; 5 – диод; 6 – тиристор.
Рис. 1.6. Изображение диода –А и тиристора – Б на принципиальных электрических схемах.
Рис. 1.7. Кривые напряжений на дуге и управляющего сигнала при включении диодно-тиристорной ячейки для подавления постоянной составляющей в сварочной цепи.
промежуток через диод 5 (рис.1.5). При положительной полярности на изделии (прямая полярность) на дуговой промежуток подается только часть синусоиды (рис. 1.7), начиная с момента подачи управляющего сигнала на тиристор 6.
Следовательно, при прямой полярности на дуговой промежуток подается пониженное напряжение, величина которого регулируется моментом подачи управляющего импульса. Угол, отсчитываемый от момента перехода синусоиды через нуль до момента подачи управляющего импульса на тиристор, называется углом управления тиристора. Таким образом, изменяя угол управления тиристором можно регулировать величину напряжения на дуговом промежутке при положительной полярности на изделии, выравнивая тем самым токи в обеих полуволнах напряжения на дуге. Импульс на управляющий электрод и момент его подачи формируется специальной электронной схемой.
Такой способ борьбы с постоянной составляющей применен в отечественных установках для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом алюминиевых сплавов УДГ – 301 и УДГ – 501.
Необходимо отметить, что повторное напряжение зажигания дуги при переходе тока через нуль с прямой полярности на обратную составляет несколько сотен вольт, которого явно не обеспечивает сварочный трансформатор. Поэтому в рассматриваемых установках применяют специальные устройства, подающие на дугу в этот момент короткие высоковольтные (до 600 В) импульсы, называемые стабилизирующими. Стабилизирующие импульсы помогают возбудиться дуге при смене полярности с прямой на обратную.
Дата добавления: 2016-06-22 ; просмотров: 4543 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Добавление постоянной составляющей сигнала на выход генератора функций
Определение постоянного тока
В идеальном случае постоянный ток не меняет своего значения и направления со временем. В действительности постоянный ток не является постоянной величиной в выпрямительных устройствах, так как он содержит переменную составляющую (пульсации).
Форма составляющих постоянного тока
В гальванических элементах постоянный ток тоже не постоянен, его значение уменьшается на нагрузке с течением времени, таким образом, постоянный ток является условным определением и при его использовании, изменениями постоянной величины пренебрегают.
Примечания
Постоянная составляющая тока (DС)
DC — это Direct Current в переводе как постоянный ток. Графически в форме тока можно увидеть его изменения во времени или пульсации. Такие пульсации возникают в форме постоянного тока в выпрямителях с фильтрами, где используются небольшие емкости. В выпрямительных устройствах без использования емкостей пульсация может быть большой.
Пульсирующий ток на выходе выпрямителя без емкостей иногда называют импульсным током. На графике пульсирующего тока отображены постоянная составляющая DC (прямая линия) и переменная AC (пульсации). Постоянная составляющая тока определяется как среднее значение тока в течение периода.
Где Iac – среднее значение переменной составляющей AC, Idc — постоянная составляющая тока.
Всё вышесказанное также относится и к постоянному напряжению.
Содержание
Параметры постоянного тока и напряжения
Интенсивность электрического тока выражается в количестве зарядов перемещенных за промежуток времени через поперечное сечение проводника. Одним из важных параметров постоянного тока является величина тока, которая измеряется в Амперах. Интенсивность тока в 1 Ампер заключается в перемещении заряда один Кулон в течение 1 секунды.
Напряжение постоянного тока измеряется в Вольтах. Напряжение постоянного тока представляет собой разность потенциалов между двумя точками одной электрической цепи. Также важным параметром для постоянного напряжения является размах пульсации и коэффициент пульсации. Размах пульсации представляет собой разность между максимальной величиной пульсации и минимальной.
А коэффициент пульсации выражается в отношении действующей величины переменной составляющей (AC) тока к постоянному значению составляющей (DC). Также важным параметром постоянного тока является мощность P. Мощность постоянного тока можно характеризовать его работой за определенный промежуток времени. Мощность измеряется в Ваттах и определяется по формуле:
Согласно этой формуле одинаковую мощность можно получить при разных токах и напряжениях.
