Ruchoma średnia iskra

Kinematyka z wykresami Ponieważ nie wolno używać kalkulatorów, SAT II Physics kładzie duży nacisk na problemy jakościowe. Powszechnym sposobem testowania kinematyki jakościowej jest przedstawienie wykresu przedstawiającego pozycję w funkcji czasu, prędkość w czasie lub przyspieszenie w funkcji czasu oraz zadanie pytań dotyczących ruchu obiektu reprezentowanego przez wykres. Ponieważ SAT II Physics składa się w całości z pytań wielokrotnego wyboru, nie musisz wiedzieć, jak narysować wykresy, musisz tylko interpretować dane w nich prezentowane. Umiejętność szybkiego i dokładnego odczytywania takich wykresów pomoże nie tylko rozwiązać takie problemy, ale pomoże również w wizualizacji często abstrakcyjnej dziedziny równań kinematycznych. W poniższych przykładach zbadamy ruch mrówki biegnącej tam iz powrotem wzdłuż linii. Wykresy pozycji względem czasu Wykresy pozycji względem czasu dają łatwy i oczywisty sposób określania przesunięcia obiektów w danym momencie oraz subtelniejszy sposób określania prędkości obiektów w danym momencie. Pojmijmy te koncepcje w praktyce, patrząc na poniższy wykres przedstawiający ruchy naszej przyjaznej mrówki. Każdy punkt na tym wykresie daje nam pozycję mrówki w danym momencie. Na przykład punkt (2,2) mówi nam, że dwie sekundy po rozpoczęciu ruchu mrówka znajdowała się dwa centymetry na lewo od pozycji początkowej, a punkt na (3,1) mówi nam, że trzy sekundy po rozpoczęciu ruchu mrówka znajduje się jeden centymetr na prawo od pozycji początkowej. Przeczytajmy, co wykres może nam powiedzieć o ruchach mrówek. Przez pierwsze dwie sekundy mrówka przesuwa się w lewo. Następnie, w następnej sekundzie, zmienia kierunek i porusza się szybko do y 1. Mrówka pozostaje nieruchoma w y 1 przez trzy sekundy, zanim znowu skręca w lewo i wraca do miejsca, w którym się zaczęło. Zwróć uwagę, jak zwięźle wykres wyświetla wszystkie te informacje. Znamy przemieszczenie mrówek i wiemy, ile czasu zajmuje przemieszczanie się z miejsca na miejsce. Uzbrojeni w tę informację powinniśmy również być w stanie określić prędkość mrówek, ponieważ prędkość mierzy szybkość zmiany przemieszczenia w czasie. Jeśli przesunięcie zostało tu podane przez wektor y. wtedy prędkość mrówki jest Jeśli pamiętasz, nachylenie wykresu jest miarą wznoszenia się nad biegiem, to jest ilością zmiany w kierunku y podzieloną przez wielkość zmiany w kierunku x. Na naszym wykresie jest zmiana kierunku y i jest to zmiana w kierunku x, więc v jest miarą nachylenia wykresu. Dla dowolnego wykresu pozycji względem czasu prędkość w czasie t jest równa nachyleniu linii wt. Na wykresie złożonym z linii prostych, podobnie jak powyższy, możemy łatwo obliczyć nachylenie w każdym punkcie wykresu, a tym samym znać chwilową prędkość w danym momencie. Możemy powiedzieć, że mrówka ma prędkość zerową od t 3 do t 6. ponieważ nachylenie linii w tych punktach wynosi zero. Możemy również powiedzieć, że mrówka płynie z największą prędkością pomiędzy t 2 a t 3. Ponieważ wykres pozycji względem czasu jest najostrzejszy pomiędzy tymi punktami. Obliczanie średniej prędkości mrówek w tym przedziale czasu jest prostą sprawą dzielenia się wzrostem przez bieg, jak uczyliśmy się w klasie matematycznej. Jak o średniej prędkości pomiędzy t 0 a t 3. Łatwiej jest ją posortować za pomocą wykresu przed nami, ponieważ łatwo jest zobaczyć przesunięcie w t 0 i t 3. i dlatego nie mylić przesunięcia i odległości . Chociaż całkowite przesunięcie w pierwszych trzech sekundach wynosi jeden centymetr w prawo, całkowita pokonana odległość wynosi dwa centymetry w lewo, a następnie trzy centymetry w prawo, na sumę pięciu centymetrów. Tak więc średnia prędkość