تلفات مغناطیسی

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
lbi

محل اقامت: Iran-Tehran

عضویت : چهارشنبه ۱۴۰۱/۱/۳۱ - ۱۰:۳۷


پست: 5



جنسیت:

تماس:

تلفات مغناطیسی

پست توسط lbi »

سلام دوستان امیدوارم که عالی باشین
سوالی پرسیده شده و من میخوام نظرات بیشتری رو جمع آوری کنم بهمین دلیل با شما به اشتراک میذارم
ممنون میشم شما هم بهش فکر کنید
سوال به این صورته:
میدونیم که سیم حامل جریان یک میدان مغناطیسی اطرافش ایجاد میکنه و اگه چند تا سیم با هم باشن، به هم نیرو وارد میکنن.
در بین کابل کشی های سیم های برق بین دو تا دکل همین حالت رو داریم... بنابراین بخشی از توانی که صرف ایجاد برق میشه علاوه بر انواع تلفاتی که داره، صرف پاسخ به این نیرو میشه. انگار جابجا شدن (هرچند ناچیز) سیم توسط نیروی مغناطیسی در واقع توانی رو مصرف میکنه. این سوال در بدو امر درسته؟ دوم اینکه اگر درسته مقدارش چقدره؟

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesamiرهام حسامی

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1471

سپاس: 3154

جنسیت:

تماس:

Re: تلفات مغناطیسی

پست توسط rohamjpl »

ببین در دسته تلفات مغناطیسی دو نوع تلفات هیسترزیس و تلفات جریان گردابی وجود داره ..تفاوت بین افت هیسترزیس و افت جریان گردابی
مهم ترین تفاوت بین جریان گردابی و تلفات هیسترزیس اینه که از دست دادن جریان گردابی به دلیل حرکت نسبی بین هادی و میدان مغناطیسی رخ می ده در حالی که از دست دادن هیسترزیس به دلیل معکوس شدن مغناطیس رخ می ده
اثر پوستی تمایل داره که میدان مغناطیسی را به سمت سطوح لمینیت شلوغ کنه. نازک نگه داشتن لمینیت ها این اثر را به حداقل می رسونه اما تو فرکانس بالا فرق داره
تلفات تشعشع برای خطوط انتقال برق 50/60 هرتز ناچیز ه من می دانم که در فرکانس های پایین تلفات کمتر ه انواع مختلفی از تلفات برق در خطوط انتقال برق وجود داره
مقاومتی به دلیل جریان در سیم ها که آنها را گرم می کند و همچنین جریان های القایی در هادی های مجاور.
نشتی - جریان در جاهایی که نباید جریان دارد، مانند عایق های آلوده، تخلیه کرونا و غیره.هنگامی که گرادیان ولتاژ در سطح یک هادی بیش از شدت دی الکتریک هوای اطراف هادی گردد، هوای اطراف هادی یونیزه می‌شود پدیده کرونا در اطراف خطوط فشار قوی که جریان متناوب دارند باعث مقداری تلفات الکتریکی و در شدیدترین حالت منجر به قوس الکتریکی و تخلیه کامل می‌شود.
تابش - امواج الکترومغناطیسی که انرژی را از سیم ها دور می کند.
آخرین مورد موردی است که شما در مورد آن می‌پرسید، و به مراتب کم‌اهمیت‌ترین مورد از این سه مورد است.
نه شما نمی تونید سیم را به عنوان یک دو قطبی در نظر بگیرید. شما باید آن را به عنوان یک خط انتقال واقعی در نظر بگیرید، زیرا فاصله بین هادی ها و بین هادی ها و زمین بسیار کمتر از یک طول موج است. این همان چیزی است که توانایی جفت کردن انرژی الکترومغناطیسی را به فضای آزاد محدود می کنه میدان های الکتریکی و مغناطیسی تقریباً به طور کامل درست در منبع لغو می شوند.
بله، اثر پوست مقاومت موثر سیم را افزایش می ده و تلفات مقاومتی را افزایش می ده. تلفات حرارتی در تجهیزاتی مانند ترانسفورماتورها (مقاومت سیم پیچ، جریان گردابی) نیز در این دسته قرار می گیره تلفات هیسترزیس مغناطیسی مربوط به جریان های متناوب در یک سیم است با این حال اثر پوستی به دلیل جریان‌های گردابی ایجاد می‌شه که خود ناشی از تغییر زمان میدان مغناطیسی به دلیل جریان متغیر زمانی است. بنابراین، این نشون میده که یک میدان مغناطیسی در کار ه و این پتانسیل وجود دارد که پسماند مغناطیسی منبع تلفات اضافی در مواد باشه
اثر پوستی به ما می گوید که جریان AC در یک هادی با نفوذپذیری مغناطیسی بالا به ناحیه ای نزدیک به سطح با ضخامت مشخص محدود می شود.
$\delta = \sqrt{\frac{2\rho}{\omega \mu}}$
از آنجایی که جریان به طور موثر در یک ورق استوانه‌ای حرکت می‌کند، ناحیه‌ای درست در داخل ورق جریان وجود خواهد داشت که یک میدان مماس B (قویترین نزدیک به سطح) را تجربه می‌کند که با تغییر جهت جریان تغییر جهت می‌دهد.
چنین ناحیه ای پسماند مغناطیسی را نشان می دهد و این امر اتلاف توان ناشی از جریان DC را افزایش می دهد. شما باید حجم انتگرال را انجام دهید
همانطور که گفتم، تلفات برق در هادی ها و هسته های فرومغناطیسی در مجموع به عنوان تلفات جریان گردابی شناخته می شوند. تلفات جریان گردابی اساساً یک تلفات I2R است که در داخل هادی ایجاد می شود که مقاومت ارائه شده توسط هادی به جریان جریان ایجاد می شود. این تلفات با افزایش دما بیشتر می شود برای افزایش مقاومت AC در یک سیم تکی صحیح است. در صورتی که در نزدیکی این سیم، سیم‌های دیگری (مثلا در یک کابل یا سیم‌پیچ) نیز داشته باشیم، مقاومت AC به وسیله » (Proximity Effect) نیز تحت تاثیر قرار می‌گیره که می‌تواند منجر به افزایش بیشتر مقاومت AC بشه.در یک رسانای خوب، عمق نفوذ با ریشه دوم مقاومت متناسب است. یعنی رساناهای بهتر، عمق نفوذ کمتری دارند. در این رساناها، نسبت مقاومت AC به مقاومت DC بالاتر از سایر رساناهای با مقاومت بالا استدر فرکانس‌های پایین بین چند کیلوهرتز تا حدود یک مگاهرتز، برای کم کردن اثر پوستی از یک نوع کابل به نام «سیم لیتز» (Litz wire) استفاده می‌شود. این سیم، شامل تعدادی رشته سیم عایق‌دار است که با طراحی دقیقی به یکدیگر بافته شده‌اند. بنابراین، میدان مغناطیسی، رفتاری مشابه رفتار روی سیم‌ها دارد. به این ترتیب، توزیع جریان روی سیم یکنواخت است. تاثیر اثر پوستی روی هریک از رشته سیم‌ها بسیار ناچیز است. بنابراین در این سیم، افزایش مقاومت AC روی نخواهد دادhope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا
تصویر

