Индуктивная нагрузка что это. Что такое индуктивная нагрузка: типы, примеры и особенности

Что представляет собой индуктивная нагрузка в электрических цепях. Какие бывают виды индуктивных нагрузок. Чем индуктивная нагрузка отличается от активной. Как работают устройства с индуктивной нагрузкой. Примеры индуктивных нагрузок в быту и промышленности.

Что такое индуктивная нагрузка

Индуктивная нагрузка — это часть электрической цепи, которая использует магнитную энергию для выполнения работы. Основные характеристики индуктивной нагрузки:

• Хранит энергию в магнитном поле
• Потребляет реактивную мощность
• Создает сдвиг фаз между током и напряжением
• Ток отстает от напряжения на 90° в идеальной индуктивности
• Обладает индуктивным сопротивлением

Виды индуктивных нагрузок

Основные виды устройств, представляющих индуктивную нагрузку:

• Электродвигатели
• Трансформаторы
• Электромагнитные реле
• Дроссели
• Катушки индуктивности
• Сварочные аппараты

Отличия индуктивной нагрузки от активной

Ключевые отличия индуктивной нагрузки от активной:

Индуктивная нагрузка	Активная нагрузка
Потребляет реактивную мощность	Потребляет только активную мощность
Создает сдвиг фаз между током и напряжением	Ток и напряжение совпадают по фазе
Запасает энергию в магнитном поле	Не запасает энергию
Обладает индуктивным сопротивлением	Обладает только активным сопротивлением

Как работают устройства с индуктивной нагрузкой

Принцип работы устройств с индуктивной нагрузкой:

1. При протекании переменного тока создается переменное магнитное поле
2. Магнитное поле запасает энергию
3. При уменьшении тока энергия магнитного поля преобразуется обратно в электрическую
4. Возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая изменению тока
5. Ток отстает по фазе от напряжения

Примеры индуктивных нагрузок в быту

Распространенные бытовые приборы с индуктивной нагрузкой:

• Холодильник (компрессор)
• Стиральная машина (двигатель)
• Кондиционер
• Вентилятор
• Пылесос
• Электрическая дрель

Индуктивные нагрузки в промышленности

В промышленности широко применяются следующие индуктивные нагрузки:

• Асинхронные двигатели
• Силовые трансформаторы
• Электромагнитные пускатели
• Сварочные аппараты
• Индукционные печи
• Дроссели в системах освещения

Особенности эксплуатации индуктивных нагрузок

При эксплуатации индуктивных нагрузок необходимо учитывать следующие особенности:

• Потребление реактивной мощности увеличивает нагрузку на сеть
• Возникают пусковые токи, превышающие номинальные в 5-7 раз
• Требуется компенсация реактивной мощности
• Необходима защита от перенапряжений при отключении
• Важен правильный выбор коммутационной аппаратуры

Расчет индуктивной нагрузки

Основные формулы для расчета параметров индуктивной нагрузки:

• Индуктивное сопротивление: X_L = 2πfL, где f — частота, L — индуктивность
• Реактивная мощность: Q = I²X_L
• Полная мощность: S = √(P² + Q²)
• Коэффициент мощности: cosφ = P/S

Вопросы и ответы об индуктивной нагрузке

Вопрос: Что произойдет при резком отключении индуктивной нагрузки?

Ответ: При резком отключении индуктивной нагрузки возникает ЭДС самоиндукции, которая может вызвать значительное перенапряжение. Это может привести к пробою изоляции и выходу оборудования из строя. Поэтому при отключении мощных индуктивных нагрузок используются специальные устройства защиты от перенапряжений.

Вопрос: Как уменьшить негативное влияние индуктивной нагрузки на сеть?

Ответ: Для уменьшения влияния индуктивной нагрузки применяются следующие методы:

• Установка конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности
• Использование устройств плавного пуска для снижения пусковых токов
• Применение частотных преобразователей для управления электродвигателями
• Правильный выбор сечения кабелей с учетом реактивной составляющей тока

Заключение

Индуктивная нагрузка является важной составляющей многих электрических устройств и систем. Понимание ее особенностей позволяет правильно проектировать электрические сети, выбирать защитную аппаратуру и обеспечивать эффективную и безопасную эксплуатацию электрооборудования. При работе с индуктивными нагрузками необходимо учитывать их специфику и принимать соответствующие меры для компенсации негативных эффектов.

