Cinemática com Gráficos Como você não tem permissão para usar calculadoras, a Física SAT II coloca uma ênfase pesada em problemas qualitativos. Uma maneira comum de testar a cinemática qualitativamente é apresentar-lhe um gráfico que traça a posição versus o tempo, a velocidade versus o tempo, ou a aceleração contra o tempo e fazer-lhe perguntas sobre o movimento do objeto representado pelo gráfico. Porque SAT II Física é inteiramente composta de perguntas de múltipla escolha, você não precisa saber como desenhar gráficos youll apenas tem que interpretar os dados apresentados neles. Saber ler esses gráficos com rapidez e precisão não só irá ajudá-lo a resolver problemas deste tipo, ele também irá ajudá-lo a visualizar o domínio freqüentemente abstrato de equações cinemáticas. Nos exemplos que se seguem, vamos examinar o movimento de uma formiga correndo para a frente e para trás ao longo de uma linha. Gráficos de posição versus tempo Os gráficos de posição versus tempo fornecem uma maneira fácil e óbvia de determinar um deslocamento de objetos a qualquer momento, e uma maneira mais sutil de determinar a velocidade de objetos a qualquer momento. Vamos colocar esses conceitos em prática, olhando para o gráfico seguinte gráficos os movimentos da nossa formiga amigável. Qualquer ponto neste gráfico nos dá a posição da formiga em um determinado momento no tempo. Por exemplo, o ponto em (2,2) nos diz que, dois segundos depois de começar a mover-se, a formiga estava a dois centímetros à esquerda de sua posição inicial eo ponto em (3,1) nos diz que três segundos Depois que começou a mover-se, a formiga está a um centímetro à direita da sua posição de partida. Vamos ler o que o gráfico pode nos dizer sobre os movimentos de formigas. Durante os primeiros dois segundos, a formiga está se movendo para a esquerda. Então, no próximo segundo, ela inverte sua direção e move-se rapidamente para y 1. A formiga então fica imóvel em y 1 por três segundos antes de voltar à esquerda e voltar para onde começou. Note quão concisamente o gráfico exibe todas essas informações. Conhecemos o deslocamento das formigas e sabemos quanto tempo leva para se deslocar de um lugar para outro. Armado com esta informação, devemos também ser capazes de determinar a velocidade das formigas, uma vez que a velocidade mede a taxa de mudança de deslocamento ao longo do tempo. Se o deslocamento é dado aqui pelo vetor y. Então a velocidade da formiga é Se você se lembrar, a inclinação de um gráfico é uma medida de ascensão sobre a corrida que é, a quantidade de mudança na direção y dividida pela quantidade de mudança na direção x. Em nosso gráfico, é a mudança na direção y e é a mudança na direção x, então v é uma medida da inclinação do gráfico. Para qualquer gráfico de posição versus tempo, a velocidade no tempo t é igual à inclinação da linha em t. Em um gráfico composto de linhas retas, como o anterior, podemos facilmente calcular a inclinação em cada ponto do gráfico e, portanto, conhecer a velocidade instantânea em qualquer momento dado. Podemos dizer que a formiga tem uma velocidade de zero de t 3 a t 6. porque a inclinação da linha nestes pontos é zero. Podemos também dizer que a formiga está cruzando ao longo da velocidade mais rápida entre t 2 e t 3. porque o gráfico de posição versus tempo é mais íngreme entre esses pontos. Calculando a velocidade média das formigas durante este intervalo de tempo é uma simples questão de dividir a ascensão por corrida, como aprendemos na aula de matemática. Como sobre a velocidade média entre t 0 e t 3. Sua realmente mais fácil de resolver isso com um gráfico na frente de nós, porque é fácil ver o deslocamento em t 0 e t 3. e de modo que não confundir deslocamento e distância . Embora o deslocamento total nos três primeiros segundos seja de um centímetro à direita, a distância total percorrida é de dois centímetros à esquerda e depois três centímetros à direita, totalizando cinco centímetros. Assim, a velocidade média não é a mesma que a velocidade média da formiga. Uma vez que weve calculado a distância total percorrida pela formiga, no entanto, o cálculo da sua velocidade média não é difícil: Curva Posição vs Tempo Gráficos Isso é tudo bem e bom, mas como você calcular a velocidade de uma curva em relação ao tempo gráfico Bem , A má notícia é