نمایه کاربر
ghm

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۲/۵/۹ - ۲۱:۰۸


پست: 176

سپاس: 137

جنسیت:

Re: تلفات مغناطیسی

پست توسط ghm »

سلام فکر میکنم تکون خوردن سیم ها باعث اتلاف هست و اگه پیوسته وصل باشه به صورت صدا ظاهر میشه مگه اینکه سیم ها محکم نگه داشته بشن در این صورت توان به صورت راکتیو وارد خط انتقال میشه.
تکون خوردن سیم ها مثل این هست که یه موتور الکتریکی درحال کار هست گرچه این مصرف باید ناچیز باشه.
˙ ·٠•♥ السلام علی بقیه الله فی ارضه ♥•٠·˙

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesamiرهام حسامی

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1471

سپاس: 3154

جنسیت:

تماس:

Re: تلفات مغناطیسی

پست توسط rohamjpl »

اون نکته شما ربطی نداره و اول محاسبات سنگینی داره تلفات تابشی محاسبه میشه و همچنین تکان خوردن سیم ها اره باعث ایجاد میدان های مغناطیسی و جریانات گردابی میشه هنگامی که یک رسانا از یک میدان مغناطیسی عبور می کند یا زمانی که میدان مغناطیسی اطراف یک هادی ثابت تغییر می کند، جریان های گردابی تولید می شود. بنابراین، هر زمان که شدت یا جهت میدان مغناطیسی در یک هادی تغییر کند، می توان جریان گردابی ایجاد کردجریان‌های گردابی که به نام جریان‌های فوکو نیز شناخته می‌شوند، جریان‌های القایی هستند که در رساناها وجود دارند، که در آن جهت آن در تضاد با تغییر در شار ایجاد کننده آنها است. هنگامی که یک رسانا در معرض یک میدان مغناطیسی است که دینامیک است در اثر حرکت نسبی تغییر می‌کنه جریان‌های گردابی به‌عنوان جریان در گردش الکترون‌ها یا جریان در بدنه هادی وجود خواهند داشت..ولی خیلی کمه توان اکتیو توانی است که به طور مداوم از منبعی به بار دیگر در مدار الکتریکی جریان می یابه. توان راکتیو توانی است که به طور مداوم از منبعی به بار دیگر جریان می یابد و در مدار الکتریکی به منبع باز می گرده توان اکتیو را توان واقعی یاقدرت واقعی میگن توان اکتیو یک انرژی الکتریکی متناوب متناوب است که توسط بار به گرما، نور کار مکانیکی، شارژ باتری تبدیل می شه توان راکتیو انرژی الکتریکی AC است که به طور پیوسته بین منبع و بار جریان داره در طول بخشی از هر نیم چرخه، انرژی در منبع و بار ذخیره می شه.رابطه توان واقعی یا اکتیو $P=V_{RMS}I_{RMS} \cdot \cos(\phi_v-\phi_i) = \frac{V_pI_p}{2}\cdot \cos(\phi_v-\phi_i)$و توان راکتیو هم $Q= V_{RMS}I_{RMS} \cdot \sin(\phi_v-\phi_i) = \frac{V_pI_p}{2} \cdot \sin(\phi_v-\phi_i)$ توان ظاهری $\text{apparent power} = \sqrt{P^2+Q^2}$ و توان لحظه ای$p(t) = P\bigg(1+\cos(2\omega t) \bigg)-Q\sin(2\omega t)$ ببین تی
توان راکتیو برای انتقال توان اکتیو از طریق سیستم انتقال و توزیع به مصرف کننده ضروری است
شما یک جاده با عرض ۱۰ کامیون تصور کنید تمامی ۱۰ کامیون به طور همزمان بار مشخصی را از نقطه ۱ به نقطه ۲ انتقال میدن و بار خود را در نقطه ۲ خالی می‌کنند، اما ۲ کامیون بار خود را تخلیه نمی‌کنند و با بار به نقطه اول بر می‌گردند. به طور ساده‌تر هم میتونیم بگیم که ۸ کامیون توان اکتیو و ۲ کامیون بار راکتیو هستند.تصویر
در مبحث برقی نیز توان راکتیو همان توانی است که باعث اضافه جریان در سیم‌ها می‌شود، اما این اضافه جریان باعث انجام کاری نمیشود و اجبارا از سیم‌ها عبور می‌کند
خازن در این مدارات به مفهوم یک بازرس در موقع تخلیه بار در آن کامیون‌ها می‌باشه!اکثر دستگاه‌هایی که ما استفاده می‌کنیم و مقدار قابل‌توجهی برق مصرف می‌کنند ضریب توان خوبی دارند. آنها تقریباً بارهای مقاومتی کامل هستند. اتو لباس، لامپ، فر. همچنین مقدار بسیار کمی از برق مصرف می کنند حالا یک مرکز صنعتی بزرگ موتورهای غول پیکر خود را روشن می کنه. موتورها ماشین های بسیار القایی هستند، یعنی دارای ضریب توان پایینی هستند. یک سیستم پمپ بزرگ کارخانه فاضلاب می تونه به اندازه کل بلوک شهر از برق استفاده کند، بنابراین تأثیر زیادی روی شبکه داره
