Þétti er rafmagnsíhlutur sem geymir orku í rafsviði. Þó að það sé notað í rafrásum er einnig hægt að útskýra hegðun þess með vélrænu líkani. Mest notaða vélrænni framsetning þétta er gormur vegna þess að báðir íhlutir geyma orku og losa hana þegar kerfisaðstæður breytast.
Þessi verkfræðilegi samanburður er gagnlegur í mekatróník, titringsgreiningu, stýrikerfishönnun, rafvélrænni líkanagerð og tæknimenntun. Það hjálpar verkfræðingum að skilja hvernig orka færist á milli raf- og vélrænna kerfa.
Hver er vélræn framsetning þétta?
Í algengri kraftspennulíkingu samsvarar rafmagnsþétti vélrænni gorm. Þéttirinn geymir raforku en gormurinn geymir teygjanlega hugsanlega orku.
Þegar spenna er sett yfir þétta safnast rafhleðsla á plötur hans. Á sama hátt, þegar krafti er beitt á gorm, þjappast gormurinn saman eða teygjast. Bæði kerfin halda geymdri orku þar til hringrásin eða vélrænni fyrirkomulagið gerir kleift að losa þá orku.
Þessi líking gerir vorið að gagnlegu vélrænu þéttalíkani til að útskýra orkugeymslu og kraftmikla kerfishegðun.
Þéttir og vor: Grunnlíkingin
Hægt er að skilja sambandið á milli þétta og gorms með orkugeymsluaðgerðum þeirra.
| Rafkerfi | Vélrænt kerfi |
| Þétti | Vor |
| Spenna | Afl |
| Rafhleðsla | Tilfærsla |
| Rýmd | Vélrænt samræmi |
| Raforka | Teygjanleg möguleg orka |
Þétti með hærri rýmd getur geymt meiri hleðslu við tiltekna spennu. Í vélrænni líkaninu getur hæfari gormur framkallað meiri tilfærslu undir tilteknum krafti.
Þetta er ástæðan fyrir því að vélrænt samræmi, frekar en fjöðrstífleiki einn, er almennt tengdur rafrýmd. Stífur gormur hefur litla hæfni en sveigjanlegur gormur hefur mikla þol.
Hvernig vélrænn þétti geymir orku
Hugtakið vélrænni þétti er oft notað óformlega til að lýsa vélrænum íhlut eða kerfi sem geymir og losar orku á svipaðan hátt og rafmagnsþétti. Í einföldu gormalíkani er orka geymd þegar gormurinn er þjappaður saman eða framlengdur.
Orkan sem geymd er í rafþéttum er tengd rýmd og spennu. Orkan sem geymd er í gormum tengist stífleika og tilfærslu gorma. Í báðum tilfellum getur geymd orka síðar farið aftur í kerfið.
Til dæmis getur gormur í vélrænum búnaði tekið í sig orku meðan á hreyfingu stendur og losað hana eftir það. Í rafrás getur þétti tekið í sig hleðslu við hleðslu og afhleðslu þegar hringrásin krefst orku.
Af hverju vélræn líking er gagnleg
Vélræn framsetning þétta hjálpar verkfræðingum að bera saman kerfi sem virðast ólík en fylgja svipuðum stærðfræðilegum meginreglum. Þetta er sérstaklega mikilvægt þegar hannað er samþættan raf- og vélbúnað.
Umsóknir innihalda:
- Rafeindastýringar
- Titringsstýringarkerfi
- Fjöðrunargreining bifreiða
- Vélfærafræði og hreyfistýringarbúnaður
- Skynjarar og mælitæki
- Hátalarar og hljóðkerfi
- Búnaður til orkuöflunar
- Eftirlíking stjórnkerfis
Með því að nota vélrænt þéttalíkan geta verkfræðingar séð geymda orku, dempun, tregðu og sveiflu skýrar.
Þétti, viðnám og inductor í vélrænum gerðum
Algjör rafmagns-vélræn samlíking inniheldur venjulega þrjá grundvallarþætti.
Þétti og gorm
Þétti geymir raforku en gormur geymir vélræna orku. Í völdu samlíkingunni er rýmd tengd vélrænni samræmi.
Viðnám og dempari
Rafmagnsviðnám dreifir orku sem hita. Vélrænn dempari dreifir hreyfiorku, oft með núningi eða vökvamótstöðu. Bæði draga úr magni nothæfrar orku í kerfi.
Inductor og messa
Rafmagnspóli geymir orku í segulsviði. Í vélrænu líkani geymir massi hreyfiorku á meðan hann hreyfist. Báðir þættirnir standast hraðar breytingar á flæðibreytum sínum.
Saman gera þessi tengsl verkfræðingum kleift að líkja raf- og vélrænni kerfi með svipuðum mismunadrifjöfnum.
Mikilvæg athugasemd um líkanasamninga
Verkfræðingar ættu að gæta varúðar þegar rætt er um vélrænan þétta vegna þess að mismunandi hliðstæður geta kortlagt rafmagns- og vélrænar breytur á mismunandi hátt. Í einni algengri venju er þétturinn táknaður með gorm. Í annarri líkanaðferð er hægt að tjá samsvörunina á mismunandi hátt eftir því hvernig krafti, hraða, spennu og straumi er úthlutað.
Lykilatriðið er að velja eina hliðstæðureglu og beita henni stöðugt í gegnum greininguna. Blöndunarreglur geta skapað rangar ályktanir um stífleika, samhæfni, dempun eða tregðu.
Fyrir hagnýt verkfræðileg samskipti er gagnlegt að skilgreina breyturnar og jöfnurnar í upphafi líkans.
Frá kenningu til rafeindaíhlutavals
Vélræn framsetning þétta er dýrmætt náms- og hönnunartæki, en raunverulegt þéttaval verður einnig að taka tillit til rafmagnskröfur. Mikilvægir þættir eru rýmd, málspenna, gerð rafstraums, umburðarlyndi, hitastig, samsvarandi röð viðnám, rekstrartíðni, líkamleg stærð, líftími og notkunarumhverfi.
Fyrir aflgjafa, mótorstýringarbúnað, rafeindatækni, iðnaðar sjálfvirkni, samskiptatæki og orkugeymslurásir ætti að velja rétta þétta í samræmi við heildar hringrásarhönnunina.
Skilningur á samlíkingu vélrænna þétta getur gert þéttahegðun auðveldara að sjá fyrir sér, en vandað tæknilegt val tryggir að endanleg rafeindavara skili áreiðanlegum árangri.
Fyrir þéttauppsprettu, tæknilega aðstoð eða sérsniðnar fyrirspurnir um rafræna íhluti, vinsamlegast hafðu samband DGDX rafeindatækni.
