Короткозамкнутый: Какак разница между короткозамкнутым и фазным ротором

Содержание

Какак разница между короткозамкнутым и фазным ротором

Какак разница между короткозамкнутым и фазным ротором

Ротор — вращающаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела или отдающие её рабочему телу.

Как вы знаете, асинхронные электродвигатели имеют трехфазную обмотку (три отдельные обмотки) статора, которая может формировать разное количество пар магнитных полюсов в зависимости от своей конструкции, что влияет в свою очередь на номинальные обороты двигателя при номинальной частоте питающего трехфазного напряжения. При этом роторы двигателей данного типа могут отличаться, и у асинхронных двигателей они бывают короткозамкнутыми или фазными. Чем отличается короткозамкнутый ротор от фазного ротора — об этом и пойдет речь в данной статье.

Короткозамкнутый ротор

Представления о явлении электромагнитной индукции подскажут нам, что произойдет с замкнутым витком проводника, помещенным во вращающееся магнитное поле, подобное магнитному полю статора асинхронного двигателя. Если поместить такой виток внутри статора, то когда ток на обмотку статора будет подан, в витке будет индуцироваться ЭДС, и появится ток, то есть картина примет вид: виток с током в магнитном поле. Тогда на такой виток (замкнутый контур) станет действовать пара сил Ампера, и виток начнет поворачиваться вслед за движением магнитного потока.

Так и работает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, только вместо витка на его роторе расположены медные или алюминиевые стержни, замкнутые накоротко между собой кольцами с торцов сердечника ротора. Ротор с такими короткозамкнутыми стержнями и называют короткозамкнутым или ротором типа «беличья клетка» поскольку расположенные на роторе стержни напоминают беличье колесо.

Проходящий по обмоткам статора переменный ток, порождающий вращающееся магнитное поле, наводит ток в замкнутых контурах «беличьей клетки», и весь ротор приходит во вращение, поскольку в каждый момент времени разные пары стержней ротора будут иметь различные индуцируемые токи: какие-то стержни — большие токи, какие-то — меньшие, в зависимости от положения тех или иных стержней относительно поля. И моменты никогда не будут уравновешивать ротор, поэтому он и будет вращаться, пока по обмоткам статора течет переменный ток.

К тому же стержни «беличьей клетки» немного наклонены по отношению к оси вращения — они не параллельны валу. Наклон сделан для того, чтобы момент вращения сохранялся постоянным и не пульсировал, кроме того наклон стержней позволяет снизить действие высших гармоник индуцируемых в стержнях ЭДС. Будь стержни без наклона — магнитное поле в роторе пульсировало бы.

Скольжение s

Для асинхронных двигателей всегда характерно скольжение s, возникающее из-за того, что синхронная частота вращающегося магнитного поля n1 статора выше реальной частоты вращения ротора n2.

Скольжение возникает потому, что индуцируемая в стержнях ЭДС может иметь место только при движении стержней относительно магнитного поля, то есть ротор всегда вынужден хоть немного, но отставать по скорости от магнитного поля статора. Величина скольжения равна s = (n1-n2)/n1.

Если бы ротор вращался с синхронной частотой магнитного поля статора, то в стержнях ротора не индуцировался бы ток, и ротор бы просто не стал вращаться. Поэтому ротор в асинхронном двигателе никогда не достигает синхронной частоты вращения магнитного поля статора, и всегда хоть чуть-чуть (даже если нагрузка на валу критически мала), но отстает по частоте вращения от частоты синхронной.

Скольжение s измеряется в процентах, и на холостом ходу практически приближается к 0, когда момент противодействия со стороны ротора почти отсутствует. При коротком замыкании (ротор застопорен) скольжение равно 1.

Вообще скольжение у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором зависит от нагрузки и измеряется в процентах. Номинальное скольжение — это скольжение при номинальной механической нагрузке на валу в условиях, когда напряжение питания соответствует номиналу двигателя.

Фазный ротор

Асинхронные двигатели с фазным ротором, в отличие от асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, имеют на роторе полноценную трехфазную обмотку. Подобно тому, как на статоре уложена трехфазная обмотка, так же и в пазах фазного ротора уложена трехфазная обмотка.

Выводы обмотки фазного ротора присоединены к контактным кольцам, насаженным на вал, и изолированным друг от друга и от вала. Обмотка фазного ротора состоит из трех частей — каждая на свою фазу — которые чаще всего соединены по схеме «звезда».

К обмотке ротора через контактные кольца и щетки присоединяется регулировочный реостат. Краны и лифты, например, пускаются под нагрузкой, и здесь необходимо развивать существенный рабочий момент. Невзирая на усложненность конструкции, асинхронные двигатели с фазным ротором обладают лучшими регулировочными возможностями касательно рабочего момента на валу, чем асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, которым требуется промышленный частотный преобразователь.

Обмотка статора асинхронного двигателя с фазным ротором выполняется аналогично тому, как и на статорах асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, и аналогичным путем создает, в зависимости от количества катушек (три, шесть, девять или более катушек), два, четыре и т. д. полюсов. Катушки статора сдвинуты между собой на 120, 60, 40 и т. д. градусов. При этом на фазном роторе делается столько же полюсов, сколько и на статоре.

Регулируя ток в обмотках ротора, регулируют рабочий момент двигателя и величину скольжения. Когда регулировочный реостат полностью выведен, то для уменьшения износа щеток и колец их закорачивают при помощи специального приспособления для подъема щеток.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Атлантическом океане первый в мире телескопический ветрогенератор обеспечивает электроэнергией 5000 домохозяйств на одном из Канарских островов — Гран-Канария.

По материалам: electrik.info.

короткозамкнутый — это… Что такое короткозамкнутый?

  • короткозамкнутая обмотка
  • короткозамкнутый виток

Смотреть что такое «короткозамкнутый» в других словарях:

  • короткозамкнутый — короткозамкнутый …   Орфографический словарь-справочник

  • короткозамкнутый — закороченный укороченный замкнутый — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы закороченныйукороченныйзамкнутый EN shorted …   Справочник технического переводчика

  • короткозамкнутый — короткоз амкнутый …   Русский орфографический словарь

  • короткозамкнутый — короткоза/мкнутый …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

  • короткозамкнутый — коротк/о/за/мк/ну/т/ый …   Морфемно-орфографический словарь

  • короткозамкнутый ротор — Короткозамкнутый ротор с алюминиевой литой клеткой Параллельные тексты EN RU The second element is the rotor, which is positioned inside the stator and constitutes the induced circuit of the motor. The rotor is constituted by a system of bars (in …   Справочник технического переводчика

  • короткозамкнутый виток — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN short circuited turnshading coil …   Справочник технического переводчика

  • короткозамкнутый двигатель обычного типа — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN plain squirrel cage motor …   Справочник технического переводчика

  • короткозамкнутый ротор в виде цельнолитой медной клетки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN copperspun rotor …   Справочник технического переводчика

  • короткозамкнутый шлейф — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN closed stub …   Справочник технического переводчика

  • короткозамкнутый асинхронный двигатель — asinchroninis narvelinis variklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. squirrel cage induction motor; squirrel cage motor vok. Kurzschlußankermotor, m; Kurzschlußläufermotor, m; Kurzschlußmotor, m rus. короткозамкнутый асинхронный… …   Fizikos terminų žodynas

Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором для привода вентилятора

Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/27843

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Title: Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором для привода вентилятора
Authors: Суюнов, Хакимжон Алишер угли
metadata.dc.contributor.advisor: Гирник, Андрей Сергеевич
Keywords: изоляция; двухслойная обмотка статора; статор; короткозамкнутый ротор; двигатель асинхронный; рабочие характеристики; squirrel-cage rotor; stator; two-layer stator winding; performance; induction motor; insulation
Issue Date: 2016
Citation: Суюнов Х. А. Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором для привода вентилятора : дипломный проект / Х. А. Суюнов ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Энергетический институт (ЭНИН), Кафедра электротехнических комплексов и материалов (ЭКМ) ; науч. рук. А. С. Гирник. — Томск, 2016.
Abstract: Объектом проектирования является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. В процессе работы спроектирован асинхронный двигатель для привода вентилятора, а именно: рассчитаны главные размеры, выбраны обмотки статора и ротора, обмоточные провода, изоляция, рассчитаны рабочие характеристики, произведен механический расчет вала и тепловой расчет двигателя. Также разработан технологический процесс общей сборки, рассчитана себестоимость спроектированного двигателя, оценена безопасность и экологичность проекта. Выпускная квалификационная работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2016, чертежи выполнены в графическом редакторе КОМПАС-3D V16.1.
The object of the design is asynchronous motor with squirrel-cage rotor. In operation, the induction motor is designed for driving the fan, namely the main calculated size are selected and the rotor windings of the stator, winding wire, insulation, designed performance, produced by mechanical and thermal shaft payment calculation engine. Also, the technological process of general assemblies, designed projected cost of the engine, to evaluate the safety and sustainability of the project. Final qualifying work carried out in Microsoft Word 2016 text editor, drawings made in КОМПАС-3D V16.1 graphical editor.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/27843
Appears in Collections:Выпускные квалификационные работы (ВКР)

Электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый взрывозащищенный ЭКВ4-250

Электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый взрывозащищенный ЭКВ4-250 предназначен для привода комбайна ГШ500 и других механизмов, применяемых в уголных и сланцевых шахтах, опасных по газу (метан) и угольной пыли.

Вид климатического исполнения и категория размещения двигателя, изготавливаемых для нужд народного хозяйства и для поставки на экспорт в страны с умеренным климатом — У5- для поставки на экспорт в страны с тропическим климатом — Т5.