یک شبکه کامل بسیار سفت است: خطوط برق آن بدون افت ولتاژ، بدون خود القایی و بدون تاخیر انتشار هستند. البته در واقعیت اینطور نیست خطوط برق دارای خاصیت ارتجاعی هستند و به خصوص استفاده از موتورهای بزرگ و سایر وسایل با تفاوت زیاد در ضریب توان نسبت به میانگین می تونه شبکه محلی را بی ثبات کنه با توجه به شکل موج ولتاژ و جریان؛ در دنیای ایده آل این امواج سینوسی همزمان هستند. با این حال، اگر 50 درصد شبکه تقریباً کاملاً مقاوم باشه و 50 درصد دیگر شبکه دارای ضریب توان مثلاً 0.5 باشد، شکل موج فعلی دیگر یک سینوسی نیست. جریان هم روی پیک شکل موج ولتاژ و هم در بین نقطه اوج و نقطه صفر کشیده می شود. بیشتر شبیه شکل موج بلوکی است. این افزایش جریان در بین پیک‌ها همراه با خود القایی شبکه باعث افزایش ولتاژ میشه
به عنوان مثال، قطع کننده های مدار به طور سنتی همیشه برای مدت زمان معقولی بر روی عبور جریان از صفر تکیه می کردند تا بتوانند سوئیچ کنند. شما نمی توانید 100 کیلو آمپر را خاموش کنید. حتی اگر به معنای واقعی کلمه سیم را با تبر قطع کنید باز هم قوس می‌شوند و باعث می‌شوند جریان برای مدت طولانی به جریان بیفتد. تریستورها و دیگر قطع کننده های مدار حالت جامد نیز تا زمانی که جریان از صفر عبور کندحتی با دریچه های آنها خاموش به هدایت خود ادامه می دن افزایش سرعت لبه که اعوجاج در شبکه باعث می شود ممکن است مشکلات بزرگی را در قطع کننده های مدار ایجاد کند.
بنابراین روش برای رفع این مشکل قرار دادن بانک‌های خازن بزرگ تا حد امکان به موتورها است. موتورها یک بار واکنشی هستند، خازن ها یک مولد واکنشی هستند و در ترکیب آنها به شبکه یک بار تقریباً مقاومتی با رفتار خوب به نظر می رسد.
اگرچه معایبی دارد. بانک های خازنی به اندازه کافی بزرگ برای جبران یک موتور بزرگ (100 ثانیه از محدوده کیلووات تا مگاوات) بسیار گران و بزرگ هستند. همچنین، آنها فقط برای یک بار موتور خاص بهینه هستند (این بستگی به نوع ماشین الکتریکی دارد). برای تنظیم دقیق جبران، باید خازن ها را داخل و خارج کنید. در نهایت، هنوز مقداری اتلاف انرژی در این سیستم وجود دارد.
ببین که این کار فقط در نزدیکی یا روی ماشین‌های خاص انجام نمیشه گاهی اوقات شرکت‌های برق از بانک‌های خازنی بزرگ در کل شاخه‌های شبکه برق خود استفاده می‌کنند تا ضرایب توان مؤثر حوزه‌های مختلف را برابر کنند.
یک رویکرد مدرن تر، استفاده از کنترل کننده فرکانس یا اینورتر برای کنترل موتور است. برق اصلی تا یک ولتاژ DC یکسو می شود و سپس دوباره خرد می شود (معکوس می شود) تا به موتور AC تغذیه شود. PFC روی یکسو کننده اطمینان حاصل می کند که درایو دارای ضریب توان خوبی در شبکه است. این رویکرد فضا و مقرون به صرفه‌تر است، کنترل بهتری بر گشتاور و سرعت می‌دهد و در شبکه آسان‌تر می‌شود.
توان راکتیو زمانی است که X مقدار توان واقعی به بار جریان می‌یابد، کار نمی‌کند و سپس X مقدار توان واقعی به منبع باز می‌گردد. توان راکتیو در آن حالت X است.
این بدان معناست که برای مشاهده توان راکتیو باید در یک بازه زمانی مشاهده کنید، زیرا اگر یک بازه زمانی به اندازه کافی کوتاه را مشاهده کنید، تنها چیزی که خواهید دید این است که نیروی واقعی به یک طرف جریان می یابد و سفر برگشت خود را از دست می دهید.
توجه بکن برای هر شکل موج ولتاژ و جریان دلخواه (نه فقط امواج سینوسی) می‌تونید با محاسبه V×I برای تمام لحظه‌های زمان با استفاده از ولتاژ و جریان لحظه‌ای لحظه به لحظه، شکل موج توان را بسازید. هر یک از این نتایج قدرت واقعی در آن لحظه در زمان است که به یک طرف یا آن طرف جریان دارد.