que você precisa de cálculo. A boa notícia é que o SAT II Physics não espera que você use o cálculo, por isso, se você receber uma posição curva versus gráfico de tempo, você só será questionado qualitativamente e não será esperado fazer cálculos. Alguns pontos no gráfico provavelmente serão rotulados, e você terá que identificar qual ponto tem a maior ou menor velocidade. Lembre-se, o ponto com a maior inclinação tem a maior velocidade, eo ponto com a menor inclinação tem a menor velocidade. Os pontos de viragem do gráfico, os topos das colinas e os fundos dos vales onde a inclinação é zero, têm velocidade zero. Neste gráfico, por exemplo, a velocidade é zero nos pontos A e C. Maior no ponto D. E menor no ponto B. A velocidade no ponto B é menor porque a inclinação nesse ponto é negativa. Como a velocidade é uma quantidade vetorial, a velocidade em B seria um grande número negativo. No entanto, a velocidade em B é maior do que a velocidade em D. Velocidade é uma quantidade escalar, e por isso é sempre positivo. A inclinação em B é ainda mais acentuada do que em D. Então a velocidade é maior em B. Velocity vs Time Graphs Os gráficos de velocidade vs. tempo são o tipo de gráfico mais eloquente que pode ser visto aqui. Eles nos dizem muito diretamente qual é a velocidade de um objeto em qualquer momento dado e fornecem meios sutis para determinar tanto a posição como a aceleração do mesmo objeto ao longo do tempo. O objeto cuja velocidade é representada graficamente abaixo é nossa formiga sempre trabalhadora, um pouco mais tarde no dia. Podemos aprender duas coisas sobre a velocidade das formigas por um rápido olhar para o gráfico. Primeiro, podemos dizer exatamente o quão rápido ele está indo em um determinado momento. Por exemplo, podemos ver que, dois segundos depois que começou a se mover, a formiga está se movendo a 2 cms. Em segundo lugar, podemos dizer em que direção a formiga está se movendo. De t 0 a t 4. a velocidade é positiva, significando que a formiga está se movendo para a direita. De t 4 para t 7. a velocidade é negativa, significando que a formiga está se movendo para a esquerda. Podemos calcular a aceleração em um gráfico de velocidade versus tempo, da mesma forma que calculamos a velocidade em um gráfico de posição versus tempo. Aceleração é a taxa de variação do vetor de velocidade, que se expressa como a inclinação do gráfico de velocidade vs. tempo. Para um gráfico de velocidade versus tempo, a aceleração no tempo t é igual à inclinação da linha em t. Qual é a aceleração de nossa formiga em t 2,5 e t 4. Olhando rapidamente para o gráfico, vemos que a inclinação da linha em t 2,5 é zero e, portanto, a aceleração é igualmente zero. A inclinação do gráfico entre t 3 e t 5 é constante, então podemos calcular a aceleração em t 4 calculando a aceleração média entre t 3 e t 5: O sinal menos nos diz que a aceleração está na direção para a esquerda, já que weve Definiu as coordenadas y de tal forma que o direito é positivo e o esquerdo é negativo. Em t 3. a formiga está se movendo para a direita em 2 cms, então uma aceleração para a esquerda significa que a formiga começa a desacelerar. Olhando para o gráfico, podemos ver que a formiga pára em t 4. e então começa a acelerar para a direita. Gráficos de velocidade versus tempo também podem nos dizer sobre um deslocamento de objetos. Como a velocidade é uma medida de deslocamento ao longo do tempo, podemos inferir que: Graficamente, isso significa que o deslocamento em um dado intervalo de tempo é igual à área sob o gráfico durante esse mesmo intervalo de tempo. Se o gráfico estiver acima do eixo t, então o deslocamento positivo é a área entre o gráfico e o eixo t. Se o gráfico estiver abaixo do eixo t, então o deslocamento é negativo e é a área entre o gráfico e o eixo t. Vejamos dois exemplos para tornar essa regra mais clara. Em primeiro lugar, qual é o deslocamento das formigas entre t 2 e t 3. Como a velocidade é constante durante este intervalo de tempo, a área entre o gráfico eo eixo t é um retângulo de largura 1 e altura 2. O deslocamento entre t 2 e T 3 é a área deste retângulo, que é 1 cms s 2 cm à direita. Em seguida, considere o deslocamento das formigas entre t 3 e t 5. Esta porção do gráfico nos dá dois triângulos, um acima do t-eixo e um abaixo do t-eixo. Ambos os triângulos