Рассчитан для работы в режиме S4 — 60% при 30 вкл/ч от сети переменного тока частотой 50 Гц на одно из напряжений 660, 1000, 1140В с синхронной частотой вращения 1500 об/мин.

Степень защиты электродвигателей — IP54.

Класс нагревостойкости изоляции — Н «монолит».

Способ охлаждения двигателя — ICW 37: водяное охлаждение корпуса, расход воды — 20 л/мин.

Двигатель обеспечивает вид и уровень взрывозащиты РВ 3В (Exdl для экпортных поставок).

Технические характеристики электродвигателя приведены в таблице.

НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ, кВт

НАПРЯЖЕНИЕ,
В

ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ, об./мин

КПД
%

Соs ф

М мах,
Н·м

М пуск,
Н·м

I пуск,
А

МАССА
кг

250
250

1140
660

157
272

92,5
92,5

0,87
0,87

4000
4000

3000
3000

1000
1730

1130
1130

Асинхронные электродвигатели: схема, принцип работы и устройство

Асинхронный электродвигатель – это электрический агрегат с вращающимся ротором. Скорость вращения ротора отличается от скорости, с которой вращается магнитное поле статора. Это – одна из важных особенностей работы агрегата, так как если скорости выровняются, то магнитное поле не будет наводить в роторе ток и действие силы на роторную часть прекратится. Именно поэтому двигатель называется асинхронным (у синхронного показатели скоростного вращения совпадают). 

В данной статье мы сфокусируемся на том, что представляет собой схема работы такого двигателя и – самое главное, насколько она эффективна при его эксплуатации.

Устройство и принцип действия

Ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле.

Относительная разность скоростей вращения ротора и частоты переменного магнитного поля называется скольжением. В установившемся режиме скольжение невелико: 1-8% в зависимости от мощности.

Асинхронный двигатель

Подробнее о принципах работы асинхронного электродвигателя – в частности, на примере агрегата трехфазного тока, вы можете прочесть здесь, на сайте, в одном из наших материалов. Далее же мы разберем, какие бывают разновидности асинхронных электрических машин.

Виды асинхронных двигателей

Можно выделить 3 базовых типа асинхронных электродвигателей:

  • 1-фазный – с короткозамкнутым ротором
  • 3-х фазный – с короткозамкнутым ротором
  • 3-х фазный – с фазным ротором

Схема устройства асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

То есть, двигатели классифицируются по количеству фаз (1 и 3) и по типу ротора – с короткозамкнутым и с фазным. При этом число фаз с установленным типом ротора никак не взаимосвязано.

Ещё одна разновидность – асинхронный двигатель с массивным ротором. Ротор сделан целиком из ферромагнитного материала и фактически представляет собой стальной цилиндр, играющий роль как магнитопровода, так и проводника (вместо обмотки). Такой вид двигателя очень прочный и обладает высоким пусковым моментом, однако в роторе могут возникать большие потери энергии, а сам он может сильно нагреваться.

Какой ротор лучше, фазный или короткозамкнутый?

Преимущества короткозамкнутого:

  • Более-менее постоянная скорость вне зависимости от разных нагрузок
  • Допустимость кратковременных механических перегрузок
  • Простая конструкция, легкость пуска и автоматизации
  • Более высокие cos φ (коэффициент мощности) и КПД, чем у электродвигателей с фазным ротором

Недостатки:

  • Трудности в регулировании скорости вращения
  • Большой пусковой ток
  • Низкий мощностной коэффициент при недогрузках

Преимущества фазного:

  • Высокий начальный вращающий момент
  • Допустимость кратковременных механических перегрузок
  • Более-менее постоянная скорость при разных перегрузках
  • Меньший пусковой ток, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором
  • Возможность использования автоматических пусковых устройств

Недостатки:

  • Большие габариты
  • Коэффициент мощности и КПД ниже, чем у электродвигателей с короткозамкнутым ротором

Какой двигатель лучше выбрать?

Асинхронный или коллекторный? Синхронный или асинхронный? Сказать однозначно, что определенный тип двигателя лучше, точно нельзя. В пользу асинхронных моделей говорят их следующие преимущества.

  • Относительно небольшая стоимость
  • Низкие эксплуатационные затраты
  • Отсутствие необходимости в преобразователях при включении в сеть (только для нагрузок, не нуждающихся в регулировании скорости)
  • Отсутствие потребности в дополнительном источнике питания – в отличие от синхронных аналогов

Тем не менее, у асинхроников есть недостатки. А именно:

  • Малый пусковой момент
  • Высокий пусковой ток
  • Отсутствие возможности регулировки скорости при подключении к сети
  • Ограничение максимальной скорости частотой сети
  • Высокая зависимость электромагнитного момента от напряжения питающей сети
  • Низкий мощностной коэффициент – в отличие от синхронных агрегатов

Тем не менее, все перечисленные недостатки можно устранить, если питать асинхронный двигатель от статического частотного преобразователя. Кроме того, если соблюдать правила эксплуатации и не перегружать агрегаты, то они исправно прослужат длительный срок.

Но даже несмотря на то, что синхронные машины обладают довольно конкурентными преимуществами, большинство двигателей сегодня – именно асинхронные. Промышленность, сельское хозяйство, ЖКХ и многие другие отрасли используют именно их за счет высокого КПД. Но коэффициент полезного действия может значительно снижаться за счет таких параметров, как:

  • Высокий пусковой ток
  • Слабый пусковой момент
  • Рассинхрон между механическим моментом на валу привода и механической нагрузкой (это провоцирует высокий рост силы тока и избыточные нагрузки при запуске, а также снижение КПД при пониженной нагрузке)
  • Невозможность точной регулировки скорости работы прибора

Другими факторами, от которых зависит КПД асинхронного электродвигателя, являются:

  • степень загрузки двигателя по отношению к номинальной
  • конструкция и модель
  • степень износа
  • отклонение напряжения в сети от номинального.

Как избежать снижения КПД?

  • Обеспечение стабильного уровня загрузки – не ниже 75%
  • Увеличение мощностного коэффициента
  • Регулировать напряжение и частоту подаваемого тока

Для этого используются:

  • Частотные преобразователи – они плавно изменяют скорость вращения двигателя путем изменения частоты питающего напряжения
  • Устройства плавного пуска – они ограничивают скорость нарастания пускового тока и его предельное значение, как одни из факторов, из-за которых падает КПД

Итак, асинхронный двигатель имеет довольно широкую область использования и применяется во многих хозяйственных и производственных сферах деятельности. У нас, в компании РУСЭЛТ, представлен широкий выбор электродвигателей данного типа, приобрести который вы можете по ценам, которые ощутимо выгоднее, чем у конкурентов.


Короткозамкнутый ТЭГ — Энциклопедия по машиностроению XXL

Таким образом, электрохимическая коррозия на неоднородной (гетерогенной) поверхности металла аналогична работе короткозамкнутого гальванического элемента.  [c.191]

Сопоставление кривых анодной и катодной поляризации в виде коррозионной диаграммы позволяет сделать графический расчет каждого отдельного электрода короткозамкнутой (полностью заполяризованной) многоэлектродной системы с любым количеством электродов и всей системы в целом. Случай короткозамкнутого многоэлектродного элемента представляет наибольший практический интерес, так как большая часть коррозионных систем (почти все микросистемы и значительная часть макросистем) является короткозамкнутыми или близкими к этому состоянию.  [c.282]


РАСЧЕТ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ МНОГОЭЛЕКТРОДНЫХ СИСТЕМ  [c.287]

Графическое решение короткозамкнутой многоэлектродной системы состоит в следующем. Имеющиеся для каждой анодной и катодной составляющих (электродов) всех металлов кривые плотность тока—потенциал [K = /(i)l пересчитывают в соответствии с величиной площади каждой составляющей системы и наносят на общую поляризационную коррозионную диаграмму в координатах сила тока —потенциал 1У = / (/)].  [c.287]

Влияние контакта с другими металлами в короткозамкнутой многоэлектродной системе на коррозионное поведение каждого металла можно установить, сопоставляя коррозионные характеристики данного металла при отсутствии контакта с другими металлами с его характеристиками при работе в контакте с другими металлами.  [c.290]

Бинарный сплав как короткозамкнутая, многоэлектродная система может быть рассчитан при помощи соответствующей диаграммы коррозии этой системы (см. с. 287). Теоретический анализ подобного рода диаграмм для сплавов приводит к возможным кривым изменения потенциала бинарного сплава в зависимости от его состава (рис. 199).  [c.297]

Рис. 206. Поляризационная диаграмма короткозамкнутого элемента пленка-пора, поясняющая влияние утолщения пленки на измеряемый потенциал
П13. Значение коэффициента режима работы Ср для ременных передач от электродвигателей постоянного тока и от асинхронного переменного тока с короткозамкнутым ротором при односменной работе  [c.306]
Схема изменения разности потенциалов в коррозионном элементе прн его замыкании показана на рис. 12. На рис. 13 даны типичные кривые изменения потенциала анода и катода короткозамкнутого коррозионного элемента во времени.  [c.32] На основе сопоставления поляризационных кривых для случая короткозамкнутых систем Н. Д. Томашовы.м предложен упрощенный метод количественного расчета работы каждого отдельного электрода короткозамкнутой системы с любым количеством электродов. Этот метод основан на двух следующих положениях.  [c.56]

Поскольку наибольший интерес в коррозионной практике представляют короткозамкнутые системы, мы разберем здесь простейший случай такой системы — случай с тремя короткозамкнутыми электродами. Для трехэлектродной системы совер-  [c.56]