nie jest taka sama jak średnia prędkość mrówki. Kiedy już wyliczyliśmy całkowitą odległość przebytą przez mrówkę, obliczenie jej średniej prędkości nie jest trudne: zakrzywiona pozycja w porównaniu z wykresami czasu Wszystko dobrze i dobrze, ale jak obliczyć prędkość zakrzywionej pozycji w stosunku do wykresu czasu? , zła wiadomość jest taka, że ​​potrzebujesz rachunku różniczkowego. Dobrą wiadomością jest to, że SAT II Physics nie oczekuje, że użyjemy rachunku różniczkowego, więc jeśli dostaniemy wykres zakrzywionej pozycji w funkcji czasu, zostaną tylko zadane pytania jakościowe i nie będziemy oczekiwać żadnych obliczeń. Kilka punktów na wykresie będzie prawdopodobnie oznaczonych etykietami, a będziesz musiał określić, który punkt ma największą lub najmniejszą prędkość. Pamiętaj, że punkt o największym nachyleniu ma największą prędkość, a punkt o najmniejszym nachyleniu ma najmniejszą prędkość. Punkty zwrotne wykresu, szczyty wzgórz i doliny dolin, gdzie nachylenie jest zerowe, mają zerową prędkość. Na tym wykresie, na przykład, prędkość wynosi zero w punktach A i C. największe w punkcie D. i najmniejszy w punkcie B. Prędkość w punkcie B jest najmniejsza, ponieważ nachylenie w tym punkcie jest ujemne. Ponieważ prędkość jest wielkością wektorową, prędkość w punkcie B będzie dużą liczbą ujemną. Jednak prędkość w punkcie B jest większa nawet od prędkości w punkcie D. prędkość jest skalarną wielkością, więc zawsze jest dodatnia. Nachylenie w punkcie B jest jeszcze bardziej strome niż przy D. więc prędkość jest największa w B. Wykresy prędkości i czasu Wykresy prędkości i czasu są najbardziej wymownym rodzajem wykresu, który można tu zobaczyć. Mówią nam bardzo bezpośrednio, czym jest prędkość przedmiotu w danym momencie i dostarczają subtelnych środków do określania zarówno pozycji, jak i przyspieszenia tego samego obiektu w czasie. Obiekt, którego prędkość jest poniżej przedstawiona, to nasza wiecznie pracująca mrówka, nieco później w ciągu dnia. Możemy nauczyć się dwóch rzeczy o prędkości mrówek poprzez szybkie spojrzenie na wykres. Po pierwsze, możemy dokładnie określić, jak szybko to się dzieje w danym momencie. Na przykład widzimy, że dwie sekundy po rozpoczęciu ruchu mrówka porusza się w odległości 2 cm. Po drugie, możemy powiedzieć, w którym kierunku porusza się mrówka. Od t 0 do t 4. prędkość jest dodatnia, co oznacza, że ​​mrówka przesuwa się w prawo. Od t 4 do t 7. prędkość jest ujemna, co oznacza, że ​​mrówka przesuwa się w lewo. Możemy obliczyć przyspieszenie na wykresie prędkości względem czasu w taki sam sposób, w jaki obliczamy prędkość na wykresie pozycji w funkcji czasu. Przyspieszenie to szybkość zmiany wektora prędkości, który wyraża się jako nachylenie wykresu prędkości w funkcji czasu. Dla wykresu prędkości w funkcji czasu przyspieszenie w czasie t jest równe nachyleniu linii w t. Jakie jest przyspieszenie naszej mrówki w t 2,5 i t 4. Patrząc szybko na wykres, widzimy, że nachylenie linii w t 2.5 wynosi zero, a zatem przyspieszenie jest podobnie zerowe. Nachylenie wykresu między t3 i t5 jest stałe, więc możemy obliczyć przyspieszenie w t4, obliczając średnie przyspieszenie między t3 i t5: Znak minus informuje nas, że przyspieszenie jest w kierunku lewym, ponieważ mamy zdefiniował współrzędne y w taki sposób, że prawo jest dodatnie, a lewe jest ujemne. W chwili t3 mrówka przesuwa się w prawo o 2 cm, więc przyspieszenie w lewo oznacza, że ​​mrówka zaczyna zwalniać. Patrząc na wykres, widzimy, że mrówka zatrzymuje się na t 4., a następnie zaczyna przyspieszać w prawo. Wykresy prędkości w funkcji czasu mogą również informować nas o przemieszczeniu obiektów. Ponieważ prędkość jest miarą