من می‌خواهم مقادیر VI مثبت را به‌عنوان چیزی که از منبعی به بار دیگر جریان می‌یابد، و مقادیر VI منفی را به‌عنوان چیزی که از باری به منبع دیگر جریان می‌یابد تعریف کنم. اگر تمام مقادیر VI منفی را گرفتید و بتوانید به اندازه کافی VI مثبت پیدا کنید تا آن را خنثی کنید، پس مجموع آن VI منفی (یا مجموع VI مثبتی که با آن لغو شد) توان راکتیو است.
اگر نتوانستید به اندازه کافی VI مثبت برای حذف کامل VI منفی پیدا کنید، پس حدس بزنید چه؟ شما در واقع قدرت بیشتری از بار خود به منبع خود دارید تا برعکس، که به این معنی است که بار و منابع خود را معکوس کرده اید. بخش های منفی و مثبتی که توانستند از بین بروند همچنان توان راکتیو هستند.
میانگین VI آنی باعث می شود که ارزش VI لحظه ای منفی و مثبت حذف شود و مقداری خالص برای شما باقی بماند. این مقدار خالص نیرویی است که از منبع به بار جریان می یابد و سپس هرگز بازنگشته است (زیرا از زمانی که کار می کند در بار تلف شده است). بنابراین، میانگین توان لحظه‌ای، توان واقعی است که از منبع به بار جریان می‌یابد، زیرا میانگین‌گیری توانی را که به جلو و عقب جریان می‌یابد، خنثی می‌کند و نادیده می‌گیرد.
ولتاژ و جریان های RMS این اطلاعات فاز را از دست می دهند، بنابراین وقتی ولتاژ و جریان RMS را ضرب می کنید، حداکثر توان ممکن را به دست می آورید (یعنی اگر ولتاژ و جریان در فاز باشند). به اصطلاح «قدرت ظاهری».
بنابراین می‌توانید توان راکتیو را به‌عنوان یک روش حسابداری برای جریان برق واقعی در نظر بگیرید که به دلیل جریان بی‌رویه به جلو و عقب کار نمی‌کند. بنابراین توان راکتیو اصلاً خیالی نیست. این قدرت واقعی است که فقط چرخ هایش را می چرخاند.
در مدارهای ac، انرژی به عناصر ذخیره انرژی (القاء و خازن) جریان می یابد و از آن خارج می شود. به عنوان مثال، زمانی که مقدار ولتاژ در یک خازن در حال افزایش است، انرژی به داخل آن جریان می یابد و زمانی که مقدار ولتاژ کاهش می یابد، انرژی خارج می شود. به طور مشابه. انرژي هنگامي كه جرياني كه از آن مي گذرد از نظر بزرگي افزايش مي يابد، به درون يك سلف جريان مي يابد.
هنگامی که یک خازن و یک اندوکتانس موازی هستند، انرژی به یکی جریان می یابد، در حالی که از دیگری خارج می شود. بنابراین، قدرت یک خازن در هر لحظه در زمان تمایل به خنثی کردن قدرت یک اندوکتانس دارد.
حداکثر توان لحظه ای مرتبط با عناصر ذخیره انرژی موجود در یک بار عمومی را توان راکتیو می نامند و با$Q=V_{RMS}I_{RMS}\cdot \sin(\theta_v-\theta_i)$واحدهای فیزیکی توان راکتیو وات هستند. با این حال، برای تأکید بر این واقعیت که Q نشان دهنده جریان انرژی خالص نیست، واحدهای آن معمولاً به عنوان ولت آمپر راکتیو (VARs) داده می شود.
اهمیت توان راکتیو
اگرچه هیچ توان متوسط ​​​​توسط یک عنصر ذخیره انرژی خالص مصرف نمی شود، توان راکتیو همچنان مورد توجه مهندسین سیستم قدرت است زیرا خطوط انتقال، ترانسفورماتورها، فیوزها و سایر عناصر باید توانایی تحمل جریان مرتبط با توان راکتیو را داشته باشند. ممکن است بارهای متشکل از عناصر ذخیره انرژی که جریان های زیادی را می کشند و نیاز به سیم کشی سنگین دارند، حتی اگر متوسط ​​توان مصرفی کمی دارد، وجود داشته باشد. "
توان راکتیو چیزی است که خطوط تامین شما را بدون ایجاد نتیجه بارگیری می کند. توان ظاهری ولتاژ RMS ضربدر جریان RMS است در حالی که توان واقعی منتقل شده میانگین زمانی حاصلضرب لحظه ای ولتاژ ضربدر جریان است. تفاوت در توان راکتیو است. سیم‌ها را گرم می‌کند و فیوزها را خاموش می‌کند اما (منهای تلفات حمل‌ونقل) به همان جایی که شروع شد ختم می‌شود.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا
تصویر