AudioKiller’s site
Идет мужик по улице и громко хлопает в ладоши. Его спрашивают: – Ты чего в ладоши хлопаешь? – Крокодилов разгоняю! – Так нет же никаких крокодилов! – Так это потому, что я их разогнал!
Анекдот, приведенный в эпиграфе, очень хорошо отражает ситуацию с постоянкой в сети. Все с нею успешно борются. Интернет-форумы полны рассказами о том, как стала лучше звучать аппаратура после установки фильтра, устраняющего в сети постоянное напряжение. Только вот идиллию портят три малюсеньких момента:
В общем, разгон крокодилов осуществляется и весьма успешно.
Есть множество людей, убежденных, что устройства, включаемые в сеть, нужно защищать от постоянного напряжения. И от ряда других вещей, присутствующих в ней помимо напряжения 220 вольт 50 герц. Их поддерживают продавцы дорогущих (минимум 1000$) устройств, называемых кондиционерами сети.
Есть также множество людей, считающих, что все это фигня – все аппараты, включенные в сеть, прекрасно работают и без сетевых кондиционеров. Даже высоковольтные помехи не очень-то и страшны – в крайнем случае поставил варистор, и все дела. Тем более, что есть определенные ГОСТы и нормы на качество электроэнергии, и во всех наших договорах с ее поставщиками гарантируется соответствие качества энергии стандарту.
Обе эти группировки спорят на интернет-форумах вплоть до ругани. Кто прав?
С одной стороны, сеть – очень стабильная штука. По пути от электростанции к потребителю ток проходит через ряд мощных трансформаторов, которые отсекают и постоянный ток, и все, что сильно отличается от частоты 50 Гц. С другой стороны, трансформаторы не идеальны (а переходные процессы в трансформаторах – это вообще что-то!), да еще от трансформатора до квартиры конечного потребителя тянется длинный провод, имеющий и сопротивление, и индуктивность (и ловящий заодно ВЧ помехи). А совсем рядом, у соседей за стеной, может работать какое-нибудь «злое» устройство. Несимметричная для обоих полупериодов сети нагрузка дает постоянную составляющую, а трансформатор, который может ее подавить, слишком далеко. Фантастика? А вы посмотрите на реальную сеть. Ее пикфактор, измеренный мною в нескольких районах моего города, равняется где-то 1,35 вместо 1,41. Это из-за «обрезания» верхушек синусоиды многочисленными блоками питания. Т.е. синусоида в сети выглядит «более приплюснутой», чем должна быть. И где тут соответствие ГОСТам? Кстати, переходные процессы при коммутации мощной нагрузки могут быть очень неприятными. По идее, устройства, включаемые в сеть, не должны создавать помех в сети… Вы верите в идею?
Но самое главное что все заявления как сторонников, так и противников постоянки в сети – умозрительны! Ни те, ни другие постоянное напряжение в сети никогда не измеряли. Поэтому все эти высказывания абсолютно ничего не стоят, ведь на самом деле может быть и так, и эдак, и вообще по третьему!
Я сам всегда придерживался умеренных взглядов и считал, что если в сети что-то такое и есть, то не очень и страшно. Высокочастотные помехи умеют проникать сквозь емкости, поэтому с ними надо бороться. А низкочастотные…
Но одно дело взгляды, другое дело реальность. Вот я и решил взять и убедиться, кто прав и что в сети на самом деле происходит. Специальных исследований на эту тему я не встретил, кроме того, мне очень интересно состояние сети не где-то там, а у меня дома. Поэтому я и решил исследовать все самостоятельно, тем более, что такая возможность у меня есть.
Пару раз я уже отслеживал постоянку в сети. Собирал макеты измерительных схем, подключал стрелочный вольтметр и следил за ним визуально. И ничего криминального не увидел. Но такая метода не очень эффективна: по своей идее сеть идеальна, а если в ней что-то случается, то это скорее исключение, чем правило. Если следить за стрелкой целый день, то может быть, что-то заметишь (если именно в этот день возникнут проблемы). Но не выходит целый день пялиться на стрелку. Кроме того, большая постоянная времени этой измерительной системы (около минуты) полезна для измерения «постоянной» постоянки, но при измерении постоянки, время от времени возникающей, возникает заметная погрешность.
