Электроника в пять шагов. Активные и реактивные элементы.

15.05.2018

Для тех, кто разбирается в электронике, тема очень проста и банальна, но на самом деле, здесь мы её сможем развить. Итак в электронике, активным элементом является, тот который преобразует, всю электрическую энергию в другой - не электрический вид энергии. например тепло или свет, при этом отсутствует накопление энергии. Вообще из нескольких основных элементов к реактивным к элементам можно отнести всего два элемента - это катушка индуктивности и ёмкость, все остальные можно считать активными.

проявление реактивной составляющей в графиках
проявление реактивной составляющей в графиках

Мы уже рассматривали эти элементы и их свойства. Но сейчас детальнее затронем тему активной и реактивной составляющей. Нам как инженерам проектировщикам важно понимать, как размер реактивной составляющей влияет на работу системы в целом. Как правило в начале работы схемы, происходит накопление энергии, то есть система приходит в рабочее состояние. Если это конденсаторы, то они заряжаются, если это катушки, то формируется магнитное поле.

Пример появления сдвига из-за реактивной составляющей
Пример появления сдвига из-за реактивной составляющей

Ну происходит это, а нам то что, а то что в этот момент входной ток может превышать в несколько раз больше номинального, в определенные момент, например включения привода, у Вас так же пойдет набор реактивной энергии. Чем же чреваты такие процессы: первое и очевидное, если есть прижимные контакты на пути тока, то это их нагрев(контактов) и подгорание,

второй это помехи или шумы в цепи питания в момент запуска или останова реактивного элемента. Проявляться это будет при использовании например - питания моторчика от того же блока питания, что и контроллера запускающего этот моторчик. Тогда конечно, же при первой возможности и пуске моторчика особенно, контроллер будет уходить в перезагрузку, да и в целом помехи по питанию, одни из самых распространенных и очень часто влияют плохо на цифровую электронику. Конечно же если все это учесть и рассчитать, токи в переходных процессов, то можно это компенсировать.

Итак наша задача, понять какая реактивная составляющая преобладает в системе и как её компенсировать. Так например все знают, что для облегчения пуска двигателей используют пусковые емкости. Первоначально, это сложно рассчитать, так как нужен опыт и расчетная база, поэтому лучше использовать интернет, но тут главное понимать проблему, тогда вы её быстро найдете и устраните. Следующая задача это проявление реактивной составляющей в момент остановки. Здесь вероятнее всего подгорание контактов, или уход тока в слабые цепи. В этом случае используются искрогасители в силовой электрике или разгрузочные диоды на катушках в слаботочных цепях.

пример компенсации
пример компенсации

Подводя итоги отметим, что реактивная нагрузка бывает двух видов: емкостная и индуктивная. Проявляется в момент старта или останова. В момент непрерывной работы может давать помехи в цепь.

Как ни странно, но все эти моменты есть и в механике и в гидравлике с пневматикой, вы как человек, проявляющий тягу к инженерным системам, минимум должны об этом всём задумываться при реализации задумываться.

Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.
Группа Одноклассники.