przemieszczenia w czasie, możemy wywnioskować, że: Graficznie oznacza to, że przemieszczenie w danym przedziale czasu jest równe powierzchni pod wykresem w tym samym przedziale czasowym. Jeśli wykres znajduje się powyżej t-osi, to przesunięcie dodatnie jest obszarem między wykresem a t-osią. Jeśli wykres znajduje się poniżej t-osi, to przesunięcie jest ujemne i jest obszarem między wykresem a t-osią. Przyjrzyjmy się dwóm przykładom, aby uczynić tę regułę jaśniejszą. Po pierwsze, czym jest przesunięcie mrówek między t2 i t3. Ponieważ prędkość jest stała w tym przedziale czasowym, obszar między wykresem a t-osią jest prostokątem o szerokości 1 i wysokości 2. Przesunięcie między t 2 a t 3 to obszar tego prostokąta, który wynosi 1 cm s 2 cm na prawo. Następnie należy rozważyć przesunięcie mrówek między t 3 i t 5. Ta część wykresu daje nam dwa trójkąty, jeden powyżej t-osi i jeden poniżej t-osi. Oba trójkąty mają powierzchnię 1 2 (1 s) (2 cm) 1 cm. Jednak pierwszy trójkąt znajduje się powyżej t-osi, co oznacza, że ​​przemieszczenie jest dodatnie, a tym samym prawe, podczas gdy drugi trójkąt znajduje się poniżej t-osi, co oznacza, że ​​przesunięcie jest ujemne, a tym samym na lewo. Całkowite przesunięcie między t3 i t5 wynosi: Innymi słowy, w t 5. mrówka znajduje się w tym samym miejscu co w t3. Wykresy krzywych prędkości względem wykresów czasu Podobnie jak w przypadku wykresów pozycji w funkcji czasu wykresy prędkości w funkcji czasu mogą być również zakrzywione. Pamiętaj, że regiony o stromym zboczu wskazują na gwałtowne przyspieszenie lub spowolnienie, regiony o łagodnym nachyleniu wskazują małe przyspieszenie lub spowolnienie, a punkty zwrotne mają zerowe przyspieszenie. Wykresy przyspieszenia względem czasu Po przeanalizowaniu wykresów pozycji w funkcji czasu i prędkości w funkcji czasu wykresy przyspieszenia w funkcji czasu nie powinny stanowić zagrożenia. Spójrzmy na przyspieszenie naszej mrówki w innym momencie jej zawrotnego dnia. Wykresy przyspieszenia w funkcji czasu dostarczają nam informacji o przyspieszeniu i prędkości. SAT II Fizyka ogólnie przylega do problemów, które wiążą się ze stałym przyspieszeniem. Na tym wykresie mrówka przyspiesza z 1 ms 2 z t2 do t5 i nie przyspiesza między t6 i t7, czyli między t6 i t7 prędkość mrówek jest stała. Obliczanie zmiany prędkości Przyspieszenie względem wykresów czasu mówi nam o prędkości obiektów w taki sam sposób, w jaki wykres prędkości w czasie mówi nam o przemieszczeniu obiektów. Zmiana prędkości w danym przedziale czasu jest równa powierzchni pod wykresem w tym samym przedziale czasowym. Bądź ostrożny: obszar pomiędzy wykresem a t-osią daje zmianę prędkości, a nie ostateczną prędkość lub średnią prędkość w danym okresie czasu. Co zmienia mrówki w prędkości pomiędzy t 2 i t 5. Ponieważ przyspieszenie jest stałe w tym przedziale czasu, obszar pomiędzy wykresem a osią t jest prostokątem o wysokości 1 i długości 3. Obszar zacienionego obszaru , a co za tym idzie zmiana prędkości w tym przedziale czasowym, wynosi 1 cm 2 3 s 3 cm w prawo. Nie oznacza to, że prędkość w t 5 wynosi 3 cm, oznacza to po prostu, że prędkość jest o 3 cm większa niż w t2. Ponieważ nie otrzymaliśmy prędkości w t2, nie możemy od razu powiedzieć, jaka jest prędkość t 5. Podsumowanie zasad czytania wykresów Możesz mieć problemy z przypomnieniem, kiedy szukać zbocza i kiedy szukać obszaru pod wykresem. Oto kilka praktycznych reguł: nachylenie na danym wykresie jest równoważne ilości, którą otrzymujemy dzieląc wartość y przez osi X. Na przykład, y-osi wykresu pozycji w funkcji czasu daje nam przesunięcie, a x-osi daje nam czas. Przemieszczenie podzielone przez czas daje nam prędkość, czyli to, co przedstawia nachylenie wykresu pozycji w czasie. Obszar pod danym wykresem jest równoważny ilości otrzymanej przez przemnożenie x-osi i Y-osi. Na przykład, oś Y wykresu przyspieszenia w funkcji czasu przyspiesza, a oś x daje nam czas. Przyspieszenie pomnożone przez czas daje nam zmianę prędkości, która reprezentuje obszar między wykresem a osią x. Możemy podsumować to, co wiemy o wykresach w tabeli: Spark Energy 09 lutego, 2017 20 Absolwent Jaskrawy Sparks z Akademii - Dwudziestu mieszkańców Granic świętuje po tym, jak zostali inauguracyjnymi absolwentami Spark Energyrsquos ne. 07 października 2018 Chris Gauld wygrywa EY Energy Entrepreneur of the Year - Wersquore z dumą ogłasza, że ​​Chris, nasz CEO, wygrał kategorię Energia na EY Entrepreneur of the. 03 października 2018 Spark w rankingu Top Track 250 Tabela ligowa - Spark Energy znalazła się w dorocznym rankingu Sunday Times Grant Thornton Top Track 250. Występuje w dniu 13 lutego 2017 r. Utrzymaj Spark Alive w Walentynki - Walentynki są jedną z najbardziej ruchliwych nocy w restauracjach, więc dlaczego nie mieć przytulności w domu w tym roku. 24 stycznia 2017 r. Burns Kolacja o budżecie energetycznym - Robert Burns jest wspominany ze względu na swoje słynne utwory poezji i miłości, mistrz wersetu. Jednak stary Rabbie, za wszystko, kim jest. 15 grudnia 2018 r. Nie pozwól, aby Twoje resztki trafiły na odpady w te Święta Bożego Narodzenia - Nadmierne oddawanie się stało się nieodłączną częścią obchodów Bożego Narodzenia, z każdym z nas z zapałem. 25 Lut, 2017 Tylko jedna filiżanka Wypełnij czajnik tylko tyle wody, ile potrzebujesz, aby uniknąć marnowania energii: t. coU2LaXjl8LC t. co8GxX7ZFtxl 25 lutego 2017 r. Potrzebujesz superszybkiego, nieograniczonego łącza szerokopasmowego do nowego domu Nasze pakiety zaczynają się już od 5,50 miesiąc Znajdź dla siebie: t. coglX9p5ERz4 24 lut, 2017 Preferuj przewidywalność, jeśli chodzi o rachunek za energię Dowiedz się więcej o naszym Saver Naprawione taryfy i oferty: t. coilqspcMri8 25 lutego, 2017 Gotowy, aby zmienić dostawcę energii Uzyskaj ofertę i porównanie w oparciu o Twoje wykorzystanie i styl życia w zaledwie 5 minut Zacznij oszczędzać na rachunkach za energię. - Czytaj więcej 24 lutego, 2017 Bylibyśmy zawsze tutaj, aby pomóc, więc jeśli potrzebujesz wsparcia w zrozumieniu rachunku, sprawdź ten prosty podział: goo. gliiADSz - Przeczytaj więcej 23 lutego 2017 Następna generacja liczników gazu i energii elektrycznej. Zobowiązaliśmy się do wprowadzenia inteligentnych liczników do wszystkich naszych klientów do końca 2020 roku. Ene. - Przeczytaj więcej ANALIZA SZKŁA W tej sekcji omówiono czynniki wpływające na konstrukcję rezonansowego układu ładowania za pomocą obrotowej iskiernika. W szczególności omówiono wzajemne oddziaływanie następujących trzech zmiennych: prędkość zapłonu wirowego, (BPS) wartość kondensatora w zbiorniku, wartość indukcyjności balastu (Cp), różne kombinacje prędkości obrotowej, kondensator w zbiorniku i ustawienia balastu, a wydajność jest scharakteryzowana pod względem mocy przepustowość i współczynnik mocy. Niektórzy zastanawiają się także nad szczytowym napięciem kondensatora i prawdopodobieństwem nasycenia w transformatorze zasilającym. Ta strona zawiera teorię dotyczącą ładowania rezonansowego, a także zawiera wyniki symulacji dla systemów Tesla Coil opartych na transformatorze NST i mocy. Dla tych, którzy nie interesują się teorią, wykresy są przynajmniej warte uwagi. (Należy zauważyć, że wszystkie przedstawione tutaj wyniki symulacji odnoszą się do pracy z zasilaniem 50 Hz.) Gdy w systemie prądu zmiennego, w którym stosuje się ładowanie rezonansowe, stosowana jest iskiernik obrotowy, występują trzy charakterystyczne częstotliwości pracy w układzie: Częstotliwość zasilania prądem przemiennym, Jest to częstotliwość napięcia zasilania sieciowego (50 Hz w Wielkiej Brytanii i Europie, 60 Hz w USA). Częstotliwość zapłonu obrotowego, (BPS) Jest to liczba wyładowań na sekundę, jaką obrotowa iskiernik narzuca systemowi. Częstotliwość ładowania rezonansowego, (Fr) Jest to naturalna częstotliwość rezonansowa obwodu ładowania utworzonego przez kondensator w zbiorniku w połączeniu z indukcyjnością przecieku lub indukcyjnością statecznika zasilania. Częstotliwość zasilania prądem przemiennym jest zazwyczaj stała. Rzeczywista wartość w zależności od kraju, w którym żyjesz. Jednak projektant cewek Tesli ma znaczną swobodę w wyborze prędkości obrotowej strzelania i charakterystyki obwodu ładowania rezonansowego. Częstotliwość wyzwalania obrotowego może być całkowitą wielokrotnością częstotliwości zasilania, jeśli stosowany jest obrotowy rotor, lub może być całkowicie niezwiązany z częstotliwością zasilania w przypadku asynchronicznego obrotu. Obrót asynchroniczny reprezentuje przypadek ogólny, natomiast obroty synchroniczne reprezentują przypadek szczególny. Ta strona obejmie szeroki zakres szybkości zapłonu, w tym prędkości, które są synchroniczne. Informacje przedstawione tutaj dotyczą zatem zarówno systemów synchronicznych, jak i asynchronicznych. Właściwości ładowania rezonansowego zależą od wybranej wartości kondensatora w zbiorniku i indukcyjności przecieku lub stateczności źródła zasilania. W przypadku systemu zasilanego przez transformator Neon Sign. kondensator zbiornika rezonuje z indukcyjnością przecieku wbudowaną w transformator. W przypadku systemu, który jest zasilany zewnętrznie obciążonym transformatorem mocy. kondensator zbiornika rezonuje z induktancją statecznika, która jest odbijana od strony WN transformatora podwyższającego. Bez względu na zastosowany rodzaj zasilania, zawsze możemy zredukować obwód do uproszczonego modelu pokazanego naprzeciwko. Dokonuje się tego, wyobrażając sobie, że indukcyjność przecieku lub indukcyjność statecznika jest szeregowa z uzwojeniem wysokiego napięcia transformatora podwyższającego. Nazwiemy to L b. Jego wartość będzie zwykle w dziesiątkach lub setkach ciastek. Taki sposób modelowania systemu wyjaśniono bardziej szczegółowo w poprzednich rozdziałach dotyczących balastowania i ładowania rezonansowego. Podsumowując, ta metoda pozwala nam zmniejszyć obwód ładowania do źródła wysokiego napięcia podłączonego do szeregowego obwodu rezonansowego. Radzenie sobie z obwodem ładowania rezonansowego, chociaż rezonansowy obwód ładowania składa się z indukcyjności przecieku i pojemności zbiornika, rzeczywiste wartości L i C nie są najbardziej użytecznymi parametrami do omówienia przy rozważaniu zachowania obwodu. Bardziej przydatna jest praca z dwoma innymi parametrami obwodu rezonansowego, które pochodzą od L i C: Naturalna częstotliwość rezonansowa, F r 1 2 pi sqrt (Lb C p) Jest to częstotliwość rezonansowa obwodu ładowania i jest odwrotnie proporcjonalna do L bx C p. Definiuje on wszystkie zależne od czasu zachowanie rezonansowego układu ładowania, takie jak optymalny obrotowy BPS, faza obrotowa, współczynnik mocy i wzrost napięcia rezonansowego. Definiuje on w szczególności kształt przebiegów ładowania. Charakterystyczna impedancja, jest proporcjonalna do Lb C p i określa współczynnik mocy obwodu ładowania. Z r można uważać za rodzaj impedancji obciążenia połączonej na wyjściu transformatora WN. Niska wartość Z oznacza dużą przepustowość, a wysoka Z r oznacza niską przepustowość. Zamiast projektowania obwodu ładowania pod względem kondensatora Cp zbiornika i statecznika Lb. powinniśmy zaprojektować go pod względem jego częstotliwości rezonansowej F r i impedancji charakterystycznej Z r. ponieważ są to parametry, które naprawdę definiują jego zachowanie. Oznacza to manipulowanie C p i L b w połączeniu, zamiast dostosowywania jednej zmiennej w izolacji. Pozwolę sobie wyjaśnić za pomocą dwóch przykładów. Jeżeli dany system działa dobrze z danym kondensatorem pierwotnym C p i statecznikiem Lb. możemy z łatwością podwoić przepustowość mocy, zmieniając C p i L b w połączeniu. Jeżeli Cp jest podwojony, a Lb zmniejszony o połowę, wówczas produkt LbxCp pozostaje niezmieniony, a rezonansowa częstotliwość ładowania Fr pozostaje taka sama. Gwarantuje to, że żaden z aspektów czasowych projektu nie ulegnie zmianie. To znaczy. Prędkość obrotowa i faza nie muszą być zmieniane, a przebiegi współczynnika mocy i ładowania pozostają takie same. Jednak zmiana Lb C p oznacza, że ​​impedancja charakterystyczna obwodu jest o połowę mniejsza. Oznacza to podwojenie mocy przetwarzanej przez system i około 40 wzmocnień iskiernika. (Powyższa analiza wyjaśnia, dlaczego podwojenie pojemności zbiornika jest mądrą decyzją, gdy do zasilacza cewki Tesli jest dodawany drugi NST Równoległe dwa identyczne NST podwaja dostępny prąd lub skutecznie zmniejsza o połowę L b. Oznacza to, że C p powinno być podwojone w aby zachować F r takie same, Zmienia się tylko Z r. Wydajność mocy jest podwojona, ale iskiernik wciąż strzela z tą samą częstotliwością, a napięcia w obwodzie ładowania pozostają niezmienione.) Podobnie, jeśli chcemy sterować konkretnym system z wyższą szybkością wypalania rotacyjnego, ale z podobną mocą przerobową, możemy to również zrobić, zmieniając C p i L b w połączeniu. Jeśli C p i L b zostaną zmniejszone o połowę, częstotliwość rezonansowa zostanie zmniejszona o połowę. Oznacza to zmiany przebiegów ładowania, ponieważ kondensator w zbiorniku będzie ładował się znacznie szybciej po każdym odpaleniu. Optymalna prędkość obrotowa będzie teraz wyższa, a współczynnik mocy i napięcia szczytowe będą również różne. Ponieważ jednak Lb C p pozostaje niezmieniony, charakterystyczna impedancja obwodu jest taka sama, a podobna ilość mocy zostanie przetworzona przy nowej prędkości obrotowej. Taka zmiana pozwala na porównanie zalet różnych prędkości obrotowych bez znacznej zmiany ogólnej przepustowości mocy. Poniższy wykres podsumowuje wpływ Lb i C p na zachowanie obwodu rezonansowego ładowania: Należy tu wspomnieć, że jakakolwiek zmiana pojemności zbiornika Cp oznacza, że ​​punkt zaczepienia cewki Tesli musiałby zostać skorygowany w celu odzyskania poprawnego dostrojenia cewki Tesli jako całości. Rodzaje zasilania elektrycznego, W systemie wykorzystującym zewnętrznie obciążony transformator mocy projektant może łatwo zmienić Lb, zmieniając indukcyjność cewki indukcyjnej po stronie niskiego napięcia transformatora. Indukcyjność statecznika jest przekształcana przez stosunek skrętu do kwadratu i pojawia się w odbiciu po stronie wysokiego napięcia transformatora. Dlatego też, przy regulowanym balastie i kondensatorze pierwotnym, zarówno częstotliwość rezonansowa obwodu ładowania Fr, jak i impedancja Zr mogą być zmieniane niezależnie zależnie od potrzeb. To naprawdę bardzo elastyczny system. W systemach opartych na transformatorach bocznikowych, takich jak transformatory z napisem neonowym, indukcyjność upływu jest najczęściej ustalana podczas produkcji transformatora. Ze względu na to ograniczenie, metody projektowania z wykorzystaniem transformatorów przetokowych i transformatorów zewnętrznych z balastem są nieco inne. Wymagania dotyczące projektu stają się również