Не так давно у меня поменялся парк измерительной техники, и появилась возможность автоматически регистрировать измеряемую величину в течение длительного времени с небольшим периодом – начиная от долей секунды. Общее число измерений при этом может составлять десятки тысяч. Под эти новые измерительные приборы была разработана и изготовлена новая измерительная система, более удобная для измерений. И с этими новыми измерительными возможностями я подключился к сети.
| Очень важно: Не пытайтесь самостоятельно измерить постоянное напряжение в сети – его обычным вольтметром не измеришь! Ведь измерять надо постоянное напряжение в десятки милливольт на фоне переменного напряжения 220 вольт. В лучшем случае сгорит вольтметр. Для таких измерений нужна специальная измерительная схема! |
Первая же серия измерений, сделанная в течение 10 минут с интервалом между измерениями 0,5 секунды, показала, что не так все просто.
Постоянная времени измерительной цепи порядка одной секунды, поэтому частоты ниже примерно 1/5 Герца проходят без ослабления. Видите, что получается: не столько даже постоянное напряжение, сколько какие-то инфранизкочастотные колебания, да еще и какая-то импульсная, но тоже довольно низкочастотная помеха (вполне возможно, что эта помеха была еще и высокочастотной, но ВЧ помехи мы давим сетевыми фильтрами). Может быть, в этом сигнале и возможно выделить постоянку, но все же весьма условно – уж очень мала амплитуда.
Как говорил персонаж одного великолепного мультика: «С этой стороны ничуть не лучше». Если все это дело усреднить, то постоянная составляющая будет равна что-то порядка 4 мВ. Нечто подобное – маленькое напряжение – я и наблюдал при своих старых измерениях. Поэтому и не нашел никакого криминала. Если же не сглаживать с большой постоянной времени, то видно, что постоянная составляющая – это вообще не проблема. А вот такие жутковатые колебания – это что-то. Не понятно, правда, насколько это вредно и для кого.
Продолжаем, но время наблюдения увеличиваем (поскольку по ходу дела я тренируюсь и осваиваю технику).
Опачки! Очень похоже на предыдущий график – никакой постоянки (посмотрите на измерения в промежутке времени 2…4 минуты – вообще ноль!). Зато все время идут какие-то странные пачки импульсов. Откуда они берутся – неясно.
С ростом опыта и совершенствованием измерительной системы, начал измерять непрерывно по часу. Следующее измерение получилось вот таким.
Еще один час наблюдений дал такую картинку.
Вот тут уже можно говорить о некоторой постоянной составляющей напряжений сети. Но вся эта постоянная составляющая абсолютно теряется на фоне, опять же непонятно каких, странных помех амплитудой чуть ли не в 80 милливольт и с периодом в ту же примерно минуту. Пока что измерения проводились большей частью в рабочие дни по вечерам (где-то примерно между 17.00 и 20.00). Так что вряд ли это промышленные помехи: несмотря на то, что вокруг моего дома несколько действующих заводов (в том числе радиозаводов), они в это время уже не должны работать, да и мой дом питается от «довольно отдельной» трансформаторной будки во дворе.
Следующее наблюдение весьма занятное.
Что получается? Постоянки вообще никакой, но пару раз за время наблюдения на пару минут возникало что-то вообще невообразимое. 200…250 милливольт, а это весьма не мало. Правда в тот момент у меня в сеть не было включено ничего такого, что могло бы «посадить» эти всплески. Если же такие всплески не «просаживаются», а реально прикладываются к первичной обмотке трансформатора, то это скорее всего нехорошо. И вполне возможно, что при этом нормальная работа трансформатора нарушается. Продолжаем наблюдать.
Теперь делаем «большой забег» на 4 часа с интервалом между измерениями 2 секунды. И вот что видим.
Снова та же картина, 2 часа ничего не происходит, никакого криминала, никакого постоянного напряжения в сети, какой-то шум болтается в районе 5…10 мВ целых 2,5 часа. А потом где-то что-то включилось. И почти час перла мощная сравнительно высокочастотная (насколько это может быть с частотами в доли герц) помеха. А через час снова выключилось. Ни с чем у меня это дело не ассоциируется, нигде ничего не гудело, не шумело, никаких видимых «помеходелательных» явлений замечено не было. При этом я жил как обычно, пользовался домашними приборами, компьютером (и при других измерениях тоже). Так что это не мои помехи.
Детальное исследование этой помехи показано на следующем графике. Точки на нем – это моменты измерений, которые производились с интервалом 2 секунды.
На графике 13 пиков за 5 минут, следовательно, частота этих довольно синусоидальных колебаний около 0,04 Гц при амплитуде до 100 мВ. Постоянная составляющая здесь присутствует и составляет примерно 30 мВ, т.е. практически теряется на фоне этих колебаний.
Ну что же, пора делать вывод.
Итак, первые пробные измерения показали, что не все так просто в сети. Явно выраженное постоянное напряжение практически отсутствует. Зато бывают жутковатые всплески и нередки инфранизкочастотные колебания. Что дальше?
А дальше я буду продолжать исследования. Вот предполагаемые мною направления работы, по каждому из которых я отдельно отпишу результаты.
1. Доработать измерительное устройство. Собственно, это «хитренький» фильтр, со страшной силой обрезающий сигналы выше примерно 0,5 Гц.
2. Подробнее исследовать все эти странности – всплески и «инфраНЧ» колебания. К сожалению, нельзя заранее предсказать, когда эти бяки в сети появятся (я своими штатными бытовыми приборами так и не смог создать ничего подобного, так что откуда берутся в сети эти помехи – не знаю). Так что возможно проведение только пассивного эксперимента: наблюдать за сетью, выяснять в какие дни недели и в какое время такие явления наиболее вероятны. А это дело недель и месяцев (учитывая, что кроме этих исследований у меня иногда бывают еще некоторые дела, например, работа). Потом, определив периоды с наибольшей вероятностью «нечистой сети», понаблюдать за сетью уже более подробно и поискать артефакты, подобные приведенным выше.
3. Проверить, как это все дело влияет на работу трансформаторов. Причем разных. Как провести эксперимент с постоянкой я хорошо представляю, а вот с инфранизкочастотными колебаниями – надо подумать (мысли есть, но надо экспериментировать). И наконец выяснить, насколько все это страшно.
4. И если от этих помех и постоянного напряжения в сети защищаться все же надо, то хочется разработать схему защиты, которая бы, во-первых работала, а во-вторых – защищала бы электронные устройства не от чего-то там непонятного, а от этих вот конкретных неприятностей, которые мы в сети и наблюдаем.
Вот примерно такая программа на будущее. И я потихоньку этим занимаюсь. Пока что измеряю сеть в фоновом режиме…
Total Page Visits: 1 — Today Page Visits: 1
Единицы измерения
Мощность автомобилей исчисляют в лошадиных силах – единице измерения, придуманной изготовителями паровых двигателей с целью измерения работоспособности своих агрегатов в обычном источнике энергии того времени. Мощность автомобиля не говорит, как высоко он может заехать на холм или сколько веса он может перевезти, а только показывает, как быстро он это сделает.
Мощность двигателя зависит от его скорости и вращающего момента выходного вала. Скорость измеряют в оборотах в минуту. Вращающий момент – это момент силы двигателя, который измерялся первоначально в фунт-футах, а сейчас в ньютон-метрах или джоулях.
Тракторный двигатель в 100 л. с. вращается медленно, но с большим крутящим моментом. Мотоциклетный двигатель равной мощности вращается быстро, но с небольшим крутящим моментом. Уравнение расчёта мощности имеет вид:
P = 2π S T / 33000, где S – скорость вращения, об/мин, а T – момент вращения.
Переменными здесь являются момент и скорость. Иначе говоря, мощность прямо пропорциональна ST: P