lbi

محل اقامت: Iran-Tehran

عضویت : چهارشنبه ۱۴۰۱/۱/۳۱ - ۱۰:۳۷


پست: 5



جنسیت:

تماس:

Re: تلفات مغناطیسی

پست توسط lbi »

rohamjpl نوشته شده:
چهارشنبه ۱۴۰۱/۱/۳۱ - ۱۲:۳۱
ببین در دسته تلفات مغناطیسی دو نوع تلفات هیسترزیس و تلفات جریان گردابی وجود داره ..تفاوت بین افت هیسترزیس و افت جریان گردابی
مهم ترین تفاوت بین جریان گردابی و تلفات هیسترزیس اینه که از دست دادن جریان گردابی به دلیل حرکت نسبی بین هادی و میدان مغناطیسی رخ می ده در حالی که از دست دادن هیسترزیس به دلیل معکوس شدن مغناطیس رخ می ده
اثر پوستی تمایل داره که میدان مغناطیسی را به سمت سطوح لمینیت شلوغ کنه. نازک نگه داشتن لمینیت ها این اثر را به حداقل می رسونه اما تو فرکانس بالا فرق داره
تلفات تشعشع برای خطوط انتقال برق 50/60 هرتز ناچیز ه من می دانم که در فرکانس های پایین تلفات کمتر ه انواع مختلفی از تلفات برق در خطوط انتقال برق وجود داره
مقاومتی به دلیل جریان در سیم ها که آنها را گرم می کند و همچنین جریان های القایی در هادی های مجاور.
نشتی - جریان در جاهایی که نباید جریان دارد، مانند عایق های آلوده، تخلیه کرونا و غیره.هنگامی که گرادیان ولتاژ در سطح یک هادی بیش از شدت دی الکتریک هوای اطراف هادی گردد، هوای اطراف هادی یونیزه می‌شود پدیده کرونا در اطراف خطوط فشار قوی که جریان متناوب دارند باعث مقداری تلفات الکتریکی و در شدیدترین حالت منجر به قوس الکتریکی و تخلیه کامل می‌شود.
تابش - امواج الکترومغناطیسی که انرژی را از سیم ها دور می کند.
آخرین مورد موردی است که شما در مورد آن می‌پرسید، و به مراتب کم‌اهمیت‌ترین مورد از این سه مورد است.
نه شما نمی تونید سیم را به عنوان یک دو قطبی در نظر بگیرید. شما باید آن را به عنوان یک خط انتقال واقعی در نظر بگیرید، زیرا فاصله بین هادی ها و بین هادی ها و زمین بسیار کمتر از یک طول موج است. این همان چیزی است که توانایی جفت کردن انرژی الکترومغناطیسی را به فضای آزاد محدود می کنه میدان های الکتریکی و مغناطیسی تقریباً به طور کامل درست در منبع لغو می شوند.
بله، اثر پوست مقاومت موثر سیم را افزایش می ده و تلفات مقاومتی را افزایش می ده. تلفات حرارتی در تجهیزاتی مانند ترانسفورماتورها (مقاومت سیم پیچ، جریان گردابی) نیز در این دسته قرار می گیره تلفات هیسترزیس مغناطیسی مربوط به جریان های متناوب در یک سیم است با این حال اثر پوستی به دلیل جریان‌های گردابی ایجاد می‌شه که خود ناشی از تغییر زمان میدان مغناطیسی به دلیل جریان متغیر زمانی است. بنابراین، این نشون میده که یک میدان مغناطیسی در کار ه و این پتانسیل وجود دارد که پسماند مغناطیسی منبع تلفات اضافی در مواد باشه
اثر پوستی به ما می گوید که جریان AC در یک هادی با نفوذپذیری مغناطیسی بالا به ناحیه ای نزدیک به سطح با ضخامت مشخص محدود می شود.
$\delta = \sqrt{\frac{2\rho}{\omega \mu}}$
از آنجایی که جریان به طور موثر در یک ورق استوانه‌ای حرکت می‌کند، ناحیه‌ای درست در داخل ورق جریان وجود خواهد داشت که یک میدان مماس B (قویترین نزدیک به سطح) را تجربه می‌کند که با تغییر جهت جریان تغییر جهت می‌دهد.