Для осуществления протекторной защиты к конструкции присоединяют протектор, обычно в виде пластины или цилиндра, который в данной среде обладает более электроотрицательным потенциалом, чем любой участок защищаемой конструкции. Схематически такая защита (рис. 201) сводится к превращению электродом П анодных участков А данной конструкции, состоящей в простейшем случае из короткозамкнутой системы двух электродов А—К, в катодные. В этом случае анод посылает электроны во внешнюю цепь меньше или даже сам начинает их принимать от присоединенного протектора.  [c.301]

Асинхронные электродвигатели переменного тока (ГОСТ 19523—74). С 1972 г. начался выпуск асинхронных короткозамкнутых электродвигателей серии 4А общепромышленного назначения, которые заменили двигатели серии А2, АОЛ и А02. Мощность их 0,12…400 кВт, высота оси вращения 50…255 мм. Эти электродвигатели по сравнению с двигателями серии А2 и А02 имеют следующие преимущества меньшую массу (в среднее на 18 %), компактность и большие пусковые моменты, повышенную надежность, меньшие уровень шума и вибрации.  [c.19]

Исходные данные передаваемая мощность N = 9,9 кВт частота вращения вала двигателя П = дв=146) мин- частота вращения вала II Пи=1000 мин-, передача осуществляется от асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, пусковая нагрузка составляет не более 120 % от нормальной, работа двухсменная. Передаточное число передачи U = Up — ri lnQ= И60/1000= 1,46.  [c.288]

ЧТО вокруг пузырей в псевдоожиженных слоях, образованных частицами и газом, формируется облако частиц. Пузырь в таком слое представляет собой почти сферическую полость, поднимающуюся вместе с сопутствующими частицами, как если бы это было твердое тело, движущееся через жидкость вследствие градиента давления в слое и проницаемости пузыря снизу вверх через пузырь непрерывно течет газ. При высокой скорости газа газ образует короткозамкнутые токи вследствие большой проницаемости. При низкой скорости газ циркулирует через пузырь из-за сопротивления частиц, движущихся вокруг пузыря, причем газ, вытекающий сверху, снова увлекается вниз.  [c.415]

В качестве электрических исполнительных устройств используют электродвигатели (асинхронные с короткозамкнутым ротором с двумя скоростями рабочей и ползучей , и шаговые), электромагниты и электромагнитные муфты (дисковые, асинхронные и порошковые),  [c.483]


Крановые электродвигатели с короткозамкнутым ротором (напряжение 220/380 В, ВП—25%)  [c.122]

Для синхронного двигателя (СД) с электромагнитным возбуждением и пусковыми (демпферными) короткозамкнутыми обмотками уравнения электрического равновесия непосредственно вытекают из (5.7) и при переходе к индуктивным сопротивлениям, приведенным к номинальной частоте питания соо> имеют вид  [c.107]

В условиях сварки при коротком замыкании э. д. с. геаератора снижается до минимальных значений, равных падению напряжения в короткозамкнутой сварочной цепи, т. е. Е . = /и з/ г- Поэтому необходидю, чтобы при размыкании сварочной цепи э. д. с. генератора весьма быстро возросла до значений, достаточных для возбуждения дуги, пока металл остается достаточно нагретым после короткого замыкания для существования эмиссии электронов.  [c.127]

Статическая характеристика наиболее распространенного трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым рото-  [c.123]

При замыкании в электролите двух обратимых электродов с разными потенциалами [(Уа)обр и (VJoepl происходит перетекание электронов от более отрицательного электрода (анода) к менее отрицательному (или более положительному) электроду (катоду). Это перетекание электронов выравнивает значения потенциалов замкнутых электродов. Если бы при этом электродные процессы (анодный на аноде и катодный на катоде) не протекали, потенциалы электродов сравнялись бы и наступила бы полная поляризация. В действительности анодный и катодный электродные процессы продолжаются, препятствуя наступлению полной поляризации вследствие перетекания электронов с анода к катоду, т. е. действуют деполяризующие. Отсюда, в частности, происходит и название ионов и молекул раствора, обеспечивающих протекание катодного npow a — деполяризаторы. Однако из-за отставания электродных процессов от перетока электронов в гальваническом элементе (см. с. 192) потенциалы электродов изменяются (сближаются) и короткозамкнутая система, в конечном итоге, полностью заполяризовывается (см. с. 271, 282 и 287).  [c.191]

Все это справедливо и для электрохимического коррозионного процесса, протекание которого аналогично работе короткозамкнутого гальванического элемента возникающий из-за наличия начальной разности потенциалов катодной и анодной реакций Е обр = ( Joep—( а)обр процесс электрохимической коррозии сопровождается перетеканием электрического тока от анодных участков к катодным в металле и от катодных участков к анодным в электролите, которое вызывает поляризацию на обоих участках. Эти явления дополнительно тормозят протекание коррозионного процесса.  [c.193]

Томашовым (1959 г.) и -В. П. Батраковым (1962 г.), исходят из двух положений 1) потенциалы отдельных составляющих (электродов) короткозамкнутой многоэлектродной системы выравниваются около какого-то общего потенциала V 2) если многоэлектродная система находится в стационарном состоянии (т. е. не идет накопление зарядов в отдельных ее участках во времени), то сумма всех анодных токов равна сумме всех катодных токов, т. е. (/J = YiUd -  [c.287]

В практике часто приходится измерять электродные потенциалы гетерогенных металлических сплавов. Пpo тeйuп м случаем является бинарный сплав, состоящий из двух металлов. Так как каждый из этих двух металлов в свою очередь является как минимум двухэлектродной системой, бинарный сплав следует рассматривать в простейшем случае уже как четырехэлектродную микрогальваническую систему, которая в большинстве практических случаев коррозии является системой короткозамкнутой.  [c.297]

Решение незаполяризованных многоэлектродных систем возможно, но сложнее, чем короткозамкнутых систем. Сравнительно простым оно является для системы из трех электродов (рис. 200  [c.299]

Из диаграммы коррозии на рис. 205 следует, что увеличение пористости пленки, приводящее к увеличению поверхности пор, должно сопровождаться вследствие уменьшения анодной поляризуемости сдвигом общего потенциала короткозамкнутой системы к более отрицательным значениям и увеличением тока коррозии Утах. а уменьшение пористости пленки — к более положительным (или менее отрицательным) значениям с уменьшением коррозионного тока /щах-  [c.301]

Анализ коррозионных гцюцессов, проведенный Н. Д. Томашо-вым, позволяет заключить, чго в большинстве практических случаев коррозионные микроиары с полным основанием можно pao сматривать как короткозамкнутые пары. Такое допупщние позволяет весьма просто определить скорость коррозии по величине максимального коррозионного тока и, что не менее важно, количественно оценить степени торможения протекания корро шг анодным и катодным процессами, т. е. определить величину анодного и катодного контроля. Соотношение между анодным н катодным торможением может быть получено непосредственно из поляризационной диаграммы коррозии, по величине соотношения  [c.52]

Увеличивая площадь основного катода (уменьшая его поляризуемость) по отношению к основному аноду, можно все промежуточные катоды превратить в аноды. Увеличение площади наиболее сильного анода (уменьшение его поляризуемости) приводит к превращению промежуточных анодов в катодное состояние. Это положение вытекает из экспериментальных исследований короткозамкнутой многоэлектродной системы 2п — А1 — С(1 —РЬ —Р1 в растворе 3% ПаС1-Ь Н2О2 при одинаковой  [c.56]

Для короткозамкнутой системы потенциалы отдельных составляющих выравниваются около общего потенциала. Условие короткозамкнутости может быть принято для больщннства коррозионных систем, если общее омическое сопротивление невелико (например, если отдельные составляющие системы находятся в нецосредственной близости друг к другу или если проводимость электролита достаточно велика).  [c.56]

При электрохимической коррозии в отличив от химической имеет место перенос электрических зарядов. Согласно классической теории электрохимической коррозии коррозионный процесс возникает в результате работы множества короткозамкнутых гальванических элементов (рис.9) образуввдхся вследствие неоднородное-  [c.25]


Кроме того, промышленностью выпускаются крановые асинхронные электродвигатели серии MTF с фазо зым ротором и MTKF — с короткозамкнутым ротором (табл. 2.7…2.10). Исполнение — закрытое обдуваемое. Класс нагревостойкости I .  [c.19]

Пример 2. Рассчитать клиноременпую передачу фрезерного станка. Двигатель— асинхронный короткозамкнутый. Передаваемая мощность N = 3,7 кВт, частота вращения ведущего шкива 1 = 1440 об/мин, частота вращения ведомого ишива П2=480 об/мин. Межосевое расстояние принять а=900 мм. Пусковая нагрузка до 150% нормальной, рабочая нагрузка с незначительными толчками. Работа двухсменная.  [c.164]

Рассчитать клиноремеиную передачу от асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором на редуктор тележечного конвейера, работающего в литейном цехе круглосуточно. Мощность двигателя N = 2,8 кВт, частота вращения двигателя W = 940 об/мин, частота вращения ведомого шкива 2=740 об/мин.  [c.169]

Короткозамкнутый гальванический элемент с разделенными электродными пространствами, содержит цинковый и ртутный электроды, погруженные в деаэрированный раствор НС1с pH = 3,5. Какой ток протекаег в ячейке, если площадь рабочей поверхности каждого электрода равна 10 см Каково при этом значение скорости коррозии цинка в г/(м -сут). (Коррозионный потенциал цинка относительно 1н. каломельного электрода равен —1,03 В).  [c.389]

