Elektrisk installasjon i kompressorsystemer
30 juni, 2022
Sikre sikker og pålitelig drift av det elektriske kompressorsystemet. Lær viktige elektriske installasjonsfaktorer å vurdere, fra motorer til kretsbeskyttelse.
Ohms lover for likestrøm og vekselstrøm
For å gjøre luft om til trykkluft trenger du strøm, og strømmen kommer fra elektrisitet, enten vekselstrøm (AC) eller likestrøm (DC). For å forstå hvordan elektrisitet flyter gjennom et kompressorsystem, hjelper det å starte med det grunnleggende. Ohms lov forklarer forholdet mellom spenning, strøm og motstand. I denne artikkelen vil vi bryte ned disse kjernekonseptene og hvordan de gjelder for AC- og DC-systemer som driver trykkluft.
Hva er Ohms lov?
Ohms lov forklarer hvordan spenning, strøm og motstand samhandler i en elektrisk krets. Den sier at strømmen gjennom en leder øker med spenningen og reduseres med motstanden, så lenge temperaturen og andre fysiske forhold forblir de samme.
Fakta: Ohms lov er oppkalt etter den tyske fysikeren og matematikeren Georg Simon Ohm (1789-1854).
Spenning, strøm og motstand
- Spenning (V)
Spenning er det elektriske trykket som skyver strøm gjennom en krets. Den måles i volt (V) og beskrives ofte som "kraften" som driver elektrisitet fra ett punkt til et annet. Uten spenning er det ingen bevegelse av elektrisk ladning, akkurat som vann ikke vil strømme gjennom et rør uten trykk.
- Strøm (I)
Strøm er strømmen av elektrisk lading og måles i ampere (A). Den representerer hvor mye elektrisitet som faktisk beveger seg gjennom kretsen til enhver tid. Du kan tenke på det som volumet av vann som strømmer gjennom en slange, jo sterkere strøm, desto mer strøm flyter det.
- Motstand (R)
Motstand er motstanden mot strømflyt i et materiale eller en krets. Den måles i ohm (Ω). Jo høyere motstand, desto langsommere blir strømmen. Tenk deg det som friksjon eller en innsnevring i et rør som begrenser hvor lett vann, eller i dette tilfellet elektrisitet, kan passere gjennom.
Hva er Ohms lov for likestrøm (DC)?
Ohms lov sier at strømmen gjennom en leder mellom to punkter er direkte proporsjonal med spenningen over de to punktene. Ved å introdusere proporsjonalitetskonstanten, motstanden, kommer man til den vanlige matematiske ligningen som beskriver dette forholdet. I likestrømssystemer er Ohms lov skrevet som:
Der I er strømmen gjennom lederen i ampere, V er spenningen målt over lederen i volt, og R er lederens motstand i ohm. Mer spesifikt sier Ohms lov at R i dette forholdet er konstant, uavhengig av strømmen.
En kompressormotor trekker 15 A strøm og har en motstand på 8 Ω. Ved hjelp av Ohms lov: V = I × R
V = 15 A × 8 Ω
V = 120 volt
Hvis strømforsyningen er under 120 V, kan det hende at motoren ikke går som den skal. Denne raske kontrollen bidrar til å oppdage elektriske problemer før de forårsaker nedetid.
DC-koblingsskjema
Her er et enkelt diagram som viser forholdet mellom nåværende (I)Spenningsområde (V), og motstand (R) i en krets. Med Ohms lov kan du enkelt beregne en av disse verdiene, så lenge du kjenner de to andre.
Ohm-trekanten
Hvis du noen gang trenger en rask måte å huske de ulike formene for Ohms lov på, er trekanten nedenfor et praktisk verktøy. Den hjelper deg med å løse spenninger (V)Gjeldende status (I)eller motstand (R), avhengig av hvilke verdier du har.
Slik bruker du Ohm-trekanten:
- Skjul det ukjente: Plasser fingeren eller hånden over variabelen du vil finne (V, I eller R).
- Slik gjør du det:
- V (spenning): Hvis du dekker til V, blir I og R liggende ved siden av hverandre. Dette betyr V = I \* R.
- I (Current): Hvis du dekker I, er V over R. Dette betyr I = V / R.
- R (motstand): Hvis du dekker R, er V over I. Dette betyr R = V / I.
Hva er Ohms lov for vekselstrøm (AC)?
En vekselstrøm som går gjennom en spole gir opphav til en magnetisk flyt. Denne strømmen endrer størrelse og retning, akkurat som en elektrisk strøm.
Når strømningen endres, genereres en emf (elektromotorisk kraft) i spolen, i henhold til induksjonslovene. Denne elektromagnetiske kraften virker i motsatt retning av den tilkoblede polspenningen. Dette fenomenet kalles selvinduksjon.
Selvinduksjon i en vekselstrømkrets forårsaker:
En faseforskyvning mellom strøm og spenning
Et induktivt spenningsfall
Som et resultat virker enhetens motstand mot vekselstrøm (AC) større enn det som ville blitt målt i en likestrømskrets (DC).
Impedans i AC-kretser
Faseforskyvningen representeres av vinkelen φ. Impedans, som kombinerer motstand og reaktans, uttrykkes med formelen:
Der:
Z = impedans (Ω), eller den totale motstanden mot strøm
R = Motstand, den virkelige komponenten
X = Reaktans, den induktive eller kapasitive komponenten
Forhold mellom teaktans (X) - motstand (R) - impedans (Z) - faseforskyvning (φ)
Ohms lov i vekselstrømkretser
I AC-systemer er Ohms lov skrevet som:
Der:
V = Spenning (V)
I = Strøm (A)
Z = impedans (Ω)
Anvendelser av Ohms lov
I hverdagen: Bruke en telefonlader
Ohms lov hjelper oss å forstå hvordan vår daglige elektronikk fungerer sikkert og effektivt. Ta for eksempel en telefonlader. Når du plugger den inn, leverer den en innstilt spenning, vanligvis 5 volt (V), til telefonen. Telefonen trekker en viss mengde strøm basert på den interne motstanden og ladebehovet.
La oss si at telefonen din bruker 1 ampere (A) strøm.
Ved hjelp av Ohms lov: R = V ÷ I
R = 5 V ÷ 1 A
R = 5 Ω
Ladekretsens motstand er derfor 5 ohm.
I hovedsak gir Ohms lov ingeniører og teknikere muligheten til å designe, feilsøke og optimalisere selv de minste systemene, som det som driver telefonen din.
I industrielle kompressorer: Kontrollere motorspolestrøm
Du inspiserer en kompressormotor som går på 230 volt (V). Med et multimeter måler du spolemotstanden ved 10 ohm (Ω).
Bruk av Ohms lov: I = V ÷ R
I = 230 V ÷ 10 Ω
I = 23 A
Motoren skal derfor trekke 23 ampere strøm.
Dette er nyttig under vedlikehold eller feilsøking. Hvis den målte strømmen er betydelig høyere, kan det tyde på skade eller overoppheting i motorspolen, noe som bidrar til å forhindre ytterligere feil eller ineffektivitet.
Relaterte artikler
Nøkkelprinsipper for luftkompressorens elektriske motor
16 mars, 2023
For å generere trykkluft bruker en elektromotor i luftkompressoren energi til å produsere strøm. Denne veiledningen forklarer hvordan de fungerer.
En introduksjon til elektrisitet
1 februar, 2022
Lær om det grunnleggende om elektrisitet og hvilken rolle den spiller i komprimering av luft. Noen grunnleggende begreper og definisjoner.