têm uma área de 1 2 (1 s) (2 cm) 1 cm. No entanto, o primeiro triângulo está acima do eixo t, o que significa que o deslocamento é positivo e, portanto, para a direita, enquanto o segundo triângulo está abaixo do eixo t, o que significa que o deslocamento é negativo e, portanto, para a esquerda. O deslocamento total entre t 3 e t 5 é: Em outras palavras, em t 5. a formiga está no mesmo lugar que em t 3. Gráficos de Velocidade Curvada vs. Tempo Como com gráficos de posição versus tempo, os gráficos de velocidade versus tempo também podem ser curvos. Lembre-se que as regiões com declive íngreme indicam aceleração ou desaceleração rápida, regiões com declive suave indicam pequena aceleração ou desaceleração e os pontos de viragem têm aceleração nula. Gráficos de Aceleração vs. Tempo Depois de olhar para gráficos de posição versus tempo e gráficos de velocidade versus tempo, os gráficos de aceleração versus tempo não devem ser ameaçadores. Vamos olhar para a aceleração da nossa formiga em outro ponto em seu dia tonto. Os gráficos de aceleração versus tempo nos dão informações sobre a aceleração e sobre a velocidade. SAT II Física geralmente adere a problemas que envolvem uma aceleração constante. Neste gráfico, a formiga está acelerando a 1 ms 2 de t 2 a t 5 e não está acelerando entre t 6 e t 7 que é, entre t 6 e t 7 a velocidade das formigas é constante. Calculando a Mudança na Velocidade Os gráficos de aceleração versus tempo nos dizem sobre uma velocidade de objetos da mesma forma que os gráficos de velocidade versus tempo nos dizem sobre um deslocamento de objetos. A mudança de velocidade num dado intervalo de tempo é igual à área sob o gráfico durante esse mesmo intervalo de tempo. Cuidado: a área entre o gráfico e o t-eixo dá a mudança de velocidade, não a velocidade final ou a velocidade média durante um dado período de tempo. Como a aceleração é constante durante este intervalo de tempo, a área entre o gráfico eo t-eixo é um retângulo de altura 1 e comprimento 3. A área da região sombreada , E conseqüentemente a mudança na velocidade durante este intervalo de tempo, é 1 cms 2 3 s 3 cms para a direita. Isto não quer dizer que a velocidade em t 5 é 3 cms significa simplesmente que a velocidade é 3 cms maior do que estava em t 2. Uma vez que não temos sido dada a velocidade em t 2. não podemos dizer imediatamente o que a velocidade é em T 5. Resumo das Regras para Ler Gráficos Você pode ter problemas para recordar quando procurar a inclinação e quando procurar a área sob o gráfico. Aqui estão algumas regras práticos úteis: A inclinação de um dado gráfico é equivalente à quantidade que obtemos dividindo o eixo-y pelo x-eixo. Por exemplo, o eixo-y de um gráfico de posição versus tempo nos dá deslocamento, eo x-eixo nos dá tempo. O deslocamento dividido pelo tempo nos dá a velocidade, que é o que a inclinação de uma posição contra o gráfico do tempo representa. A área sob um dado gráfico é equivalente à quantidade que obtemos pela multiplicação do eixo-x e do eixo-y. Por exemplo, o eixo-y de um gráfico de aceleração versus tempo nos dá aceleração, eo eixo x nos dá tempo. A aceleração multiplicada pelo tempo nos dá a mudança de velocidade, que é o que representa a área entre o gráfico e o x-eixo. Podemos resumir o que sabemos sobre os gráficos em uma tabela: Spark Energy 09 Fev, 2017 20 Bright Sparks Graduado da Academia - Vinte residentes das Fronteiras estão comemorando depois de se tornar os graduados inaugural da Spark Energyrsquos ne. 07 Out, 2017 Chris Gauld vence EY Energy Empreendedor do Ano - Wersquore orgulhoso de anunciar que Chris, nosso CEO, ganhou a categoria de Energia no Empreendedor EY do. 03 de outubro de 2017 Spark no Top Track 250 League Table - A Spark Energy foi classificada no Sunday Times Grant Thornton Top Track 250. 13 de fevereiro de 2017 Mantenha a faísca viva este Dia dos Namorados - Dia dos Namorados tende a ser uma das noites mais movimentadas para restaurantes, então por que não aconchegante em casa este ano inste. 24 de janeiro de 2017 Queima ceia em um orçamento de energia - Robert Burns é lembrado com carinho por sua famosa poesia e canções de amor, um mestre de verso. Por mais velho Rabbie, por tudo que ele é. 15 Dez, 2017 Não deixe suas sobras ir para desperdiçar este Natal - Sobre a indulgência tornou-se parte integrante de celebrações de Natal, com cada um de nós que guardam mem memorável. 