Механизм сцепления эмали с металлической подложкой состоит в том, что при обжиге в окислительной среде образуется окисная пленка на Поверхности покрываемой детали. Образовавшиеся окислы вступают во взаимодействие с расплавом эмали или частично растворяются в нем, благодаря чему образуется промежуточный слой, который обеспечивает сцепление эмали с подложкой. Существует ряд других теорий, объясняющих сцепление металла с эмалью. Среди них особый интерес представляет электрохимическая, предложенная А. Дитцелем 1[62]. Сущность сцепления по этой теории заключается в том, что между участками поверхности и окислами расплава образуются короткозамкнутые электрические элементы. В результате возникающего тока поверхность корродирует, а в образовавшиеся углубления затекает расплав, который прочно в нем удерживается.  [c.101]

По роду тока двигатели постоянного тока с параллельным или независимым возбуждением (шунтовыс), с последовательным возбуждением (сериесные) и смешанным возбуждением (комиаундные) (рис. 10) трехфазного переменного тока асинхронные с фазным и короткозамкнутым ротором и синхронные асинхронные однофазного oefteMeHfioro тока (небольшой мощности),  [c.115]

Достоинства — простота и надеж1гость конструкции, особенно двигателей с короткозамкнутым (к. з.) ротором низкая стоимость для дннгателей с к. з. ротором — возможность непосредственного включения в сеть трехфазного тока.  [c.119]

Индутрон газоразрядный — артатрон, колба которого надета на средний стержень Ш-образного сердечника трансформатора, катод выполнен как короткозамкнутый виток, ток в котором создает магнит-ное поле.  [c.144]

В — электрический переменного тока короткозамкнутый с прямым пуском, постоянного тока сернесный, одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания.  [c.498]


Принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором


Пожалуй, нет ни одного серьезного механизма или машины, где не применялись бы электрические двигатели. В автомобиле, с стиральной машине, сельхозтехнике и мелких бытовых приборах — везде используется электрический двигатель. Наибольшее распространение получил асинхронный электрический двигатель и о нем сегодня мы поговорим.

Содержание:

  1. Синхронные и асинхронные двигатели в машиностроении и в быту
  2. Преимущества АС двигателя
  3. Двигатель с фазным ротором
  4. Короткозамкнутый ротор и его особенности
  5. Как работает магнитное поле

Синхронные и асинхронные двигатели в машиностроении и в быту

Благодаря своей простоте и экономичности, асинхронный электромотор может пригодиться не только в машиностроении и в быту, но мы рассмотрим именно такие двигатели, которые встречаются чаще всего. Причиной популярности асинхронного двигателя переменного тока стали его доступность, возможность подключения к любой розетке электропитания без всяких выпрямителей и согласовательных устройств, а также простотой обслуживания и ремонта в случае чего.

 

Существуют два вида асинхронных электромоторов — с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Но для начала стоит разобраться в конструкции и узнать принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, после чего станет понятна причина его популярности. Несмотря на то, что асинхронный мотор был разработан еще в конце 19 века, до сих пор его конструкция особенных изменений не претерпела.

Преимущества АС двигателя

Главной особенностью характеристик этого двигателя и самым ценные их проявлением, считают тот факт, что нагрузка на двигатель практически никак не зависит от частоты вращения вала. Магнитные поля и электродвижущую силу изучают уже лет двести, а наш асинхронный двигатель стал лучшим подтверждением тому, это один из самых эффективных методов трансформации энергии.

Принцип работы этого мотора как раз основан на взаимодействии подвижного магнитного поля и токопроводящего элемента, распложенного внутри этого поля. Двигатель, как известно еще со школьной скамьи, состоит из двух базовых узлов — рoтора и статора. Статoр как раз генерирует вращающееся магнитное поле. Конструктивно, статoр представляет собой металлический сердечник, на него намотана обмотка из медной проволоки с термолаковой изоляцией.

Внутри статора, внутри его магнитного поля, поместили ротор, который представляет собой вал с сердечником и обмоткой. На рисунке ниже изображена схема устройства асинхронного мотора.
По схеме понятно, что статор состоит из наборных пластин и нескольких обмоток, которые намотаны на пластинчатый сердечник. Эти обмотки могут подсоединяться по разным схемам, в зависимости от типа напряжения. Каждая их обмоток сдвинута друг отнoсительно друга на 120 градусов. А ротор такого двигателя может быть принципиально двух типов.

Двигатель с фазным ротором

Ротор фазного типа принципиально не отличается обмoткой от статора. Это трехфазная обмотка, концы которой соединены по схеме «звезда». Свободные концы обмоток подключены к токоприемным кольцам. Кольца контактируют с проводником посредством щеток и поэтому есть возможность установить в схему подключения дополнительный ограничивающий резистор.

Резистор, как устройство плавного пуска, служит для того, чтобы была возможность уменьшать значения пускового тока, который может достигать довольно крупных значений.

Короткозамкнутый ротор и его особенности

Короткoзамкнутый ротор представляет собой наборной сердечник из специальной листовой стали. Сердечник имеет каналы, которые не изолируют обмотки друг от друга, а наоборот — они залиты расплавленным легкоплавким легким металлом, а он образует прутки, которые в торцах фиксируются на кольцах.

Металл, из которого выполняют эти прутки и которым заливают пространства между сердечниками, зависит от требуемых характеристик двигателя и это может быть как медь, так и алюминий.

Как работает магнитное поле

Работает двигатель на основе процесса получения механической работы в результате воздействия на проводник движущегося магнитного поля. На обмотку статора подают напряжение, причем каждая фаза образует свой магнитный поток. Частота магнитного потока напрямую зависит от частоты подаваемого тока на концы обмотки.

За счет того, что обмотки сдвинуты на 120 градусов, сдвигаются и магнитные поля, причем сдвигаются они как в пространстве, так и во времени. Суммарный магнитный поток и будет вращать ротор двигателя. Это происходит потому, что вращающийся поток суммы частот каждой из обмоток, образуют в роторе электродвижущую силу. Поскольку ротор — короткозамкнутый, то он имеет свою собственную электрическую цепь, которая взаимодействуя с магнитным полем статора, образует крутящий момент, направленный в сторону движения магнитного потока статора.

Следовательно, принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, объясняется вращением магнитного суммарного потока статора и его взаимодействия с возникшим в результате подачи тока, магнитным полем ротора.

Читайте также:


цепь | Определение короткого замыкания по Merriam-Webster

короткое замыкание | \ ˈShȯrt-ˈsər-kət \

короткозамкнутый; короткое замыкание; короткие замыкания

переходный глагол

1 : для короткого замыкания или установления короткого замыкания в

: соединение со сравнительно низким сопротивлением, случайно или намеренно сделанное между точками цепи, между которыми сопротивление обычно намного больше.

Школа инженерии Массачусетского технологического института | »Что такое короткое замыкание?

Что такое короткое замыкание?

Электроэнергия по простому пути

Мэг Мерфи

Детям говорят: никогда не вставляйте металлический нож в подключенный тостер.Вы рискуете получить удар электрическим током или загореться тостер.

Страх: короткое замыкание. Чтобы нагреватель внутри тостера работал, электрический ток должен проходить внутри его проводящего металлического материала. Этот ток проходит через замкнутую цепь, которая является петлей. Металлический нож, однако, дает электричеству дополнительный путь передвижения — и он его возьмет.

«Короткое замыкание — это соединение между двумя частями электрической цепи, в которых вы не хотите находиться», — говорит Карл Берггрен, профессор электротехники факультета электротехники и информатики.Он также возглавляет группу квантовых наноструктур и нанофабрикатов в исследовательской лаборатории электроники.

«Когда вы строите электрическую цепь, вы пытаетесь заставить ток проходить по определенным путям для выполнения определенных функций», — объясняет он. «В случае тостера, когда вы подносите нож к нагревательному элементу, он сокращает ток. Этот новый путь проще, чем проходить через нагревательный элемент, который оказывает сильное сопротивление потоку ».

Итак, что именно происходит, когда электричество меняет курс.Во-первых, говорит Берггрен, ваш тостер перестает работать. «Ваше устройство не будет работать должным образом, потому что ток идет не туда, куда оно должно идти», — говорит он. А потом становится еще хуже, очень и очень быстро. «Поскольку металлический объект, вызывающий короткое замыкание в цепи, более проводящий, в него может протекать большой ток». За миллисекунды ток может стать в тысячи раз больше обычного. Бум.