چنین ناحیه ای پسماند مغناطیسی را نشان می دهد و این امر اتلاف توان ناشی از جریان DC را افزایش می دهد. شما باید حجم انتگرال را انجام دهید
همانطور که گفتم، تلفات برق در هادی ها و هسته های فرومغناطیسی در مجموع به عنوان تلفات جریان گردابی شناخته می شوند. تلفات جریان گردابی اساساً یک تلفات I2R است که در داخل هادی ایجاد می شود که مقاومت ارائه شده توسط هادی به جریان جریان ایجاد می شود. این تلفات با افزایش دما بیشتر می شود برای افزایش مقاومت AC در یک سیم تکی صحیح است. در صورتی که در نزدیکی این سیم، سیم‌های دیگری (مثلا در یک کابل یا سیم‌پیچ) نیز داشته باشیم، مقاومت AC به وسیله » (Proximity Effect) نیز تحت تاثیر قرار می‌گیره که می‌تواند منجر به افزایش بیشتر مقاومت AC بشه.در یک رسانای خوب، عمق نفوذ با ریشه دوم مقاومت متناسب است. یعنی رساناهای بهتر، عمق نفوذ کمتری دارند. در این رساناها، نسبت مقاومت AC به مقاومت DC بالاتر از سایر رساناهای با مقاومت بالا استدر فرکانس‌های پایین بین چند کیلوهرتز تا حدود یک مگاهرتز، برای کم کردن اثر پوستی از یک نوع کابل به نام «سیم لیتز» (Litz wire) استفاده می‌شود. این سیم، شامل تعدادی رشته سیم عایق‌دار است که با طراحی دقیقی به یکدیگر بافته شده‌اند. بنابراین، میدان مغناطیسی، رفتاری مشابه رفتار روی سیم‌ها دارد. به این ترتیب، توزیع جریان روی سیم یکنواخت است. تاثیر اثر پوستی روی هریک از رشته سیم‌ها بسیار ناچیز است. بنابراین در این سیم، افزایش مقاومت AC روی نخواهد دادhope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا
مرسی از توضیحاتت. من همیشه پاسخ های شما رو تو این انجمن دنبال میکنم.
من اینطور از صحبت های شما استنباط میکنم:
به زبان ساده:
1) در اتلاف توان الکتریکی، روش های مختلفی برای تلفات وجود داره. مثل نشت جریان، تلفات هیسترزیس، تلفاات تابشی و تلفات جریان گردابی و غیره.
2) دو سیم حامل جریان با جریان های هم سو به دلیل میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط هر کدوم، به هم نیروی مغناطیسی وارد میکنند. در کابل های فشار قوی (در عمل) جریان متناوب ac داریم؛ لذا میدان مغناطیسی به صورت متناوب با جریان تغییر میکنه. وقتی میدان B تغییر کنه، جریان گردابی ایجاد میشه و طبق القای فارادی سیم یک میدانی ایجاد میکنه که با میدان خارجی (همون میدان متغیر) مخالفت کنه. این جریان در رسانا به سمت پوسته هست که بهش جریان پوستی هم میگن.
3) بنابراین عملا میدان مغناطیسی متغیر توسط میدان القایی مهار میشه و لذا سهم نیروی مغناطیسیF=IL*B بسیار ناچیزه.
4) البته خود جابجایی سیم ها تلفاتی شبیه به صوت و نویز ایجاد میکنند. برای مقابله با این اتفاق و کاهش مقاومت جریان متناوب، یا سیم ها رو جداجدا عایق میکنن یا از آرایش لیتز استفاده میکنن.
5) با افزایش فاصله دو سیم با عایق کاری یا هر روش دیگه ای، میدان مغناطیسی که با فاصله رابطه عکس داره هم کم میشه. پس نیروی مغناطیسی عدد قابل توجهی نداره و با روش های مختلف اون رو مهار میکنن و ناچیز شمره میشه و درنظرش نمیگیرن.
6) این موضوع در جریان DC قابل توجه میشه

آیا برداشت من از فرمایشات شما صحیحه؟

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesamiرهام حسامی

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1471

سپاس: 3154

جنسیت:

تماس:

Re: تلفات مغناطیسی

پست توسط rohamjpl »

اره ولی قسمت زیر گفتید 6) این موضوع در جریان DC قابل توجه میشهHVDC – Advantage & Disadvantage
شما اختلاف توماس ادیسون و جرج وستینگهاوس در جنگ جریانها را شنیدین پیروزی ویستینگهاوس حالا من که نه رشته ام برق هست و فقط اونچه میدونم HVDC بهتره
بسته به سطح ولتاژ و جزئیات ساخت و ساز تلفات انتقال HVDC 3.5٪ در هر 1000 کیلومتر است که حدود 50٪ کمتر از خطوط AC (6.7٪) در همان ولتاژ است. هزینه خطوط انتقال AC بیشتر از خطوط انتقال DC است. به دلیل اثر پوستی، تلفات در سیستم AC بیشتر است.HVDC پایدارتره تو شبکه . HVDC نسبت به AC سازگارتر با محیط زیسته همچنین تلفات کمتر ه .در این خطوط فقط به دو رسانا نیاز هست که یکی با ولتاژ مثبت نسبت به دیگری با ولتاژ منفی نسبت به زمین، ولی در خطوط ولتاژ-بالا AC حداقل به سه رسانا نیاز هست.
قابلیت اعتماد در خطوط اچ‌وی‌دی‌سی بیشتر از اچ‌وی‌ای‌سی زیرا با وقوع خطا در یکی از دو رسانا خط، هنوز هم می‌توان توان انتقالی را بدون هیچ گونه مشکلی از طریق رسانا دیگر منتقل نمود.
این خط فضای کمتری نسبت خط اچ‌وی‌ای‌سی مشابه دارد
به دلیل کمتر بودن تعداد رسانا نسبت به حالت ای‌سی، نیاز به پایه‌های کوچکتری است، بنابراین هزینه نصب خطوط هم کاهش می‌یابه.
خطوط HVDC به عایق‌بندی کمتری نسبت بهHVAC دارد.
تلفات کرونا و تداخل رادیویی در HVDC کمتر از HVAC است، به همین دلیل کابل‌های دی‌سی ارزان‌تر از کابل‌های ای‌سی می‌باشد.
بدون اثر پوستی: در انتقال HVDC جریان به طور یکنواخت در سطح مقطع هادی توزیع می شود. از این رو هیچ تلفاتی به دلیل اثر پوستی مشاهده نمی شه. خطوط HVDC برای همان ظرفیت حمل جریان، سطح مقطع کمتری نسبت به خطوط HV ac دارندنبودن اثر پوستی جریان DC گردابی برای مخالفت با جریان ایجاد نمی کند و بنابراین تقریباً هیچ اثر پوستی ندارد. این به این معنی است که تمام کابل استفاده می شود، و اجازه می دهد تا جریان بیشتری با تلفات کمتر به سیم به همان اندازه ارسال شود.
تنظیم ولتاژ خوب: در خطوط dc افت ولتاژ به دلیل راکتانس القایی وجود ندارد. تنظیم ولتاژ در انتقال HVDC بهتر خواهد بود
بارگذاری امپدانس موجی: خطوط طولانی EHV به کمتر از 80 درصد بار طبیعی بارگذاری می شوند. چنین شرایطی در انتقال HVDC قابل اجرا نیست
محدودیت بارگذاری بدون خط: محدودیت بارگذاری مجاز در خطوط AC EHV توسط حد پایداری گذرا و راکتانس خط به تقریباً یک سوم درجه حرارتی هادی ها محدود می شود. چنین محدودیتی در مورد خط HVDC وجود ندارد
تلفات کرونایی کمتر و تداخل رادیویی: از دست دادن کرونا به طور مستقیم با فرکانس متناسب است. بنابراین در خط DC تلفات کرونا در مقایسه با خط AC کمتر خواهد بود
ولتاژهای عملیاتی بالاتر: طراحی عایق هادی ها برای خطوط انتقال ولتاژ بالا به نوسانات سوئیچینگ بستگی دارد اما به نوسانات صاعقه بستگی دارد (برای ولتاژهای بالاتر از 400 کیلو ولت نوسانات سوئیچینگ شدیدتر از نوسانات صاعقه هستند). سطح افزایش سوئیچینگ در خط dc در مقایسه با خط ac کمتر خواهد بود. بنابراین عایق کمتری در خط dc مورد نیاز است
جبران توان راکتیو: برخلاف خط AC خط DC به هیچ دستگاه جبران توان راکتیو نیاز ندارد. این به دلیل عدم وجود جریان شارژ و عملکرد ضریب توان است.
جریان اتصال کوتاه در هنگام خطا در خط dc در مقایسه با خطوط ac کمتر خواهد بود.