Какие типы электрических потребителей бывают?

Power Solutions / Блог / Полезная информация / Какие типы электрических потребителей бывают?

В повседневной жизни и общениях с клиентами интернет-магазина PowerSol мы выясняем множество технических вопросов и максимально точно подбираем оборудование под  инженерные задачи. Имея большой опыт работ и выбора технических решений  специалистами компании НТС-ГРУПП (ТМ PowerSol) была собрана масса полезной информации, которую мы попытались структурировать и  в сжатом виде донести нашим клиентам путем публикации на сайте.  Ниже приведена своеобразная  классификация типа нагрузок с небольшими комментариями, а в следующей статье будут описаны особенности выбора мощности, запаса мощности и варианты использования источников бесперебойного питания, стабилизаторов напряжения и электрогенераторов в сетях с несбалансированным распределением потребителей, с различными видами активной и реактивной нагрузок и др.

Применительно к выбору оборудования классифицируем типы нагрузок следующим образом

1.

По типу электрического потребления нагрузки делятся на:

АКТИВНУЮ:  – Активная (или еще известную, как резистивная) нагрузка. В этом случае закон Ома выполняется в каждый момент времени и аналогичен закону Ома для схем постоянного тока. В качестве примеров : электрическая лампочка накаливания, нагревательный элемент (ТЭН), электрическая плита, бойлер и т.п.

РЕАКТИВНУЮ, которая также разделяется на такие:

• Индуктивная нагрузка – нагрузка, через которую ток отстает от напряжения и нагрузка потребляет реактивную мощность. Примеры: асинхронные двигатели, электромагниты, катушки дросселей, трансформаторы, выпрямители, преобразователи построенные на тиристорах. Индуктивная (реактивная) нагрузка преобразует в течение одной половины полупериода энергию электрического тока в магнитное поле, а течении следующей половины преобразует энергию магнитного поля в электрический ток. При этом в индуктивной нагрузке кривая тока отстаёт от кривой напряжения на ту же половину полупериода. Примером для данного вида нагрузок может быть дроссель или катушка индуктивности.
• Ёмкостная (реактивная) нагрузка преобразует в течение одной половины полупериода энергию электрического тока в электрическое поле, а течении следующей половины преобразует энергию электрического поля в электрический ток. При этом в ёмкостной нагрузке кривая тока опережает кривую напряжения на ту же половину полупериода. Примером данного вида нагрузок может быть конденсатор.

На практике  чистые реактивные нагрузки в электротехнике не встречаются. Вся электротехника работает с коэффициентом полезного действия ниже 100% вследствие рассеяния части энергии в виде тепловых потерь, потерь при излучении и др. побочных явлений. Таким образом в практической электротехнике применяется понятие активно-реактивной нагрузки. Активно-реактивная нагрузка также подразделяется на две: активно-индуктивная и активно-емкостная.

Активно-индуктивная нагрузка может рассматриваться как последовательное или параллельное соединение активного сопротивления и идеальной индуктивности. Примером таких нагрузок может быть обмоточный электромагнитный трансформатор, электродвигатель, электромагнитное пускорегулирующее устройство для люминесцентных ламп, катушка зажигания в автомобиле. Для этого вида нагрузок характерен бросок напряжения в момент размыкания электрической цепи.

Активно-ёмкостная нагрузка может рассматриваться как последовательное или параллельное соединение активного сопротивления и идеальной ёмкости. Примером таких нагрузок может быть конденсатор, электронные блоки питания галогенных или люминесцентных ламп. Для этих нагрузок характерен бросок тока в момент замыкания электрической цепи, особенно если он произошёл в тот момент, когда напряжение в сети максимально, или близко к максимальному.

При протекании тока через активно-реактивную нагрузку часть тока будет протекать через прибор, не производя никакой полезной работы. При этом максимумы и минимумы тока и напряжения будут достигаться в разное время, а кривые изменения по времени тока и напряжения будут не совпадать – оставаясь, при этом, периодическими функциями. Происходит сдвиг тока и напряжения по фазе.  Для обозначения зависимости такого сдвига применяется понятие Косинус угла между током и напряжением, и обозначается как cos(ϕ). Этот параметр является очень важным в электротехнике, которым не стоит пренебрегать при расчетах и выборе стабилизаторов напряжения, источников бесперебойного питания и электрогенераторов.