Так что будьте осторожны, когда ветка дерева замыкает провода на линии электропередачи. Мокрая древесина — это идеальный путь для электрического тока с низким сопротивлением, и мы знаем, что это значит.Жара, искры и неприятности впереди…

Опубликовано: 11 ноября, 2017

короткое замыкание — Викисловарь

Английский [править]

Альтернативные формы [править]

Этимология [править]

короткое + цепь

Существительное [править]

короткое замыкание ( множественное короткое замыкание )

  1. (электротехника) Обычно непреднамеренное соединение с низким сопротивлением или импедансом в цепи, при котором в ней протекает чрезмерный и часто разрушающий ток.
Синонимы [править]
Переводы [править]

Глагол [править]

короткое замыкание ( третье лицо единственного числа простое настоящее короткое замыкание , причастие настоящего короткое замыкание , простое причастие прошедшего и прошедшего времени короткое замыкание )

  1. (переходный) Вызвать короткое замыкание в.
  2. (транзитивный, по расширению) Для принудительного завершения текущего процесса до его естественного завершения, минуя один или несколько промежуточных шагов.
    • 1998: Кэтрин Никерсон, Паутина беззакония
      [H] — это временно успешная попытка замазать Редфилда — это попытка сократить повествование до преждевременного и ошибочного решения.
    • 2002: Джим Каспер, Короткий цикл продаж: победа над конкурентами в гонке продаж,
      Вам не нужно следить за всем циклом продаж, если клиент хочет, чтобы коротко замкнул за вас.
    • 2003: Джина Хенс-Пьяцца, Безымянный, непорочный и бесстыдный: две матери-каннибалы перед королем
      Моя мать, решившая замкнуть мой протест, согласилась бы с моими возражениями, указав на неотъемлемую награду за выполнение такой работы.
  3. (транзитивный, вычислительный) Завершить цикл до того, как будет выполнено объявленное условие завершения, или условное выражение до того, как будут проверены все условия.
    • 2002: Пол Киммел, Visual Basic.Net Unleashed
      Например, для замкните «LoggedIn ()» или «LogIn ()» «if» условно, замените «Or» на «OrElse», и оператор будет интерпретирован как означающий «если вы не вошли в систему, затем авторизуйтесь «.
    • 2002: Jose Mojico, Карманный справочник по преобразованию C # и VB.NET
      Если вы хотите, чтобы код закоротил , необходимо заменить «And» на ключевое слово «AndAlso» и «Or» на ключевое слово «OrElse», как показано ниже….
    • 2006: Джей Хиллард и Стивен Тейле, C # Cookbook
      «Требование» сделано для того, чтобы убедиться, что вам действительно было предоставлено это разрешение, прежде чем использовать «Утверждение» для короткого замыкания обхода стека.
Примечания по использованию [править]
  • В смыслах 2 и 3 обычно используется написание через дефис , короткое замыкание .
Синонимы [править]
Производные термины [править]
Переводы [править]

Short Circuits — обзор

4.4.1 Эванесцентные волны

До этого момента мы рассматривали случай, когда k k z , так что длина волны в осевом направлении больше, чем длина акустической волны (см. Рис. 4.11). Принимая во внимание результаты исследования плоских волн, мы ожидаем, что затухающие волны будут генерироваться, когда длина акустической волны больше, чем длина волны в осевом и / или окружном направлении. Однако, в отличие от случая плоской волны, существует разница между осевым и периферическим случаями, первый из которых приводит к истинному экспоненциальному затуханию, а второй — к степенному.Мы рассмотрим оба случая. Длина волны в окружном направлении равна

(4,59) λo = 2πa / n.

, где 2π a — длина окружности, а n — количество полных циклов на окружности.

Сначала рассмотрим осевой случай. Когда длина волны в осевом направлении меньше, чем длина акустической волны λ (λ = 2π / k), тогда можно ожидать затухания энергии от поверхности при r = a . Эти затухающие, нераспространяющиеся волны называются дозвуковыми или затухающими волнами и демонстрируют экспоненциальный затухание при удалении от поверхности.То есть, когда λ z <λ, тогда k z > k и k r , данные в уравнении. (4.58) становится чисто мнимым числом. В этом случае уравнение. (4.58) можно записать как

(4.60) pn (r, kz) = Kn (kr′r) Kn (kr′a) pn (a, kz) ,,

с

(4.61) kr′≡ kz2-k2,

и K n — это модифицированная функция Бесселя, которая возникает, когда аргумент функции Ганкеля является мнимым, уравнение. (4.34) на странице 120.Рисунок 4.4 показывает, что Kn (kr′r) в числителе уравнения. (4.60) демонстрирует сильное затухание при увеличении r . Чтобы выявить это математически, мы предполагаем, что аргументы модифицированных функций Бесселя велики, и используем их асимптотические формы (Ур. (4.39), получаем

(4.62) Kn (kr′r) Kn (kr′a) undefined≈are − kr ′ (r − a).

Таким образом, амплитуда спиральной волны P n экспоненциально затухает на r , указывая на затухающую волну. Можно показать, что радиальная скорость этой волны находится в фазовой квадратуре с давлением, так что эта волна не уносит энергию от оболочки.

Теперь мы рассмотрим кратковременные условия в окружном направлении, которые возникают, когда окружная длина волны λ o меньше λ. Предположим, что осевая волна сверхзвуковая, то есть k z < k , а k r действительна. В частности, установите k z = 0 (бесконечная осевая длина волны) и обратите внимание, что уравнение. Применяется (4.58), т. Е. Функции Ганкеля действительного аргумента управляют распадом.При r >> n отношение функций Ханкеля приближается к

арейкр (r − a).

, и поле затухает, как и ожидалось для цилиндрической волны, пропорционально квадратному корню из радиального расстояния. Здесь нет мимолетного поведения. Однако, поскольку λ o <λ, ожидается какое-то короткое замыкание излучения этой волны с поверхности r = a , поскольку среда поддерживает излучение только на характерной длине волны λ, как подразумевается Волновое уравнение Гельмгольца.Кроме того, это короткое замыкание должно стать более полным, поскольку индекс функции Ханкеля n становится больше, поскольку n — это количество длин волн, которые подходят по окружности цилиндра (см. Уравнение (4.59)).

Это короткое замыкание можно продемонстрировать математически, оставив аргумент функций Ганкеля фиксированным и позволив порядку увеличиваться, чтобы мы могли использовать асимптотические разложения для больших порядков. 2 В этом случае асимптотическое разложение ( n → ∞) для функции Ганкеля равно

(4.63) Hn (ζ) ≈12πn (eζ2n) n − i2πn (eζ2n) −n.

, где ζ = k r r = kr , поскольку мы установили k z = 0. Когда ζ / n <1, мы можем игнорировать действительную часть уравнения. (4.63), а второй член предсказывает, что функция Ганкеля будет затухать как (1/ kr ) n . Используя этот результат для двух функций Ганкеля в уравнении. (4.58) находим, что n-я составляющая давления P n становится

(4.64) pn (r, 0) ≈ (ar) npn (a, 0).

Это уравнение выполняется, когда kr < n , что эквивалентно условию исчезающей волны

(4.65) 2πrλ

Отношение в левой части — это количество длин волн, которые подходят по окружности волнового фронта на радиусе r . Таким образом, всякий раз, когда количество длин волн меньше n, P n будет затухать обратно пропорционально n -й степени расстояния.Это желанное недолговечное состояние. Однако, в отличие от затухающих волн, генерируемых в осевом случае, уравнение. (4.62) эти волны не затухают по экспоненте, а по степенному закону. Кроме того, можно показать, что радиальная скорость больше не сдвинута по фазе на 90 градусов с давлением, так что небольшая часть энергии излучается в сторону от цилиндра.

На рисунке 4.12 показан степенной закон затухания. Здесь точные значения отношения функций Ханкеля построены как функция 20log (r / a), где k z ноль и ka = 5, для трех различных значений n.Логарифмическая абсцисса выбрана таким образом, чтобы степенной закон затухания ближнего поля отображался линиями постоянного наклона. Обратите внимание, что максимальное значение абсциссы представляет собой значение r , равное 10 a , что соответствует 20 дБ. На рисунке показано, что каждую кривую можно приблизительно разбить на два отрезка прямых: ближнее поле по степенному закону и дальнее поле с цилиндрическим расширением. Асимптоты, показанные на рисунке, представляют собой обозначенные линии точного степенного закона. Из рисунка, например, видно, что составляющая давления n = 20 уменьшилась примерно на 110 дБ на расстоянии вдвое на (значение абсциссы 6 дБ).Сегменты вертикальной линии, проведенные на каждой кривой, представляют значение абсциссы, когда количество длин волн в окружности просто равно n, условие равенства уравнения. (4.65) выше. Обратите внимание, что эти линии разделяют разные области наклона на каждой кривой. Справа от этих линий волна распространяется цилиндрически, а слева — исчезающе.

Другой способ пояснения кривых на рис. 4.12 состоит в том, чтобы отметить, что по мере распространения спиральной волны наружу окружная длина волны (заданная как 2π r / n ) увеличивается из-за расширения окружности.В какой-то момент уравнение. (4.65) больше не действует, и длина волны в окружном направлении становится больше, чем длина акустической волны. В этой точке λ ϕ = λ, и кратковременное распространение перестает исчезать, распространяясь цилиндрически от этой точки до дальнего поля. Спиральная волна больше не находится в состоянии короткого замыкания.

Рисунок 4.12. Отношение дБ функций Ханкеля, когда ka = 5,0 и k z = 0. Асимптоты, изображенные на рисунке, показывают, что в ближнем поле преобладает степенной спад давления, пропорциональный ( r / а ) н .Вертикальные отметки указывают приблизительную точку, в которой распространение изменяется от степенного к цилиндрическому, что указывает на переход от кратковременного к не исчезающему распространению.

Обрыв и короткое замыкание

Ultimate Electronics: практическое проектирование и анализ схем


Особое поведение при двух крайностях сопротивления: нуле и бесконечности. Читать 4 мин

Обрыв цепи и короткое замыкание — два специальных термина, которые обозначают противоположные крайние значения числовой линии сопротивления.

Мы можем посмотреть на схему, посмотрев на любую пару открытых клемм:

В контексте любых двух выводов цепи:

Короткое замыкание означает, что две клеммы соединены извне с сопротивлением R = 0 , так же, как идеальный провод. Это означает, что для любого значения тока существует нулевая разница напряжений. (Обратите внимание, что настоящие провода имеют ненулевое сопротивление!)