25 Fev, 2017 Apenas um cuppa Só encha a chaleira com tanta água como você precisa para evitar desperdício de energia: t. coU2LaXjl8LC t. co8GxX7ZFtxl 25 Fev, 2017 Precisa de banda larga super rápida e ilimitada para a sua nova casa Nossos pacotes começam em apenas 5,50 a Mês Encontrar um para você: t. coglX9p5ERz4 24 Fev, 2017 Prefere a previsibilidade quando se trata de sua conta de energia Saiba mais sobre o nosso Saver Tarifas fixas amp citações: t. coilqspcMri8 25 Fev, 2017 Pronto para mudar de fornecedor de energia Obter uma cotação e comparação Baseado em seu uso e estilo de vida em apenas 5 minutos Comece a economizar em suas contas de energia. - Leia Mais 24 Fev, 2017 Sempre aqui para ajudar, por isso, se você precisar de algum apoio para entender sua conta, confira esta simples desagregação: goo. gliiADSz - Leia Mais 23 Fev, 2017 A próxima geração de medidores de gás e eletricidade. Estamos empenhados em lançar medidores inteligentes para todos os nossos clientes até o final de 2020. O Ene. - Leia mais ANÁLISE DE BORRACHA ROTÁRIA Esta seção discute os fatores que influenciam o projeto de um sistema de carregamento ressonante usando uma abertura de faísca rotativa. Em particular, discute-se como interagem as seguintes três variáveis: Taxa de queima rotativa, (BPS) Valor do capacitor de tanque, (Cp) Valor da indutância de lastro, Diversas combinações de velocidade rotativa, condensador de tanque e configurações de lastro são exploradas e o desempenho é caracterizado em termos de potência Throughput e fator de potência. Algum pensamento é dado também à tensão máxima do capacitor e à probabilidade de saturação no transformador da fonte. Esta página contém teoria sobre carregamento ressonante e também inclui resultados de simulação para NST e transformadores de energia baseados em sistemas Tesla Coil. Para aqueles que não estão interessados na teoria, os gráficos são pelo menos vale alguma atenção. (Observe que todos os resultados de simulação apresentados aqui referem-se a operação em uma fonte de 50 Hz.) Quando um intervalo de faísca rotativo é usado em um sistema de CA que emprega carregamento ressonante, existem três freqüências características no trabalho no sistema: Esta é a freqüência da tensão de alimentação CA, (50Hz no Reino Unido e na Europa, 60Hz nos EUA.) A freqüência de disparo rotativo, (BPS) Este é o número de descargas por segundo que a faísca rotativa impõe sobre o sistema. A frequência de carga ressonante, (Fr) Esta é a frequência de ressonância natural do circuito de carregamento formado pelo condensador do tanque combinado com a indutância de fugas ou indutância de lastro da alimentação. Normalmente, a freqüência de alimentação CA é fixa. O valor real dependendo de qual país você vive dentro No entanto, o designer de bobina Tesla tem liberdade considerável na escolha da taxa de disparo rotativo e as características do circuito de carga ressonante. A frequência de disparo rotativo pode ser um múltiplo inteiro da frequência de alimentação se for utilizado um rotor síncrono, ou pode ser totalmente não relacionado com a frequência de alimentação no caso de um rotor rotativo assíncrono. O rotativo assíncrono representa o caso geral, enquanto o rotativo síncrono representa um caso especial. Esta página irá cobrir uma vasta gama de taxas de disparo, incluindo algumas velocidades que acontecem de ser síncrono. As informações aqui apresentadas são, portanto, aplicáveis aos sistemas síncrono e assíncrono. As propriedades de carga de ressonância dependem do valor do capacitor do tanque escolhido e da indutância de vazamento ou de lastro do suprimento. No caso de um sistema alimentado por um transformador de sinal de néon. O capacitor do tanque ressoa com a indutância de vazamento incorporada no transformador. No caso de um sistema que é alimentado por um transformador de potência balastrado externamente. O capacitor do tanque ressoa com a indutância do lastro que é refletida para o lado HV do transformador elevador. Independentemente do tipo de fonte de alimentação utilizada, podemos sempre reduzir o circuito para o modelo simplificado mostrado em frente. Isto é feito imaginando que a indutância de vazamento ou a indutância do lastro está em série com o