2. Фазность электропотребителей:

• однофазные – потребители рассчитанные на электропитание от 220/230В по схеме фаза-ноль-земля.
• трехфазные – потребители для которых необходимо подать напряжение 380В/400В в схеме с нейтралью и землей.

3. По способу распределения нагрузки (для трехфазных схем)

• Сбалансированные – сбалансированными считают такое распределение потребителей, когда на каждой фазе в трехфазной схеме мощности нагрузок распределены равномерно (с перекосом не более +/-20%). В качестве примера можно привести коттедж с трехфазным вводом электроснабжения, в котором при проектировании и монтаже электрических потребителей  15 кВт мощности равномерно распределили  по 5 кВт на каждую  фазу. Еще одним примером можно выделить промышленный цех, в котором преобладают трехфазные потребители и таким образом все три фазы будут нагружены равномерно.
• Несбалансированные – характеризуются как хаотично-нагруженные фазы, где нагруженность фаз может отличаться на 100% между собой. Примером может служить частный трехэтажный дом в котором на каждый этаж отводится одна фаза. Как показывает практика первый этаж дома (т.е. одна из фаз) обычно перегружена в силу того, что на первом этаже размещаются:  кухня, бойлерная и комната отдыха, а на остальных этажах спальни с бытовой техникой. В итоге одна фаза может быть  нагружена на 100%, а другие используются редко или не сильно нагружены. 

Что такое активно индуктивная нагрузка. Нагрузки потребителей электростанции, перегрузки, мощность

Активной нагрузкой в цепи переменного тока называется такой участок, на котором вся электрическая энергия необратимо преобразуется в тепловую. В роли активной нагрузки может быть обычный резистор (лампа накаливания, электронагревательный элемент и т.

д.)

Пусть напряжение на концах участка цепи, являющегося активной нагрузкой, меняется по гармоническому закону

.

Чтобы вся электрическая энергия необратимо преобразовывалась в тепловую энергию, необходимо, чтобы мгновенная мощность в любой момент времени была положительной, а это возможно только при . Следовательно, для активной нагрузки напряжение и сила тока колеблются в одной фазе.

Нетрудно видеть, что мгновенные значения силы тока и напряжения пропорциональны друг другу. Это утверждение – не что иное, как закон Ома для участка цепи:

Таким образом, на активной нагрузке закон Ома выполняется как для мгновенных, так и для амплитудных значений.

При расчетах цепей переменного тока, а также при электрических измерениях неудобно пользоваться амплитудными или мгновенными значениями токов и напряжений, а их средние значения за период равны нулю.

Наиболее удобным оказалось введение так называемых действующих значений тока и напряжения. В основу этих понятий положено тепловое действие тока.

Действующее значение переменного тока – это значение постоянного тока, при протекании которого по цепи в проводнике выделяется за период столько же теплоты, сколько и при протекании переменного тока.

Тепло, выделяемое в резисторе при протекании по нему постоянного тока, может быть найдено из закона Джоуля –Ленца:

Тепло , выделяемое переменным током в том же сопротивлении R за малое время , может быть выражено через мгновенное значение тока :

Тепло, выделяемое за период, находим суммированием малых :

Приравняв (*) и (**), найдем действующее значение переменного тока:

Выражения для действующих значений ЭДС и напряжения выглядят аналогично:

В соответствии с ГОСТом действующие значения тока, напряжения и ЭДС обозначаются соответствующими прописными буквами без индексов.

Электроизмерительные приборы переменного тока градуируют в действующих значениях измеряемых величин.

Конденсатор в цепи переменного тока представляет так называемую емкостную нагрузку. Наличие диэлектрика между обкладками конденсатора приводит к тому, что постоянный ток не может течь по участку цепи, содержащему конденсатор. В цепи переменного тока ситуация меняется: под действием переменной ЭДС конденсатор может заряжаться и разряжаться, в этом случае по участку цепи, содержащему конденсатор, протекает ток зарядки или разрядки.

Наша задача – выяснить, как меняется ток зарядки и разрядки конденсатора, если его подключить к источнику синусоидальной ЭДС .

Очевидно, что напряжение на конденсаторе совпадает с напряжением на клеммах генератора . Тогда заряд на конденсаторе

Поскольку ток зарядки конденсатора – не что иное, как производная от заряда на конденсаторе по времени, получаем:

Воспользуемся формулами приведения:

Видим, что ток в цепи, содержащей конденсатор, меняется по гармоническому закону с частотой переменной ЭДС. Однако, фазы напряжения на конденсаторе и тока отличаются. Ток опережает напряжение на конденсаторе на .