Разрыв цепи означает, что две клеммы являются точками, внешне отключены , что эквивалентно сопротивлению R = ∞ .Это означает, что между двумя выводами может течь нулевой ток, независимо от разницы напряжений. (Обратите внимание, что очень высокое напряжение может вызвать протекание дуги тока даже через большие воздушные или вакуумные зазоры!)

Идея взглянуть на два терминала цепи и посмотреть на поведение в этих двух крайностях — мощная идея.

Как в теории, так и на практике слово «внешне» не имеет особого значения. Это произвольная граница, отделяющая «исходное» поведение схемы от нового поведения, когда мы вносим определенные изменения в любую пару узлов.Эта искусственная граница рассматривает остальную часть схемы, внутренние части черного ящика, как неизмененные. Сделав это предположение, мы можем сделать только одно небольшое изменение вне черного ящика и увидеть его влияние на черный ящик.


Идеальный вольтметр на обрыв. Обрыв цепи — это ограничивающее приближение для реального вольтметра, который будет иметь некоторое большое (но не бесконечное) сопротивление.

Идеальный амперметр — короткозамкнутый. Короткое замыкание — это ограничивающее приближение для реального амперметра, который будет иметь небольшое (но не нулевое) сопротивление.

Подробнее см. В разделе «Мультиметры и измерения».


Подобно тому, как вольтметр и амперметр измеряют, подключая два щупа к цепи, теоретический анализ часто выполняется, рассматривая только два узла цепи.

Обрыв и короткое замыкание обеспечивают две полезные точки на кривой V-I.

В частности:

  • Напряжение разомкнутой цепи — это разница напряжений, измеренная между двумя клеммами, когда ток не подается и не подается.
  • Ток короткого замыкания — это ток, который протекает, когда клеммы вынуждены иметь нулевую разность напряжений.

Мы будем использовать эти два значения в эквивалентных схемах Thevenin и Norton Equivalent Circuits.


На практике мы хотели бы, чтобы схемы, которые мы строим, выдерживали как нормальные условия, для которых они предназначены, так и некоторые необычные условия, которые случаются время от времени, но не должны приводить к необратимым повреждениям.

Обрыв цепи случается даже тогда, когда он нежелателен.Например, всякий раз, когда что-то отключается или отключается, у нас возникает состояние разомкнутой цепи.

Короткие замыкания случаются даже тогда, когда они нежелательны. Например, если разъем на мгновение закорачивает между двумя клеммами при установке или крошечная металлическая стружка оказывается в неправильном месте, мы имеем дело с коротким замыканием.

По возможности, мы должны спроектировать так, чтобы обрыв и короткое замыкание происходили в различных местах в цепи, особенно на любых открытых входах и выходах.Мы должны проектировать так, чтобы любые отказы были временными и / или устраняемыми, например, с автоматическим выключателем.


Преднамеренное R = 0 Ом резисторы (короткое замыкание) иногда добавляются к печатной плате, потому что разработчик хочет гибкости для изменения значения без необходимости перепроектировать печатную плату позже, если они хотят добавить некоторое ненулевое последовательное сопротивление (или другой последовательный компонент) в будущем .

Точно так же иногда добавляются преднамеренные перемычки (разомкнутая цепь), потому что разработчик хочет гибкости для подключения секции позже, возможно, для добавления параллельного сопротивления.

Оба они позволяют гибко вносить изменения, разделяя при этом одни и те же производственные накладные расходы. Это снижает затраты на единицу и позволяет избежать дорогостоящих затрат времени на реконструкцию.


В следующем разделе, Эквивалентные схемы Thevenin и Norton Equivalent Circuits, мы увидим, как двухконтактную концепцию можно применить для упрощенного приближения того, что находится в «схеме черного ящика», помеченной выше.


Роббинс, Майкл Ф. Ultimate Electronics: Практическое проектирование и анализ схем. CircuitLab, Inc., 2021, ultimateelectronicsbook.com. Доступно. (Авторское право © CircuitLab, Inc., 2021)

Short Circuit (1986) — IMDb

Short Circuit — необычная комедия о серии роботов, созданных из военных. Они чем-то напоминают Конки из старого сериала «Игровой домик Пи Ви». Один из роботов, «Номер пять», сбегает и находит убежище в доме Стефани Спек (Олли Шиди), милой дамы, неравнодушной к беглецам.

Спек становится хорошим другом «Номер пять», который начинает приобретать множество человеческих характеристик, выходя за рамки статической жизни робота или враждебной жизни военного оружия, для чего были разработаны роботы.

Спек узнает, что владельцы Пятого номера ищут его, но она знает, что военные только уничтожат Пятого или прекратят эмоциональный драйв, который он развил. Дизайнер номер пять, Ньютон Кросби (Гуттенберг) и его глупый помощник Бен Джабитуйя (Стивенс), еще не оценили то, чего достиг номер пять, в виде оболочки проводов и элементов управления, способных взять на себя человеческие качества, но вскоре они тоже это сделают. присоединяйтесь к Спеку в его поисках по спасению «Номер пять».

Некоторые из них напоминают другие научно-фантастические фильмы 80-х, такие как «Батареи в комплект не входят» и «Э.Т. ‘

В этом фильме работают две проблемы. Первый и очевидный вопрос касается развития человеческих эмоций, и возможно ли что-нибудь понять и оценить это? И второе — этика использования в военных целях. Кроме того, это стандартная история любви и дружбы 80-х. Благодаря сюжету, остроумной комедии и сарказму, получается хорошая комедия. Я давно не смотрел сиквел, но помню, что наслаждался им почти так же сильно, как и первый.Я думаю, это потому, что «Номер пять» такой забавный и милый робот.

Если вам нравится тема этого фильма, я рекомендую посмотреть веселую комедию «Мистер правый», в которой рассказывается о роботе, созданном для исследования космоса, а не для использования в военных целях. Но робот начинает испытывать человеческие эмоции, в то время как владелец все больше становится похож на робота. (Это от Сьюзан Сидлман, директора «Отчаянно ищу Сьюзан».)

Как Трамп назначает модернизацию короткозамыканных сетей

Эта статья является результатом сотрудничества между The Atlantic и InvestigateWest .

14 августа 2018 года Джошуа Новачек, 30-летний инженер-исследователь Национальной лаборатории возобновляемой энергии США, представил самое важное исследование своей зарождающейся карьеры. Он еще не мог этого знать, но все должно было пойти очень плохо.

На встрече экспертов и политиков в Лоуренсе, штат Канзас, Новачек делился результатами исследования швов межсоединений, более известного как швы. Исследование Seams показало, что более сильные связи между U.Огромные восточные и западные энергосистемы южной энергосистемы ускорили бы рост ветровой и солнечной энергии, что значительно снизило бы зависимость Америки от угля, топлива, вносящего наибольший вклад в изменение климата, и сэкономило бы миллиарды потребителей. Это было элегантное решение сложной проблемы.

Демократы в Конгрессе недавно сослались на работу NREL, чтобы отстаивать миллиарды долларов на модернизацию энергосетей и радикальные изменения в политике. Но такое исследование, как «Шов», было политически опасной территорией для лаборатории, финансируемой из федерального бюджета, в то время как сторонники угольной промышленности — и отрицатели изменения климата — правят в Белом доме.Администрация Трампа имеет долгую историю защиты угольных компаний, и, к сожалению для Новачека, во время выступления в аудитории присутствовал представитель: Кэтрин «Кэти» Хереза, в то время заместитель помощника секретаря в Управлении по электроэнергии Министерства энергетики США.

Хереза ​​отправил электронное письмо в штаб-квартиру Министерства энергетики — даже до того, как Новачек закончил говорить, согласно источникам, просмотревшим письмо, — что вызвало тревогу по поводу результатов анти-угольных исследований компании Seams. Это письмо вызвало внутреннюю бурю.Согласно интервью с пятью нынешними и бывшими источниками DOE и NREL, подтвержденным более чем 900 страницами документов и электронных писем, полученных InvestigateWest по запросам Закона о свободе информации, и дополнительной документацией из отраслевых источников, официальные лица Трампа в конечном итоге заблокировали бы возможность увидеть свет Шамсу. дня. И тем самым они отбросили бы усилия Америки по замедлению климатических изменений.

Почти непроницаемый электрический «шов» разделяет энергосистемы востока и запада Америки.Эти гигантские бассейны переменного тока по обе стороны от Скалистых гор содержат в общей сложности 950 гигаватт электроэнергии, вырабатываемой тысячами электростанций. (Третья сеть обслуживает Техас.) Но между ними может пересекаться лишь немногим более одного гигаватта. Электростанции западной сети в Колорадо отправляют большую часть электроэнергии на расстояние более 1000 миль в Калифорнию, например, но просто струйкой через шов к ближайшему соседу Небраске. Такое разделение увеличивает затраты на электроэнергию и затрудняет разделение растущих излишков экологически чистой энергии ветра и солнца.А годы забвения привели к тому, что сети — и несколько соединений между ними — оказались перегруженными и плохо подготовленными к переходу на весьма изменчивые возобновляемые источники энергии.

Шов Восток-Запад разделяет города, часовые пояса и энергоресурсы (NREL)

Исследование Швам ставило целью определить, окупится ли объединение больших сетей Америки. Семь устаревающих преобразовательных подстанций в настоящее время служат посредником для скудных перетоков электроэнергии по стыку Восток-Запад. Следует ли энергетическим компаниям просто восстановить эти электрические «петли» или им следует перейти на более длинные или более прочные линии? Рабочая гипотеза Симса заключалась в том, что модернизация может создать более надежный, устойчивый и доступный U.С. Энергетическая система. Результаты исследования подтвердили эту гипотезу.