enrolamento de alta tensão do transformador elevador. Chamaremos isto L b. Seu valor será tipicamente nas dezenas ou centenas de Henries. Esta forma de modelar o sistema é explicada em mais detalhes nas seções anteriores sobre lastro e carregamento ressonante. Em resumo, este método permite reduzir o circuito de carregamento a uma fonte de alta tensão conectada a um circuito ressonante em série. Lidando com o circuito de carga ressonante, embora o circuito de carga ressonante consiste em indutância de vazamento e capacitância do tanque, os valores reais de L e C não são os parâmetros mais úteis para discutir quando se considera o comportamento do circuito. É mais útil trabalhar com dois outros parâmetros do circuito ressonante que são derivados de L e C: Frequência de ressonância natural, F r 1 2 pi sqrt (L b C p) Esta é a frequência de ressonância do circuito de carga e é Inversamente proporcional a L bx C p. Define todo o comportamento relacionado com a temporização do sistema de carregamento ressonante tal como o BPS rotativo óptimo, a fase rotativa, o factor de potência e a subida de tensão ressonante. Define especificamente a forma das formas de onda de carga. Impedância característica, Isto é proporcional a L b C p e determina o aspecto de transferência de potência do circuito de carregamento. Zr pode ser pensado como um tipo de impedância de carga conectada através da saída do transformador HV. Um baixo valor de Zr implica um alto débito de potência, e um Zr elevado implica um débito de baixa potência. Ao invés de projetar um circuito de carga em termos do capacitor de tanque Cp e balastro Lb. Devemos projetá-lo em termos de sua freqüência de ressonância F r e impedância característica Z r. Uma vez que estes são os parâmetros que realmente definem seu comportamento. Isso implica manipular C p e L b em conjunto, ao invés de ajustar uma variável isoladamente. Deixe-me explicar, por meio de dois exemplos Se um sistema particular funciona bem com um dado capacitor primário C p e balastro L b. Podemos facilmente duplicar a taxa de transferência de energia alterando C p e L b em conjunto. Se C p for dobrado e L b for reduzido pela metade, então o produto L b x C p é inalterado ea frequência de carga ressonante F r permanece a mesma. Isso garante que nenhum dos aspectos de cronometragem do design alteração. Ou seja. A velocidade rotativa ea fase não precisam ser alteradas, eo fator de potência e as formas de onda de carga permanecem os mesmos. No entanto, a alteração em L b C p significa que a impedância característica do circuito é dividida pela metade. Isto implica uma duplicação na potência que é processada pelo sistema, e um ganho de aproximadamente 40 no comprimento da faísca. (A análise acima explica por que duplicação da capacitância do tanque é uma decisão sábia quando um segundo NST é adicionado a uma fonte de alimentação de bobina Tesla. Paralelo de dois idênticos NSTs dobra a corrente disponível ou efetivamente Metades L b. Isso significa que C p deve ser dobrada em A fim de manter F r o mesmo. Só Z r é alterado. A produção de energia é duplicada, mas a faísca ainda dispara na mesma taxa, e as tensões no circuito de carga permanecem inalterados.) Da mesma forma, se queremos operar um particular Com uma taxa de disparo rotativa mais elevada, mas com débito de potência semelhante, também podemos fazer isto alterando C p e L b em conjunto. Se C p e L b forem ambos metade, então a frequência de ressonância é dividida pela metade. Isso implica mudanças nas formas de onda de carga, já que o capacitor do tanque agora se recarregará muito mais rapidamente após cada disparo. A velocidade rotativa ideal agora será maior, eo fator de potência e as tensões de pico também serão diferentes. No entanto, como L b C p permanece inalterado, a impedância característica do circuito é a mesma, e uma quantidade similar de energia será processada na nova velocidade de rotação. Tal mudança permite que os méritos de velocidades rotativas diferentes sejam comparados sem alterar grandemente a taxa de transferência total de energia. O gráfico abaixo resume a influência de Lb e Cp sobre o comportamento do circuito de carga ressonante: Deve-se mencionar aqui que qualquer mudança na capacitância C p do reservatório implica que o ponto de derivação do primário da bobina