Сравнивая графики зависимостей тока и напряжения от времени, нетрудно увидеть, что пропорциональность между мгновенными значениями тока и напряжения отсутствует. Иными словами, закон Ома для мгновенных значений тока и напряжения не выполняется!

Вернемся к зависимости тока от времени

Величина, стоящая перед знаком косинуса, — амплитудное значение тока

Максимальное значение тока в цепи с конденсатором прямо пропорционально максимальному значению напряжения. Это означает, что для амплитудных значений тока и напряжения выполняется закон Ома.

Коэффициент пропорциональности — проводимость участка цепи, содержащего конденсатор. Тогда величина играет роль сопротивления, его называют емкостным сопротивлением.

Емкостное сопротивление зависит не только от емкости конденсатора, но и от частоты тока .С увеличением частоты тока сопротивление конденсатора падает, а амплитуда тока при этом, наоборот, увеличивается. Таким образом, конденсатор хорошо «пропускает» ток высокой частоты и плохо – низкой. Сопротивление конденсатора становится бесконечно большим, если частота тока , то есть постоянный ток не может течь через участок, содержащий конденсатор (как это уже было сказано ранее).

Активные нагрузки .

Самые простые нагрузки, у них вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. Примеры лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Здесь все просто если их суммарная потребляемая мощность составляет 2 кВт, для их питания в точности достаточно 2 кВт.

Реактивные нагрузки . Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. Простейший пример первых катушка, вторых конденсатор. У реактивных потребителей энергия превращается не только в тепло часть ее расходуется на другие цели, например, на образование электромагнитных полей.

Мерой реактивности выступает так называемый cosф. Например, если он равен 0,8 то 20% энергии преобразуется не в тепло. На приборах обычно указывают их «тепловую» потребляемую мощность и cosф. Чтобы подсчитать «реальное» потребление, нужно мощность разделить на cosф. Пример: если на дрели написано «500 Вт» и «cosф= 0,6», это означает, что на самом деле инструмент будет «тянуть» из генератора 500 0,6=833 Вт.

Имейте в виду: каждая бензиновая или дизельная электростанция имеет собственный cosф, который обязательно нужно учитывать. Например, если он равен 0,8, то для работы вышеназванной дрели от данного агрегата потребуется 833 Вт: 0,8 = 1041 В*А Кстати, именно по этой причине грамотное обозначение выдаваемой электростанцией мощности В*А (вольт амперы), а не Вт (ватты).

Высокие пусковые токи . Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. Чтобы не вдаваться в технические подробности, приведем аналогию: представьте себе тяжелую тележку стоящую на горизонтальной поверхности. Чтобы сдвинуть её с места, требуется гораздо больше усилий, чем для поддержания в дальнейшем ее скорости.

Стартовая перегрузка по времени не превышает долей секунды, поэтому главное, чтобы мини электростанция смогла её выдержать (специалисты говорят «проглотить»), не отключаясь и тем более не выходя из строя. Совет здесь один: при покупке обязательно интересуйтесь, какие стартовые перегрузки «по зубам» выбранному вами агрегату.

Кстати, с точки зрения пусковых токов, один из самых «страшных» приборов — погружнои насос, у которого в момент старта потребление может подскочить в 7 — 9 раз (ситуация 2). Это и понятно в отличие, скажем, от дрели у помпы отсутствует холостой ход, ей сразу приходится начинать качать воду.

Сварочные аппараты . Вообще-то, для их энергоснабжения рекомендуется использовать специальные генераторные установки. Дело в том, что работа сварочного аппарата с точки зрения мини электростанции выглядит как банальное короткое замыкание… Однако реалии жизни таковы что большинству из нас не по карману два бензиновых или дизельных генератора, приходится применять тот, что есть под рукой. В таком случае рекомендуется (по крайней мере) «варить» не напрямую, а через сварочный трансформатор.

Рассмотрим на примере однополупериодной схемы выпрямления:

На рисунке изображены графические зависимости для токов, напряжений и мгновенной мощности с целью пояснения процессов, протекающих в схеме выпрямления.

На интервале положительный потенциал фазы U 1 проводит диод VD1, при этом в дросселе L н накапливается реактивная энергия

.