عدم وجود جریان های شارژ و محدودیت در طول کابل
تلفات خطوط HVDC کمتر از خطوطHVAC است زیرا الف- مقاومت ای‌سی بزرگتر از مقاومت دی‌سی هستش جریان راکتیو در خطوط دی‌سی وجود نداره
در خطوطHCDC، قدرت انتقالی برابر است که به موجب AC با محدودیت‌هایی در ابتدای خط و قدرت انتقالی مواجه هستیم که برای رفع این مشکل از خازن‌های سری استفاده می‌شود. اما در خطوطHVDC محدودیت پایداری وجود نخواهد داشت.
هر چند که هزینه خطوط HVDC، به دلیل هزینه‌های بالای مبدل‌هایACی/DC و DC/اAC بسیار زیاد است، اما برای خطوط طولانی و قدرت‌های بالا هزینه‌های خطوط دی‌سی کمتر از خطوط ای‌سی خواهد بود. این موضوع برای کابل‌های دی‌سی با ارقام کمتری مواجه‌است،
در زمان اتصال دو شبکه AC آسنکرون همان‌طور که در مورد پنجم نیز ذکر شده سیستم HVDC استفاده می‌شود.
کنترل‌پذیری جریان برق افزایش خواهد یافت. سطح مسیر نیروی برق را می‌توان بسیار دقیق و وسیع کنترل نمود.
وجود منابع تولید انرژی دی‌سی درشبکه
عدم نیاز به کنترل فرکانس مشترک در شبکه
استفاده از زمین به عنوان سیم برگشت
معایب توان راکتیو دراخوستی: کانورترها نیاز به توان راکتیو دارند. هم مبدل ای‌سی به دی‌سی و هم در مبدل دی‌سی به ای‌سی، در هر کدام از کانورترها توان راکتیو تلف می‌شود. در حالت ماندگار توان مصرفی حدود ۵۰ درصد توان اکتیو انتقالی است. در حالت گذرا این مقدار ممکن ا ست بسیار بیشتر باشد؛ بنابراین منابع توان راکتیو نزدیک کانورترها مورد استفاده قرار می‌گیرند. منابع توان راکتیو در سیستم‌های فشارقوی جریان متناوب معمولاً به صورت خازن‌های موازی هستند و بسته به تقاضای وارد بر خط ارتباطی جریان مستقیم و بر سیستم جریان متناوب، بخشی از منبع توان راکتیو ممکن است به صورت کندانسور سنکرون با جبرانگر استاتیکی توان راکتیو مورد نیاز را فراهم می‌آورند.کندانسور سنکرون با جبرانگر استاتیکی توان راکتیو مورد نیاز را فراهم می‌آورند.
تولید هارمونیک‌ها: ایجاد هارمونیک توسط کانورترها در ولتاژها و جریان‌ها، ممکن است موجب اضافه حرارت خازن‌ها و ژنراتورهای نزدیک شود. هارمونیک‌ها همچنین ممکن است موجب تداخل با سیستم‌های مخابرات شود، از این رو در هر دو طرف جریان متناوب و مستقیم از فیلتر استفاده می‌گردد.
مشکل در کلیدهای قدرت می‌دانیم که در بازشدن کلید، قوس الکتریکی ایجاد می‌شود و بر اثر دور شدن کنتاکت‌ها از یکدیگر طول قوس بزرگتر می‌شود. در جریان متناوب در هر نیم پریود جریان صفر می‌شود. در این لحظه قوس سرد شده، امکان خاموش شدن آن وجود دارد. برای سرد شدن قوس از روغن یا گاز اس‌اف‌سیکس کمک می‌گیرند. در جریان دائم جریان صفر نمی‌شود، لذا قوس الکتریکی بین کنتاکت‌ها را نمی‌توان خاموش کرد، آزمایش‌هایی برا خاموش کردن قوس دائم با ولتاژ فشار قوی، از راه‌های مختلف انجام شده‌است ولی به مرحلهٔ استفاده صنعتی نرسیده‌است. پس در حالت کلی کلید برای جریان دائم وجود ندارد به‌طوری‌که نمی‌توان یک شبکه فشار قوی دائم ساخت و خطوط را به انتها ولتاژ دائم به متناوب و متناوب به دائم تبدیل می‌شود.
مشکل در تبدیل سطوح ولتاژ: از نقایص خطوط اچ‌وی‌دی‌سی یکی این است که باید از ولتاژ ای‌سی، ولتاژ دی‌سی شده ساخت و هنوز ژنراتور فشارقوی ولتاژ دائم با قدرت کافی ساخته نشده‌است. دیگر آن که تبدیل ولتاژ که در جریان متناوب با ترانسفورماتور انجام می‌شود در جریان دائم امکان‌پذیر نیست و در حالت دی‌سی ترانسفورماتور عمل افزایش یا کاهش را به دلیل صفر بودن تغییرات شار در حالت دی‌سی نمی‌تواند انجام دهد.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست