פורום חשמל
- לנושא זה 7 תגובות,3 משתתפים, והוא עודכן לאחרונה לפני 5 שנים, 7 חודשים על ידי-
.
-
תגובות
-
בשאלה 296 לפי שאלות מהמאגר , ישנה שאלה
בין יציאות חיבור גנרטור לבין חברת חשמל לפני שחיברו סינכרון , נראה שנורות הבקרה מהבהבות.
מה יכולה להיות הסיבה שהן מהבהבות וכשהם קבועות ?
ישנו הפרש מופע ביניהם
ישנו הפרש תדר ביניהם
ישנו הפרש בסדר פאזות
מקדם הספק נמוך
תודה לעונים.
נתחיל מכך שכל עוד המתחים מהגנרטור והרשת זהים, אין מפל מתח על הנורות והם ישארו כבויות. לעומת זאת כאשר מפל המתח קבוע -גם אם הוא AC- הנורות יראו כאילו הן דולקות כל הזמן (כמו בכל נורה בבית). בכדי שהן יהבהבו והעין תוכל להבחין בכך נדרש שהתדר של המתח הנופל עליהם יהיה נמוך מאוד. לכן:
- מקדם הספק נמוך אינו רלוונטי כי אין לזה השפעה על הפרש המתחים.
- שינוי בסדר הפאזות יגרום למפל מתח קבוע על הנורות של המתח השלוב 400VAC, כך שהנורות ידלקו באופן קבוע.
- הפרש מופע עם תדר קבוע יגרום רק לשינוי באמפליטודה אך התדר ישאר קבוע 50 הרץ. ולכן הנורות ישארו במצב קבוע (דלוקות בעוצמה מסוימת התלויה בהפרש המופע) ולא יהבהבו.
- הפרש בתדר יגרום למתח AC בתדר של ההפרש בין הגנרטור לרשת, ולכן נוכל להבחין בכך: למשל אם ההפרש הוא חצי הרץ אזי לאחר כל שתי שניות הנורות יכבו.
ניתן גם לראות זאת באופן מתמטי כאשר נחשב את מפל המתח לפי הנוסחה הטריגנומטרית:
(sinx-siny = 2sin((X-Y)/2)) * cos((X+Y)/2
כאשר במקרה שלנו: X=W1t Y=W2t+Dt
אם התדר זהה W1t = W2t הארגומנט של הקוסינוס נשאר 50 הרץ כמו הגל המקורי, והארגומנט של הסינוס הופך לקבוע 2/Dt כלומר נקבל אמפליטודה מסוימת לקוסינוס בתדר הרשת.
אם התדר שונה אזי בארגומנט של הסינוס נקבל את תדר ההפרש חלקי 2: 2/W1-W2)t)<br /> (ומוכפל בקוסינוס בתדר גבוה יחסית של 50 הרץ והמקסימום 1 כך שאין לו השפעה על ההבהוב בעין של התדר הנמוך).
בכל מקרה מומלץ מאוד גם למי שהולך למבחן בכתב לעבור קודם את הקורסים של אריאל, כי רק לאחר ההבנה של הדברים מקבלים את היכולת להתמודד עם כל סוגי השאלות באופן עצמאי.
למרות זאת כפי שאריאל כתב השאלות והתשובות לא מדויקות בלשון המעטה, כיון שהיה נדרש לציין למשל שיש הפרש מופע אך אין הפרש בתדר וכן הלאה
הסיבה שמשתמשים (או השתמשו בעבר) בנורות היא כדי לסנכרן בין הגנרטור לרשת לאחר שמשווים מראש בין שני המתחים ובין שני התדרים (התדרים כמעט זהים), ונותר רק לטפל בהפרש המופע ביניהם.
אם התדרים זהים לחלוטין לא יהיה ניתן לסנכרן לעולם (היות שהפרש המופע ביניהם ישאר קבוע). לצורך כך נדרש להכניס את הגנרטור בתדר השונה במעט מתדר הרשת (מקובל מעט יותר גבוה כדי שיפיק הספק לרשת ולא להיפך). כך שכעת הפרש המופע יהיה דינמי ומשתנה באופן מחזורי בתדר ההפרש מ-0 ל-180 מעלות וחוזר חלילה. כעת כל מה שנותר הוא להמתין לרגע המתאים שבו הפרש המופע יתאפס. במצב זה הנורות מהבהבים באיטיות וכשהנורות נכבים ידוע כי הפרש המופע התאפס (כך שהמתח הרגעי שווה ביניהם למרות שהתדר מעט שונה) והגיע הרגע לסנכרון . מיד לאחר הסנכרון התדר של הגנרטור משתווה לזה של הרשת ומזרים הספק לעומס.