На интервале VD1 остается открытым из-за положительного тока дросселя и энергия дросселя отдается в источник U 1 (такой режим называется инверторным). Происходит затягивание тока вентиля. Задержка на выключение VD1 уменьшает уровень выпрямляемого напряжения, увеличивая его пульсации.

Для исключения влияния индуктивности нагрузки на форму выпрямленного напряжения параллельно к нагрузке включается обратный диод VD 2 , который обеспечивает сброс реактивной энергии дросселя в нагрузку и тем самым исключает отрицательный выброс выпрямленного напряжения.

В двухполупериодной однофазной схеме роль обратного диода играет один из диодов выпрямителя, который включается первым.

При положительной полуволне напряжения U 1 ток протекает по контуру:

“+” U 1 VD1L н R н VD4”-“ U 1 .

Предположим, что при прохождении напряжения U 1 через ноль в момент смены полярности, первым включился диод VD2. Тогда сброс реактивной энергии будет осуществляться через VD4 и включенный VD2. В выпрямленном напряжении не будет присутствовать отрицательного выброс напряжения.

Рассмотрим влияние активно-емкостной нагрузки на примере работы однофазного мостового выпрямителя.

На рисунке представлены графические зависимости токов и напряжений, поясняющие переходные процессы в схеме в момент подключения выпрямителя к источнику U 1 .

На интервале  зар U 1 >U С и при этом происходит заряд емкости C сглаживающего фильтра через внутреннее сопротивление выпрямительного звена. При этом появляется большой импульсный ток, значения которого в 20…40 раз выше установившегося значения средневыпрямленного тока вентиля. Особенно это выражено в источниках питания с бестрансформаторным входом. Для ограничения этого тока вводят резисторы, терморезисторы или резисторы шунтированные управляемыми ключами, выполненные на симисторах, тиристорах или динисторах. Ключи позволяют с учетом времени установления переходного процесса производить ограничение тока только в момент пуска источника питания, следовательно, повышаются КПД и надежность выпрямителя.

На интервале  раз, когда напряжение на емкости уравнивается с напряжением источника, конденсатор разряжается на нагрузку. С увеличением тока нагрузки увеличивается уровень пульсации выпрямленного напряжения из- за уменьшения постоянной цепи разряда  раз =R Н С. При этом ухудшаются сглаживающие действия фильтра.

При расчете выпрямителя с емкостной нагрузкой используют метод Терентьева – метод номограмм. Он основан на расчете вспомогательных коэффициентов зависящих от угла протекания тока через вентиль. Вводят коэффициент А=f(), где  — угол протекания тока через вентиль. Для различных схем выпрямителей приводятся номограммы, которые получены экспериментальным путем для различных мощностей и схем выпрямителей. Расчет параметров U обр, I аср, I ад, U 2 , I 2 выполняют через вспомогательные коэффициенты: В, С, D=f(A). Для получения связи среднего тока через вентиль с параметром А проведем интегрирование на интервале . При выводе соотношения примем емкость конденсатора, близкую к бесконечности (С), а пороговое напряжение диода равным нулю. Для получения среднего значения тока через вентиль переместим оси координат в середину импульса тока и воспользуемся уравнением для среднего значения тока: (1)

,

(2).

Нижеприведенные диаграммы поясняют вывод соотношений для U d .

На интервале 2 ток вентиля совпадает с током нагрузки. Приравняем (1) и (2) и поделим внутреннюю скобку в выражении (1) на cos, получим:

.

Схема удвоения напряжения

Классическая (симметричная) схема удвоения состоит из двух однотактных выпрямителей, каждый из которых использует свою полуволну напряжения.

Напряжение на нагрузке складывается из напряжений на конденсаторах С1 и С2. Если пульсации малы, то постоянная составляющая на каждом конденсаторе U 01 ≈ U 2 m , а напряжение на нагрузке U 0 ≈ 2U 2 m . Кроме того, при сложении компенсируется первая и все нечетные гармоники пульсаций. Поэтому схема ведет себя как двухтактная, хотя и состоит из двух однотактных схем. Недостатком симметричной схемы удвоения, с точки зрения безопасности, является отсутствие общей точки нагрузки и трансформатора.

Используется также и несимметричная схема удвоения, её отличием от предыдущей является то, что нагрузка имеет общую точку с трансформатором. Поэтому их можно соединить с корпусом, при этом основная частота пульсаций равна частоте сети.

В этой несимметричной схеме конденсатор С1 выполняет функцию промежуточного накопителя, не участвует в сглаживании пульсаций, поэтому её массогабаритные показатели хуже, чем у симметричного удвоителя. Однако есть и достоинства. Схему можно изобразить так:

Получилась регулярная структура, которую можно наращивать и получить умножитель напряжения.

Нагрузку можно подключить к любой группе конденсаторов и получить чётное или нечётное умножение. На схеме показано чётное умножение — напряжение на нагрузке U 0 ≈ 6U m 2 . Обычно такие умножители собирают в виде единого блока и заливают компаундом. Число конденсаторов в схеме равно коэффициенту умножения.

Расчетные соотношения для рассмотренных схем можно найти в справочнике. Недостатком схем умножения является их высокое внутреннее сопротивление и низкий коэффициент полезного действия вследствие большого числа перезарядов.

Более высоким КПД обладают бестрансформаторные высоковольтные выпрямители с одновременным зарядом n штук накопительных конденсаторов С 1 .

Управляемые зарядный и разрядные ключи К з и К р работают синхронно и в противофазе. конденсаторы С 1 параллельно заряжаются от сети и последовательно разряжаются на нагрузку через разрядные ключи К р. При этом, напряжение на нагрузке в n раз больше амплитуды напряжения сети.

Часто задаваемые вопросы — Schneider Electric

 {"searchBar":{"inputPlaceholder":"Поиск по ключевому слову или задать вопрос","searchBtn":"Поиск","error":"Пожалуйста, введите ключевое слово для поиска"} } 

В чем основные отличия контакторов LC1D и LC1K?

Проблема: Различия между контакторами LC1D и LC1K Линейка продуктов: Контакторы и пускатели IEC Окружающая среда: Контакторы Tesys K и Tesys D Разрешение: Контакторы D-Line больше, надежнее и…

Опубликовано:29.06.2009 Последнее изменение:28.09.2021

Как сохранить параметры в клавиатуре и загрузить на другой идентичный…

Проблема: Попытка сохранить параметры в клавиатуре и загрузите их в другой идентичный привод ATV630. Линейка продуктов: Приводы ATV630 Окружающая среда: Клавиатура Причина: Перенос файлов Решение: Перейти к главному…0004

Можно ли использовать пускатели GV2, GV3 и GV7 с обратной подачей?

Проблема: Обратная подача Линейка продуктов GV2, GV3 и GV7: Пускатели и устройства защиты двигателя Окружающая среда: Ручные пускатели PowerPact™ Решение: Не рекомендуется.

Опубликовано:20.04.2009 Последнее изменение::02.08.2022

Можно ли смоделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic?

Проблема: Можно ли моделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic? Линейка продуктов: M221, TM221 Решение: Как и в случае с блоками PID, вы не можете имитировать блоки функций PTO в SoMachine Basic. Вы будете…

Опубликовано:9.03. 2016 Последнее изменение:28.09.2021

Часто задаваемые вопросы о популярных видеоПопулярные видео

Видео: Как подключить TeSys T к Somove через Modbus…

:

Видео Преобразование проекта ProWORX 32 в Unity Pro

Видео: Как подключить и запрограммировать привод ATV61/71 для 3-проводной…

Узнайте больше в разделе часто задаваемых вопросов по общим знаниямОбщие знания

Проверка сопротивления изоляции и влажности

Проблема: Как влажность влияет на результаты испытаний сопротивления изоляции? Линейка продуктов: автоматические выключатели Окружающая среда: выключатели в литом и изолированном корпусах Разрешение: высокая влажность может значительно…

Опубликовано: 11.07.2018 Последнее изменение: 04.11. 2021

Почему я теряю лицензию зарегистрированной копии сервера OFS после…

Проблема: потеря лицензии зарегистрированной копии сервера OFS в Windows10, Windows Server 2016 или Windows Server 2019 после обновления до версии сервера OFS 3.63. 08.11.2021

В чем разница между PNP и NPN при описании трехпроводного…

Большинство промышленных бесконтактных датчиков (индуктивные, емкостные, ультразвуковые и фотоэлектрические) являются полупроводниковыми. Термин твердотельный относится к типу компонентов, используемых в датчике. Твердотельный…

Опубликовано: 03.05.2012 Последнее изменение: 10.02.2022

Что означают термины AC1 и AC3?

Проблема: Каковы категории использования AC-1 и AC-3? Линейка продуктов: Schneider Electric Products Окружающая среда: Индуктивные и резистивные нагрузки Разрешение: AC-1 — Эта категория относится ко всем нагрузкам переменного тока. ..

Опубликовано: 04.12.2020 Последнее изменение: 28.09.2021

Что такое индуктивная нагрузка? (с картинками)

`;

Наука

Факт проверен

Дэвид Сандовал

Дата последнего изменения: 23 января 2023 г.

Индуктивная нагрузка — это часть электрической цепи, использующая магнитную энергию для выполнения работы. Большинство электроприборов, двигателей и других устройств можно классифицировать как индуктивные или редуктивные , и это обычно связано с тем, как они поглощают и перерабатывают энергию. Индуктивные цепи имеют тенденцию быть большими и обычно зависят от катушки или другой системы маршрутизации для хранения и направления энергии, и, как следствие, большинство из них можно найти в промышленных и тяжелых устройствах. Общие примеры включают трансформаторы, электродвигатели и электромеханические реле. Эти виды инструментов в основном хранят энергию до тех пор, пока она не понадобится, и, когда это необходимо, они преобразуют ее с помощью ряда магнитных полей; вместе этот процесс известен как «индукция». Эти типы нагрузок часто необходимо использовать и защищать, чтобы энергия текла только в одном направлении, поскольку в противном случае сила мощности может привести к повреждению цепи или подключенных выключателей.

Основы электрической нагрузки

Электричество измеряется в отдельных единицах в зависимости от потребностей на выходе, но в большинстве случаев общее количество энергии, проходящей через электрическую систему, называется «нагрузкой» в точке, где прибор поглощает или фактически использует мощность. Нагрузки могут быть большими или малыми и иметь разную силу в разных приложениях.

В большинстве случаев используются два типа нагрузки, а для индуктивных моделей обычно характерно использование электромагнитных полей. Электромагнетизм в этих настройках фактически заставит энергию двигаться от источника, такого как розетка или адаптер напряжения, в сердце схемы, где ее можно использовать для питания всего, что делает устройство.

Как работают индукторы

Когда на выводы катушки индуктивности подается перепад напряжения, катушка индуктивности преобразует электричество в электромагнитное поле. Когда перепад напряжения убирается с выводов, индуктор будет пытаться поддерживать величину электрического тока, протекающего через него. Он будет разряжаться, когда электромагнитное поле исчезнет, ​​или если между двумя выводами индуктора появится электрический путь.

Типичным примером является электродвигатель. В этих случаях нагрузка используется для преобразования электроэнергии в физическую работу. Обычно для первоначального вращения ротора требуется больше энергии, чем требуется для поддержания в движении уже вращающегося ротора, и когда напряжение подается на выводы электродвигателя, двигатель создает изменение магнитного потока. Это изменение вызывает электродвижущую силу, которая противодействует силе вращения вперед, которая запустит двигатель; это явление называется обратной электродвижущей силой (ЭДС). Через несколько секунд электродвигатель преодолеет часть импеданса, вызванного противо-ЭДС, и будет работать, как задумано.

Эффективность

Обратная ЭДС приводит к тому, что часть мощности источника питания тратится впустую. По этой причине индуктивная нагрузка, такая как электродвигатель переменного тока (AC), будет использовать только около 70% электрической энергии для выполнения фактической работы. Это означает, что для таких нагрузок потребуется источник питания, который может обеспечить достаточную электрическую мощность для запуска двигателя. Этот источник питания также должен обеспечивать достаточную мощность двигателя для выполнения физической работы по мере необходимости.

Значение диодов

Индуктивный процесс обычно подвержен так называемым «обратным выбросам», что означает, что энергия не контролируется и может вызвать перегрузку цепи, если она не ограничена. Кроме того, некоторые индуктивные нагрузки, такие как электромагнит в электромеханическом реле, могут возвращать скачок напряжения обратно в цепь при отключении питания от нагрузки, что может привести к повреждению цепи. По этой причине большинство устройств и машин, выполненных в этом стиле, также имеют защитные «диоды», которые в основном действуют как автоматические выключатели и требуют, чтобы энергия могла идти 9.0125 в , но запретить также обратное перетекание из .

Когда питание отключено, диод рассеивает скачок напряжения, обеспечивая односторонний электрический путь через индуктор.