nieco inne, gdy przechodzimy z małych przetokowanych systemów NST do transformatorów z zewnętrznym zasilaniem o większej mocy. Wewnętrzne źródła bocznikowe (NST) Zasilacze składające się z transformatorów z sygnałem Neon mają wewnętrzne boczniki magnetyczne, które są wbudowane na etapie projektowania. Te boczniki obniżają współczynnik sprzężenia transformatora i wprowadzają ustaloną wartość indukcyjności rozproszenia Lb szeregowo z uzwojeniem wtórnym. Ponieważ Lb jest stałe, projektant może wpływać tylko na zachowanie się obwodu ładowania rezonansowego, zmieniając kondensator Cp zbiornika. Ma to jednak niepożądany wpływ, że zmienia on jednocześnie zarówno częstotliwość rezonansową Fr, jak i impedancję charakterystyczną Zr. Ten brak elastyczności musi być akceptowany przez transformatory z wewnętrznym mostkiem. (Z technicznego punktu widzenia projektant może zwiększyć L b, dodając statecznik zewnętrzny, lub zmniejszyć L b, poprzez parowanie kilku NST, chociaż dla tej analizy założymy, że L b jest stała). Przy stałej L b zmiennymi w systemie są kondensatory zbiornika rozmiar C p i współczynnik rotacji strzelania BPS. Celem analizy jest znalezienie optymalnego rozmiaru kondensatora w celu uzyskania maksymalnej przepustowości mocy przy określonej prędkości obrotowej strzelania. Maksymalna przepustowość mocy zapewnia najlepszą wydajność iskrzenia. Poniższy wykres został opracowany na podstawie wyników wielu symulacji Microsim. Pokazuje przepustowość mocy przy różnych rozmiarach kondensatorów przy różnych prędkościach rotacji. Symulacja wykorzystuje model NST 10kV200mA do zasilania. (Ma indukcyjność przecieku wynosząca 159 kipieli przy 50 Hz. Dopasowany rozmiar kondensatora dla rezonansu przy częstotliwości linii 50 Hz wynosiłby 64nF.) Każda kolorowa linia reprezentuje operację przy konkretnej prędkości obrotowej strzelania (BPS). Z wykresu widać, że różne prędkości obrotowe powodują maksymalną przepustowość mocy przy różnych pojemnościach kondensatorów zbiornikowych. Na przykład, praca przy 150BPS (Magenta) wymaga kondensatora 65nF dla maksymalnej mocy, podczas gdy praca przy 1000BPS (żółty) wymaga 10nF pojemności zbiornika dla maksymalnej mocy z tym konkretnym zasilaniem. Ogólnie rzecz biorąc, obroty o małej prędkości wymagają dużych kondensatorów zbiornikowych, a obroty o dużej prędkości wymagają mniejszych kondensatorów w zbiorniku, aby uzyskać maksymalną moc. Należy jednak pamiętać, że wyższe obroty powodują coraz mniejszy pobór mocy, nawet przy zastosowaniu optymalnej pojemności zbiornika. Zwróć uwagę, że linia 150BPS osiąga wartości szczytowe powyżej 2000 watów, podczas gdy wartość szczytowa 1000BPS wynosi tylko 1100 watów. Ta redukcja mocy przerywanej przy dużych prędkościach przerywania jest jedną wyraźną wadą stosowania wewnętrznych przetężonych transformatorów, które mają ustaloną indukcyjność wycieku. Jest również oczywiste, że zasilanie NST o mocy 10kv200mA może dostarczyć więcej niż jego moc znamionowa 2kW przy niskich prędkościach strzelania rotacyjnego. Niestety, powyższy wykres jest nieco mylący pod tym względem, ponieważ asynchroniczna operacja między 100BPS a 200BPS jest mocno nękana przez rosnące problemy. Problemy te powstają w wyniku bicia pomiędzy częstotliwością wystrzeliwania a częstotliwością zasilania. Jednak działanie synchroniczne 100BPS jest bardzo funkcjonalną szybkością wyzwalania. Pozwala na pobór mocy znamionowej większej niż znamionowa z transformatorów przetężeniowych i nie wykazuje narastania z powodu działania synchronicznego. Wybór głównego kondensatora zbiornika, Czy istnieje prosty sposób obliczenia najlepszego rozmiaru kondensatora zbiornika dla systemu NST z wykorzystaniem szczeliny obrotowej Kondensatory zbiornikowe w systemach opartych na NST są często porównywane z dopasowanym rozmiarem wymaganym do rezonansu przy częstotliwości linii zasilającej. Dla tego konkretnego zasilania 10kv200mA dopasowany rozmiar kondensatora wynosi 64nF. Jest to wartość, która będzie rezonować przy 50 Hz z indukcyjnością przecieku Henry'ego transformatora. Poniższy wykres podsumowuje optymalne rozmiary kondensatorów dla szerokiego zakresu prędkości obrotowej strzelania. Obejmuje to również przybliżoną zasadę obliczania kciuka, aby umożliwić znalezienie najlepszego rozmiaru kondensatora dla danej prędkości zapłonu. Optymalny kondensator cp w systemie opartym na NST można znaleźć z następującego przybliżenia: C p 150 x C dopasowany BPS Gdzie: C dopasowany jest dopasowaną wartością kondensatora dla rezonansu przy 50 Hz z indukcyjnością NST na przeciekanie. C dopasowane I (V x 2 x pi x 50) Przykład: Rozważmy transformator neonowy 12kV60mA działający na zasilaniu 50Hz. Dopasowana wartość kondensatora wynosi: C 0,060 (12000 x 2 x pi x 50) C pasuje 15,9nF Jeśli ma być używany synchroniczny rotor 100BPS, wówczas wymagana pojemność jest ustalana przez wykonanie BPS100: C p 150 x 15.9 100 Średnia Kolumna napięciowa w tabeli pokazuje, że istnieje pewna możliwość nasycenia transformatora w przypadku zastosowania rotora 100BPS lub 200BPS. Jednak większość transformatorów prawdopodobnie jest w stanie wytrzymać kilka procent przepięć, zanim nasycenie stanie się problematyczne. Wpływ zmniejszenia wielkości kondensatora przy wysokich prędkościach obrotowych ma na celu zwiększenie naturalnej częstotliwości rezonansowej obwodu ładowania. Powoduje to, że kondensator ładuje się ponownie szybciej i powoduje, że przebieg ładowania kondensatora staje się bardziej spiczasty. obniżenie jego wartości średniej, ale zwiększenie wartości szczytowej. (Widać to patrząc na dwie ostatnie kolumny powyższej tabeli.) Ważne jest wysokie napięcie szczytowe, ponieważ określa ono energię zmagazynowaną w kondensatorze zbiornika przed rozładowaniem. Pożądana jest również niska średnia wartość, ponieważ zmniejsza to prawdopodobieństwo nasycenia transformatora i zmniejsza średnie napięcie obserwowane przez dielektryk kondensatora. Dlatego spiczasty przebieg ładowania jest naprawdę dobrą rzeczą. Z powyższej tabeli wynikają dwie inne rzeczy. Po pierwsze, wszystkie przykłady wskazują napięcia szczytowe przekraczające normalne napięcie obwodu otwartego transformatora. Oznacza to, że gdy system pracuje z pełną mocą, wtórne transformatory będą znacznie przeładowane ze względu na efekt wzrostu rezonansu. Jeżeli to przepięcie nie może być zaakceptowane, pojemność zbiornika może zostać zwiększona, aby obciążyć NST i zmniejszyć napięcie szczytowe. Jest to jednak kosztem zmniejszenia przepustowości mocy i gorszego współczynnika mocy. Po drugie, wiele wartości współczynnika mocy w tabeli jest poniżej 0,8. Współczynnik mocy można poprawić, zmniejszając pojemność zbiornika. Niestety zmniejsza to również ogólną przepustowość mocy i powoduje wzrost napięcia szczytowego. Jak zawsze istnieje kompromis, a to wynika z faktu, że indukcyjność rozproszenia Lb w systemie opartym na NST jest stała. W tym przypadku najlepiej radzić sobie ze słabym współczynnikiem mocy, podłączając kondensatory poprawiające współczynnik mocy na linii zasilania. W praktyce systemy oparte na NST mają zwykle stosunkowo niską moc, więc wymagana jest niewielka pojemność PFC, aby zlikwidować mały przepływ prądu biernego i zapewnić znaczną poprawę współczynnika mocy. Kliknij tutaj, aby przeczytać następną stronę na temat: Zewnętrznie balastowane materiały eksploatacyjne,