אין בעד מה, תודה לכם.
בהמשך לדברים ברצוני לתקן/ לחדד משהו בנושא סדר הפאזות. משתמשים בשלושת הנורות גם כדי לזהות את סדר הפאזות: אם הסדר של הפאזות בגנרטור לא תואם לסדר הפאזות ברשת, המתחים על הנורות לא יהיו שווים, כך ששלשת הנורות לא ידלקו בעוצמה זהה. רק כאשר סדר הפאזות זהה שלשת הנורות ידלקו או יכבו באותה עוצמה.
כידוע ישנם רק שתי אפשרויות לסידור הפאזות a,b,c או ,c,a,b) ,a,c,b זהה למשל מבחינת הסדר ל-a,b,c). ועבור סדר מסוים יתכנו גם הפרשי מופע שונים עם הרשת בין 0 ל-360 מעלות.
לכן אם הסידור אינו תואם, עבור כל הפרש מופע שהוא, מפל המתח על אחת הנורות לפחות – יהיה שונה מהמתח בשתים האחרות.<br />ולמשל: אם אחת הפאזות של הגנרטור תהיה באותו מופע עם הפאזה של הרשת, שני הפאזות האחרות יהיו בהפרש של 120 מעלות עם הפאזות של הרשת. לכן נורה אחת תישאר כבויה ועל השניות יהיה מתח שלוב. כמו”כ אם אחת הפאזות תהיה בהפרש מופע של 180 מעלות עם הרשת, אזי שני הפאזות האחרות יהיו בהפרש של 60 מעלות עם הרשת. כך שעל נורה אחת יהיה מתח כפול ממתח הרשת ועל השניות מתח רגיל של 230v.
רק כאשר סדר הפאזות זהה לזה של הרשת, מפל המתח על כל הנורות יהיה זהה, ותלוי כמובן בהפרש המופע. אם הוא 0 מעלות הן ישארו כבויות ואם ההפרש הוא 180 מעלות יהיה על כל הנורות מתח כפול מזה של הרשת.
בחלק המתמטי הייתי מגדיר כך: X=W1t Y=W2t-θ כאשר θ היא הזוית ההתחלתית של המתח השני במקרה הכללי ביותר וכמובן w=2πf. <br />לכן הפרש המופע שהוא ההפרש בין הארגומנטים של הסינוס יהיה: W1t – (W2t-θ) = (W1-W2)t+θ . <br />אם התדר זהה הפרש המופע יהיה קבוע θ. אחרת, הפרש המופע הוא פונקציה (ליניארית) של הזמן ומשתנה באופן מחזורי כנ”ל כיון שבכל מכפלה של 2π חוזר ל-0 מעלות.
בכדי למצוא את הרגע שבו הפרש המופע מתאפס ניתן להביט מתי הנורה נכבית. לחילופין יותר מדויק להשתמש בסינכרוסקופ.
בברכה וחג שמח<br />יעקב
בכדי לחוש את הנושא של הבהוב הנורות, רצ”ב סימולטור לסינכרוסקופ המציג את הנורות.
מעל הסינכרוסקופ מימין ניתן לראות שני נורות, אלו דולקים במלוא עוצמתם כאשר הפרש הפאזה 180 מעלות – כשהמחוג של הסינכרוסקופ כלפי מטה- בשעה 6, הנורות משחירים לגמרי רק כאשר הפרש הפאזה מתאפס – כשהמחוג מצביע למעלה לשעה 12. (עקרונית די בנורה מפאזה אחת) .
יש להפעיל ע”י לחיצה על MAN . משמאל מופיע הסל”ד של הגנרטור עם כפתורים תחתיו המאפשרים להגביה או להוריד את המהירות. <br />הסימולטור מתאים לרשת האמריקאית לכן הסל”ד הינו 3600, כך עם שני קטבים בגנרטור נקבל 60 הרץ. הסימולטור מאפשר את סגירת המפסק רק כאשר התדר גבוה מ-60 הרץ ועד 3603 סל”ד שהוא 60.05 הרץ. במקרה זה אכן הזמן לסינכרון יהיה כל 20 שניות (כיון שתדר ההפרש הוא 0.05 הרץ). <br />ניתן לראות שאם התדר נשאר על 60 הרץ (3600 סל”ד) המחוג נעמד במקומו היות שהפרש הפאזה בינו לבין הרשת קבוע ואין אפשרות לסגור את המפסק
- יש להתחבר למערכת על מנת להגיב.