Tesla precisaria ser ajustado A fim de recuperar o ajuste correto da bobina de Tesla como um todo. Tipos de alimentação de energia Em um sistema que utiliza um transformador de potência lastrado externamente, o projetista pode mudar prontamente L b alterando a indutância do indutor de lastro no lado de baixa tensão do transformador. A indutância do lastro é transformada pela relação de curvas ao quadrado e aparece refletida no lado de alta tensão do transformador. Por conseguinte, com um balastro ajustável e um condensador primário, tanto a frequência de ressonância do circuito de carregamento F r como a impedância Z r podem ser alteradas independentemente como desejado. Este é um sistema muito flexível. Em sistemas baseados em transformadores com derivação, tais como Transformadores de Sinal de Neon, a indutância de fuga é mais frequentemente fixada durante a fabricação do transformador. Devido a esta restrição, os métodos de projeto que envolvem transformadores com derivação e transformadores com balastro externo são ligeiramente diferentes. Os requisitos do projeto também se tornam sutilmente diferentes quando se deslocam de pequenos sistemas NST desviados para transformadores com balastros externos de maior potência. Suprimentos de derivação interna (NSTs) As fontes de alimentação consistindo de transformadores de sinal de néon têm shunts magnéticos internos, que são incorporados na fase de projeto. Estes shunts diminuem o coeficiente de acoplamento do transformador e introduzem uma quantidade fixa de indutância de vazamento Lb em série com o enrolamento secundário. Uma vez que Lb é fixo, o criador só pode influenciar o comportamento do circuito de carga ressonante alterando o condensador do tanque Cp. No entanto, isto tem o efeito indesejável de que altera simultaneamente a frequência de ressonância F r e a impedância característica Zr. Esta falta de flexibilidade tem de ser aceite com transformadores com derivação interna. (Tecnicamente o desenhador poderia aumentar L b adicionando o lastro externo, ou diminuir L b paralelizando diversos NSTs, embora para esta análise nós suporemos que L b é fixo.) Com L b fixo, as variáveis no sistema são o capacitor do tanque Tamanho C p e a taxa de disparo rotativa BPS. O objetivo da análise é encontrar o tamanho ótimo do capacitor para obter o débito máximo de potência a uma taxa de disparo rotativa particular. A produção máxima de energia resulta no melhor desempenho da faísca. O gráfico abaixo foi produzido usando os resultados de um grande número de simulações de Microsim. Ele mostra o throughput de energia com vários tamanhos de capacitor em uma variedade de taxas de disparo rotativo. A simulação utiliza um modelo 10kV200mA NST para o fornecimento. (Isto tem uma indutância de fuga de 159 Henries a 50 Hz. O tamanho do condensador correspondente para ressonância na frequência de linha de 50 Hz seria 64nF). Cada linha colorida representa a operação a uma taxa de disparo rotativa específica (BPS). A partir do gráfico pode ser visto que diferentes taxas de ruptura rotativa dar potência máxima com diferentes tamanhos tanque capacitores. Por exemplo, a operação em 150BPS (Magenta) requer um capacitor de tanque de 65nF para potência máxima, enquanto que a operação em 1000BPS (Amarelo) requer 10nF de capacitância de tanque para potência máxima com esta fonte em particular. Em geral, os rotaries de baixa velocidade precisam de grandes capacitores de tanque, e os rotaries de alta velocidade precisam de capacitores de tanque menores para obter o máximo rendimento de energia. No entanto, deve ser observado que os rotaries de velocidade mais elevada dão origem a um débito de energia progressivamente menor mesmo quando se utiliza a capacitância de tanque óptima. Observe como a linha 150BPS picos em mais de 2000watts, enquanto a linha 1000BPS picos em apenas 1100watts. Esta redução no caudal de potência a taxas de ruptura elevadas é uma clara desvantagem da utilização de transformadores com derivação interna que têm uma indutância de fuga fixa. Também é evidente que a fonte NST 10kv200mA é capaz de fornecer mais do que a potência nominal de 2kW com baixas taxas de disparo rotativo. Infelizmente, o gráfico acima é um tanto enganador a este respeito como operação assíncrona entre 100BPS e 200BPS é fortemente atormentado com problemas de afluência. Estes problemas surgem devido ao batimento entre a frequência de disparo e a frequência de alimentação. No entanto, a operação síncrona 100BPS é uma taxa de disparo altamente viável. Ele permite que mais do que a quantidade nominal de potência a ser retirado de transformadores shunted e exibe nenhuma subida devido à operação síncrona. Escolha do capacitor do tanque primário, Existe uma maneira fácil de calcular o melhor tamanho do capacitor do tanque para um sistema NST usando um intervalo rotativo Os capacitores do tanque em sistemas baseados em NST são freqüentemente comparados com o tamanho correspondente necessário para a ressonância na freqüência da linha de suprimento. Para este fornecimento especial de 10kv200mA o tamanho do capacitor correspondente é 64nF. Este é o valor que irá ressoar a 50Hz com a indutância de fuga Henry 159 do transformador. O gráfico abaixo resume os tamanhos de capacitores ótimos para uma ampla gama de taxas de disparo rotativo. Ele também inclui um cálculo aproximado da regra de cálculo para permitir que o melhor tamanho do capacitor seja encontrado para uma determinada taxa de disparo. O condensador de tanque óptimo Cp num sistema baseado em NST pode ser encontrado a partir da seguinte aproximação: Cp 150 x C BPS combinado Onde: C combinado é o valor do condensador correspondente para ressonância a 50Hz com a indutância de fuga NST. C correspondente I (V x 2 x pi x 50) Exemplo: Considere um transformador de sinal de néon de 12kV60mA operando em uma fonte de 50Hz. O valor correspondente do capacitor é: C igualado a 0,060 (12000 x 2 x pi x 50) C igualado a 15,9nF Se for utilizado um rotador síncrono de 100BPS, então a capacitância necessária é encontrada fazendo BPS100: C p 150 x 15,9 100 A média Na tabela mostra que há alguma possibilidade de saturação do transformador se um 100BPS ou 200BPS rotativo é usado. No entanto, a maioria dos transformadores é provavelmente capaz de suportar alguns por cento de sobretensão antes da saturação torna-se problemático. O efeito da redução do tamanho do condensador a altas velocidades de rotação é aumentar a frequência de ressonância natural do circuito de carregamento. Isso faz com que o capacitor re-carga mais rápido, e tende a fazer o capacitor de carga forma de onda se tornar mais spikey. Diminuindo seu valor médio, mas aumentando o valor de pico. (Isto é evidente observando as duas últimas colunas da tabela acima). Uma alta tensão de pico é importante porque isso determina a energia armazenada no capacitor do tanque antes da descarga. Um valor médio baixo também é desejável porque reduz a probabilidade de saturação do transformador e reduz a tensão média vista pelo dielétrico do capacitor. Portanto, a onda de carga spikey é realmente uma coisa boa. Duas outras coisas são aparentes da tabela acima. Em primeiro lugar, todos os exemplos indicam tensões de pico superiores à tensão de circuito aberto normal do transformador. Isto significa que quando o sistema é executado em plena potência, o secundário do transformador será overvolted consideravelmente devido ao efeito da subida de ressonância. Se esta sobretensão não puder ser aceite, a capacitância do tanque pode ser aumentada para carregar para baixo o NST, e reduzir a tensão de pico. No entanto, isso ocorre com o custo da diminuição da produção de energia e um pior fator de potência. Em segundo lugar, muitos dos valores do fator de potência na tabela estão abaixo de 0,8. O fator de potência pode ser melhorado diminuindo a capacitância do tanque. Infelizmente, isso também reduz o throughput total de energia e faz com que a tensão de pico aumente. Como sempre há um trade-off, e isso ocorre porque a indutância de vazamento L b em um sistema baseado em NST é fixo. Neste caso, é melhor lidar com um fraco fator de potência conectando alguns capacitores de correção do fator de potência através da linha de suprimento. Na prática, os sistemas baseados em NST são normalmente de potência relativamente baixa, por isso é necessária pouca capacitância de PFC para cancelar o pequeno fluxo de corrente reactiva e proporcionar uma melhoria considerável no factor de potência. Clique aqui para ler a próxima página sobre: suprimentos para balastros externos,
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