Но электронное письмо Херезы поставило исследование в затруднительное положение: согласно электронному письму руководителя проекта NREL Аарона Блума от 22 августа 2018 года руководителя проекта NREL, Аарона Блума, ведущим исследователям и специалистам по планированию в энергетических компаниях и энергосистемах США, ее озабоченность достигла высших позиций в NREL и DOE. операторы. «В результате произошел значительный политический откат на самых высоких уровнях Министерства энергетики», — написал Блум. «Мы достигли триггерной политической точки». Блум отметил, что письмо было получено Дэном Бруйеттом, который в то время был заместителем министра энергетики Рика Перри, и с тех пор занял его должность.

Последствия были быстрыми: лаборатория заземлила Блума и Новачека, запретив им представлять результаты Шовов или даже обсуждать исследование за пределами NREL. В конце 2018 года Блум ушел из NREL в частный сектор. Дейл Осборн, бывший эксперт по планированию энергосистем и ключевой советник компании Seams, говорит, что Блум считал, что его карьера в NREL окончена. «Он сказал мне:« У меня больше никогда не будет достойного проекта », — вспоминает Осборн.

И само исследование стоимостью 1,6 миллиона долларов исчезло. NREL удалил готовые результаты со своего веб-сайта и удалил визуализации потоков энергии со своего канала на YouTube.Документ NREL показывает, что Блум и Новачек планировали представить статью в ведущий журнал по проектированию сетей в течение шести недель после события в Канзасе. Эта газета остается заблокированной два года спустя.

Удержание исследования сети NREL является примером того, что такие эксперты, как Арджун Кришнасвами, политический аналитик из Совета по защите природных ресурсов, называют «глубокой политизацией» Министерства энергетики и его национальных лабораторий при Дональде Трампе. В тот момент, когда Европа, Китай и другие страны стремительно развивают передовые технологии передачи энергии на большие расстояния, эксперты по сетям говорят, что в Соединенных Штатах технологии никуда не делись — благодаря провалу руководства в Вашингтоне.

За несколько недель до саммита в Канзасе все шло хорошо для исследования Шов. 26 июля 2018 года Блум был в центре внимания на сетевом симпозиуме в Айове, обнародовав результаты исследования. В приглашениях на мероприятие описанные Шэмы улучшения передачи данных были объявлены «экономическим событием на триллион долларов». Блум был в огне и почти два часа говорил стоя без нот. «Мы представляли более чистые и большие современные сети около 40 лет, — поясняет Блум, — и сейчас самое время воплотить это в жизнь.

Блум продемонстрировал сложную методологию своей команды, используя моделирование видео высокого разрешения. Одно моделирование показало гипотетическую волну жары в августе 2038 года, из-за которой кондиционеры увеличили потребность в электроэнергии. Когда восходящее солнце прокатилось по США, желтые круги, обозначающие солнечные электростанции, расширились. Избыточная энергия солнечных электростанций на Западе хлынула на восток, что ограничило потребность в более дорогой и грязной угольной энергии Среднего Запада. С заходом солнца обширные ветряные электростанции Среднего Запада начали вращаться, направляя энергию на запад и сводя к минимуму использование западных генераторов, работающих на угле и газе.

«Это смелый новый мир, который мы видим», — сказал Блум на конференции в Айове. Действительно, представленные им потоки мощностью от 20 до почти 35 гигаватт — иногда превышающие пиковое энергопотребление штата Нью-Йорк в самый жаркий день года — намного превышают возможности существующих сетей в Америке. Но Шов указал путь в это будущее.

Работа сети была смоделирована на период с 2024 по 2038 год, потому что моделируемое оборудование будет строиться несколько лет и будет служить десятилетиями. По просьбе комитета по техническому обзору исследования, основной сценарий пластов предполагал «углеродную политику», согласно которой с электростанций будет взиматься повышенный штраф за выбросы углекислого газа, которые они выделяют.Согласно документам и электронным письмам NREL отраслевые эксперты в комитете увидели в этом рациональный способ протестировать систему при более высоких уровнях использования солнечной и ветровой энергии.

Как и ожидалось, моделирование показало, что обмен электроэнергией через Скалистые горы позволяет генераторам с обеих сторон обслуживать более обширную территорию, сокращая количество требуемых станций и сокращая работу оставшихся генераторов, работающих на ископаемом топливе. И они продемонстрировали, что полученная в результате экономия топлива и оборудования более чем окупается за добавленную трансмиссию.Выгоды были особенно впечатляющими для сценария с ценами на углерод. Это позволит устранить до 35 мегатонн выбросов CO 2 в год к 2038 году, что эквивалентно текущим годовым выбросам углерода от добычи и распределения природного газа в США. И это будет возвращать около 2,50 доллара или больше на каждый доллар, вложенный в передачу.

Проект, который обеспечил наибольшее снижение затрат, соединил линии передачи, чтобы сформировать новую трансконтинентальную сеть: «суперсеть». Шов смоделировал суперсеть протяженностью 7500 миль, которая будет поставлять большую часть энергии вокруг U.S. — сеть, простирающаяся от штата Вашингтон до Флориды. Даже в менее амбициозном сценарии исследования суперсеть экономила потребителям 3,6 миллиарда долларов в год к 2038 году.

Но была проблема: улучшение энергосистемы уменьшило бы зависимость Америки от угля. Согласно моделированию NREL, угольные электростанции будут в массовом порядке отключаться в ближайшие десятилетия, а с модернизированной передачей они выйдут из строя еще быстрее. Это оказалось очень неудобным открытием.

По ходу предвыборной кампании обещания Трампа возродить «чистый красивый уголь» обратились как к «синим воротничкам», так и к антирегулирующим элементам его политической базы.После своего избрания он наполнил свою администрацию ветеранами угольной промышленности, вышел из Парижского соглашения об изменении климата и отменил правила использования угля. И все же угольные заводы продолжали закрываться. Фактически, при администрации Трампа прекращение использования угля ускорилось по сравнению с периодом правления Обамы. Тогдашний госсекретарь Перри находился под давлением, чтобы остановить кровотечение в угольной промышленности Америки, и его стратегия заключалась в том, чтобы сделать угольные электростанции защитой энергосистемы от экстремальных погодных условий, кибератак и других чрезвычайных ситуаций.Дела шли не очень хорошо. В январе того же года федеральная комиссия, регулирующая рынки электроэнергии и газа, единогласно отвергла предложение Перри о субсидировании угольных электростанций, а также ядерных генераторов.

Повышенная устойчивость сети была вероятным результатом расширения Seams. Это легко увидеть на примере громких бедствий, когда перебои в передаче данных приводили к отключениям, которых можно было избежать. Во время обвала электросети в Японии после цунами в 2011 году мощные генераторы вокруг Осаки не смогли заменить проблемные атомные электростанции к северо-востоку от Токио.И эксперты говорят, что электростанции в США могли бы помочь энергетике Калифорнии прямо сейчас избежать отключений из-за волн тепла, если бы энергосистема США была более взаимосвязанной. Но Перри уделял первоочередное внимание обеспечению устойчивости путем защиты угольных и атомных электростанций, которые месяцами хранят топливо на месте.

Официальные лица Трампа уже добивались более жесткого контроля над всеми анализами со стороны Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, которое курирует NREL. В мае 2018 года EERE распространил «расширенный» список тем «Уровня 1», требующих политического одобрения, прежде чем исследователи смогут опубликовать свои выводы, согласно документам и электронным письмам, полученным по запросу FOIA и иску, поданному Центром биологического разнообразия.Темы уровня 1 включали все, что связано с надежностью сети или «прогнозами целых секторов энергетики», например, ископаемое топливо или возобновляемые источники энергии. Электронные письма NREL показывают, что Seams находился под пристальным вниманием еще в июне 2018 года. Новачек написал в одном электронном письме, что результаты Seams были «чрезвычайно конфиденциальными» и что исследователям «не разрешалось показывать какие-либо результаты без прямого одобрения Министерства энергетики».

Швы переросли в серьезную политическую проблему после презентаций в Айове и Канзасе. Карьера Сотрудники Министерства энергетики одобрили эти переговоры, но не предупредили политических назначенцев EERE; расширенные требования к раскрытию информации должны были исключить переговоры на конференциях.Тем не менее, когда руководство Министерства энергетики США увидело репортаж из Айовы, они пожаловались Кэти Триподи, в то время исполнявшей обязанности помощника администратора EERE. Инсайдеры говорят, что она была в ярости.

Менее чем через три недели пришло электронное уведомление Херезы во время презентации в Канзасе. По словам инсайдеров, опрошенных InvestigateWest, Хереза ​​сосредоточился на использовании компанией Seams ценообразования на выбросы углерода. Они говорят, что беспокойство по поводу цен на углерод в исследовании Seams было безосновательным. «Он ничего не пропагандировал. Там просто говорилось: «Если это сценарий, с которым мы имеем дело… то вот что происходит», — говорит один из бывших чиновников Министерства энергетики.Но политическая опасность, исходящая от Канзаса, была немедленно уловлена ​​Томом Слоаном, представителем штата, который организовал семинар. Слоан попытался успокоить Джерезу после презентации Новачека. Он также написал Новачеку несколько советов: «Нехорошо, когда человек много работает, а результаты немедленно отклоняются, потому что они не являются политкорректными».

Слоан, который сейчас на пенсии, говорит, что обеспокоенность таких назначенцев Трампа, как Хереза, выходила за рамки налога на выбросы углерода. «Администрация стремилась помочь угольной промышленности», — говорит он.И Шимс показал, что лучшая сеть отрицательно скажется на угольной энергетике с ценой на углерод или без нее. «Воздействие на уголь будет, если вы позволите использовать недорогие возобновляемые источники энергии», — говорит Слоан.

После того, как Хереза ​​бросила свой красный флаг, Триподи приказал закрыть Шов, говорят инсайдеры. Она поручила реализацию Алексу Фицсиммонсу, тогдашнему 28-летнему руководителю аппарата EERE и главному советнику по политике, который ранее работал с аналитическими центрами, ориентированными на ископаемое топливо, связанными с нефтеперерабатывающим заводом-миллиардером и мега-донором Республиканской партии Чарльзом Кохом.За три месяца до переезда в Министерство энергетики Фитцсиммонс сказал, что закрытие угольных электростанций и протесты против трубопроводов угрожают жизням, потому что ископаемое топливо сохраняет тепло во время экстремальных похолоданий.

Фитцсиммонс позвонил Мартину Келлеру, директору лаборатории NREL, и Шамс был немедленно арестован. Бюджет NREL в 2018 году составил 406 миллионов долларов, в основном через EERE. Но это было шаткое положение при команде Трампа, которая неоднократно предлагала сократить более половины финансирования EERE. Шов был расходным материалом, потому что его финансирование составляло менее четверти 1 процента бюджета NREL.«Келлер очень умен и политически проницателен и не хочет злить администрацию», — рассуждает бывший чиновник Министерства энергетики. «Он собирается понять, что может замедлить это одно исследование и сделать всех счастливыми».

Келлер, Хереза, Триподи и Фитцсиммонс отказались от комментариев после неоднократных запросов от InvestigateWest. В электронном письме, отправленном вчера, пресс-секретарь DOE повторила предыдущие заявления агентства, заявив, что Seams «все еще находится на рассмотрении» в NREL и что он «будет выпущен после завершения.»

Политический след на Швах можно увидеть в окончательном отчете, составленном Блумом и его сотрудниками. Блум представил версию 14 документа на конференции в Айове, но через неделю после выступления в Канзасе проекты подверглись процессу редакционной проверки. -понг между Блумом и Новачеком, лидерами NREL и официальными лицами Министерства энергетики. Министерство энергетики тщательно отредактировало документы, опубликованные через FOIA, но черновики, полученные отдельно InvestigateWest, показывают, как изменения менялись с августа по ноябрь 2018 года.

Подбор слов и эвфемизмы заменили прямые ссылки на углерод .Сценарий «углеродной политики» исследования более высоких возобновляемых источников энергии, например, стал сценарием «VG» или переменной генерации — ссылкой на выработку ветровой и солнечной энергии, которая меняется в зависимости от погоды. «Цена углерода» превратилась в «цену выбросов». Другие элементы просто исчезли, например, заявление о том, что выбросы CO 2 , по прогнозам, снизятся до 30 процентов от уровня 2024 года к 2038 году. Фраза «угольные электростанции были выведены из эксплуатации» аналогично исчезла вместе с красочными гистограммами, показывающими, как пласты ‘добавленная передача сократила долю угля в выработке электроэнергии до тонкой черной линии.

К моменту окончания редакционных обменов в начале ноября исправления, похоже, расширили зону комфорта авторов. После конференции в Канзасе электронные письма показывают, что Блум было приказано не распространять черновики за пределами NREL. Но он представил окончательный вариант Джея Каспари, соавтора и директора по исследованиям и развитию Southwest Power Pool. Элементы этого окончательного черновика касались авторов, согласно электронному письму от Блума от 7 ноября Дугласу Аренту, директору лаборатории NREL: «Я рассмотрел эти правки с Джеем Каспари, мы можем жить с этой редакцией, но есть некоторые предостережения.В своем ответе в тот же день Арент сосредоточился на дальнейшем умиротворении политических деятелей NREL: «Вот мои предлагаемые уточнения, чтобы, надеюсь, избежать« чрезмерной реакции »Министерства энергетики» ».

В течение следующего года администрация повысила Фитцсиммонса до заместителя помощника секретаря. и Триподи возглавил Политический отдел департамента. Хереза ​​уехала в отраслевой научно-исследовательский институт электроэнергетики, где она сейчас является вице-президентом. Исследование Швов, напротив, ни к чему не привело. Его окончательный отчет остается неопубликованным.

Спустя почти год после ответа Арента от 7 ноября — последнего предметного обсуждения Швов в документах FOIA — группа экспертов по сетям публично обратилась в Министерство энергетики на конференции по передаче, заявив, что Швы были завершены и что Министерство энергетики «разлило» их в бутылки. вверх. Сотрудники отдела коммуникаций Министерства энергетики настаивали на том, что исследование продолжается. В заявлении, опубликованном в сентябре 2019 года, утверждается: «Карьерный персонал Министерства энергетики рассмотрел предварительные результаты и увидел возможность усилить исследование, расширив проект для моделирования и анализа дополнительных сценариев.DOE предположил, что Seams будет выпущен в 2022 году.

Представитель NREL по связям со СМИ ответил на запросы InvestigateWest к официальным лицам NREL, предоставив заявление «от имени лаборатории», которое повторяет слова DOE. В заявлении NREL добавлено только, что «вся информация, которая в настоящее время доступна» на Швах, находится на веб-сайте проекта. На сайте утверждается, что более 30 отраслевых организаций «помогают проводить» исследование через комитет по технической оценке. Каспари, сопредседатель этой группы, говорит, что она не собиралась более двух лет.

По словам Сьюзан Тирни, бывшего помощника министра энергетики, возглавляющего Внешний консультативный совет NREL, в прошлом национальные лаборатории работали достаточно независимо: «Было понимание, что лаборатории обязаны проводить качественные исследования. Я не был знаком с ситуациями, когда редакционная шкала была слишком большой ».

Но при Трампе политические назначенцы предприняли беспрецедентные шаги по регулированию того, как ведется наука, согласно историческому анализу и предупреждению экспертов в области науки и права в журнале Science. И другие научные исследования, особенно связанные с изменением климата, также проводились медленно или похоронены. Одним из них было заказанное Министерством энергетики исследование отказоустойчивости сети, завершенное в апреле 2018 года. Майкл Уэббер, эксперт по энергетике из Техасского университета в Остине и руководитель исследования, отмечает, что его вывод — что повышенная передача, а не только хранение топлива генераторы, помогает электросетям реагировать на экстремальные события, что противоречит заявлениям руководителей Министерства энергетики. «Я никогда не получал сообщения от кого-либо, в котором говорилось бы:« Пожалуйста, проведите исследование, которое пришло бы к выводу, что уголь — это волшебство », поэтому на меня никогда не оказывалось прямого давления.Но я мог как бы читать ветер », — говорит Уэббер.

В случае компании «Шов» вмешательство Министерства энергетики имело реальное и практическое воздействие. Каспари говорит, что ждал доступа к инструментам моделирования Seams, чтобы провести дополнительные исследования для Southwest Power Pool. Растет число проектов по ветро- и солнечной энергии, стремящихся использовать линии Pool.

И, пометив исследование как незавершенное и заблокировав его публикацию, Министерство энергетики снизило доверие к выводам Шима. Один отраслевой журнал по энергетике, отметив то, что он назвал «большой шумихой» после встречи в Айове, сказал, что «Шов» даже не был исследованием: «На самом деле это была презентация, описывающая какое-то будущее настоящее исследование.

Эта потеря доверия снижает шансы на быстрое начало крупномасштабного планирования энергосистемы в Соединенных Штатах. Эксперт по энергетике Питер Фокс-Пеннер, возглавляющий Институт устойчивой энергетики Бостонского университета, говорит, что США отстают от других крупных экономик, когда дело доходит до создания крупных сетевых соединений, которые делают переход на возобновляемые источники энергии возможным. Как пишет Фокс-Пеннер в своей книге 2020 года « Power After Carbon: Building a Clean, Resilient Grid »: «Без лучшего интегрированного планирования мы не сможем даже предположить, какой объем передачи нам нужен, где и как он должен быть построен. .Европа, Австралия и другие страны начинают хорошо разбираться в этих вопросах, в то время как Соединенные Штаты сильно отстают ». Международное энергетическое агентство подсчитало, что рост межрегиональной передачи в Китае может сэкономить его потребителям и промышленности 9 миллиардов долларов в год.

Между тем, общенациональный отчет о перегрузке сети, который Министерство энергетики требует по закону обновлять каждые три года, что является важным компонентом планирования сети, на два года отстает от графика. (На веб-сайте Министерства энергетики ожидается обновление в 2019 году исследования администрации Обамы за 2015 год.)

И есть еще признаки проблем в NREL, где еще два исследования моделирования сетки в настоящее время отсутствуют. Тирни говорит, что эти три исследования были спланированы как трифект: «Шов» был прелюдией; основным событием стало исследование в Северной Америке, в котором были добавлены Техас, Мексика и Канада; и анализ потребностей в электрификации энергии, которые в первую очередь удовлетворяются за счет угля, газа и нефти, был бы более точным. На заключительном этапе последнего исследования исследуется, как электросети США могут поставлять дополнительную мощность для замены ископаемого топлива, сталкиваются с той же политической чувствительностью, что и Швы, и еще не всплыли.Тирни говорит, что NREL сказал ей в прошлом году, что «ожидает утверждения» в DOE.

Исследование NREL в континентальном масштабе, тем временем, сильно отстает от графика. До начала июля веб-сайт проекта North American Renewable Integration Study в прошлом году обещал окончательные результаты. NREL теперь говорит, что результаты могут быть обнародованы позже в этом году, но канадский чиновник сообщил InvestigateWest, что 2020 год маловероятен.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *