Опрокидывание фазы: причины, виды, борьба с резонансом, природа возникновения

Содержание

причины, виды, борьба с резонансом, природа возникновения

Пример HTML-страницы

Главными факторами, вызывающими феррорезонансные явления в электросетях, являются ёмкостные и индуктивные элементы, способные образовывать колебательные контуры в моменты переключений. Особенно заметно данный эффект проявляется в силовых трансформаторах, линейных вольтодобавочных трансформаторах, трансформаторах напряжения, шунтирующих контурах и в подобном оборудовании, оснащённом массивной обмоткой.

Содержание

Виды и возникновение резонанса
Причины возникновения резонансных явлений
Последствия и борьба с резонансными явлениями

Виды и возникновение резонанса

Всего выделяют два различных типа таких явлений: резонанс напряжений и токов.

Первые обычно проявляются в контурах, использующих последовательное соединение реактивных элементов. Резонанс токов, в свою очередь, характерен для систем с параллельным соединением ёмкостного и индуктивного элемента. Подобных цепей (LC-контуров) в каждой электрической сети огромное множество, поэтому и переходные процессы для каждой отдельной сети при аварийных и плановых отключениях носят индивидуальный и весьма сложный смешанный характер.

Феррорезонанс возникает при наличии в сети индуктивности, характеризующуюся нелинейной вольт-амперной характеристикой.

Данной особенностью обладают катушки индуктивности, сердечник которых выполнен из ферромагнитного материала. В частности, это относится к широко распространённым сейчас трансформаторам напряжения серии НКФ. Такой негативный эффект обусловлен малой величиной индуктивного и омического сопротивления относительно реакторов и силовых трансформаторов.

Причины возникновения резонансных явлений

При подключении трансформаторов напряжения, в сети образуются последовательно соединённые LC-цепочки, представляющие собой резонансный контур. В таком сочетании, когда индуктивный элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой подключается последовательно к ёмкостному элементу, напряжение на данном участке цепи можно охарактеризовать как активно-индуктивное.

Такое положение дел обусловлено тем, что в индуктивных компонентах амплитуда напряжения опережает амплитуду тока на угол в 90 градусов, в то время как в ёмкостных компонентах, напротив, отстаёт на 90 градусов от тока.

По истечении некоторого промежутка времени напряжение на индуктивном компоненте достигает пикового значения, магнитопровод насыщается, в то же время на ёмкостном компоненте напряжение продолжает возрастать. Резонанс напряжений наступает в тот момент, когда напряжение на индуктивности равно таковому на ёмкостном компоненте.

Дальнейшее увеличение приложенного к контуру напряжения приводит к изменению его характера на активно-ёмкостной.

Явление быстрого перехода активно-индуктивного типа приложенного напряжения в активно-ёмкостной получило название «опрокидывание фазы». Данный эффект положен в основу работы ряда специальных электронных приборов, но в то же время незапланированное возникновение подобных процессов в сетях таит в себе опасность для электрического оборудования.

Резонанс токов может вызывать те же последствия, что и резонанс напряжений, только он возникает в цепях, в которых LC-цепочки соединены параллельно.

Интересное видео о феррорезонансе в электросетях:

Последствия и борьба с резонансными явлениями

На силовых трансформаторах с рабочим напряжением 220 кВ в результате резонанса напряжение может скачкообразно увеличиться до 300 кВ, а ток мгновенно поднимается до такой силы, при которой обмотки разрушаются в результате теплового воздействия (электродинамический удар).

Чтобы подобных явлений не возникало, в программах переключений обычно планируют специальные операции, исключающие протекание процессов резонанса, а в систему шин нередко специально устанавливают элементы, сопротивление которых призвано бороться с явлением резонанса.

Что такое феррорезонанс напряжений и когда он происходит?

Дата 05.01.202103.01.2021 Автор ElectricianКомментироватьПросмотров: 2 747

Давайте рассмотрим последовательное соединение катушки со стальным сердечником и конденсатора. Напряжение на индуктивности U_L опережает ток I на 90⁰, а напряжение на емкости U_C отстает на 90⁰. Приложенное напряжение U = U_L + U_C. Поскольку векторы U_L и U_C имеют противоположные направления, то U = |U_L — U_C|.

Зависимость напряжения на катушке от тока определяется кривой U_L(I) (рисунок 2).

Если напряжения между обкладками конденсатора U_C при разных токах откладывать на том же графике, то зависимость U_С(I) определится наклонной прямой линией, проходящей
через начало координат. Величину емкости C всегда можно подобрать такой, чтобы прямая пересекала кривую U_L(I). Разность ординат кривой U_L(I) и прямой U_С(I) в итоге дает кривую U^/(I), ординаты которой определяют значения приложенного
напряжения при разных значениях тока. Точка пересечения кривой U^/(I) с осью абсцисс (ток I₀) соответствует резонансу напряжений (U_L = U_С).

В данном случае, как и в некоторых линейных цепях, резонанс напряжения достигается путем изменения индуктивности, однако в отличии от линейных цепей данное изменение происходит независимо от тока в цепи, а как следствие зависимости эквивалентной индуктивности катушки со сталью L_э = (U_L/ ωI) (рисунок 2). Так как действующее значение напряжения U является существенно положительной величиной, то кривая U(I) совпадает с кривой U^/(I) только при I < I₀. При I > I₀ кривая U(I) представляет собой зеркальное отражение кривой U^/(I).

Область характеристики вблизи точки I₀ носит чисто теоретический характер. Практически из-за потерь в стали и в сопротивлении катушки, а особенно из-за искажения кривой тока т напряжения, кривая U(I) имеет несколько иной вид (рисунок 3).

Если цепь питается от источника напряжения, то в таком случае при изменении напряжения возможны скачкообразные изменения тока. При изменении U от нуля до U₁ (рисунок 3), ток по фазе отстает от напряжения, а его изменение по участку характеристики O-1. В точке 1
происходит скачок, при котором ток возрастает до величины I₂,
соответствующей точке 2, где по фазе ток уже опережает напряжение
(опрокидывание фазы). Дальнейший рост напряжения приводит к плавному увеличению тока. Уменьшение напряжения до величины U₃ снова вызовет скачок тока, соответствующий переходу характеристики из точки 4 в точку 5.

Угол сдвига фаз между первыми гармониками напряжения и тока в точках 1 и 5 носит индуктивный характер, в точках 2 и 3 – емкостной, а в точке 4 он близок к нулю.

График изменения тока I и напряжений U_L и U_C в зависимости от общего напряжения U показан на рисунке 4. На участке U₁ > U > U₃ значения I, U_L и U_C различны в зависимости от того, происходит ли увеличение напряжения от величины U₃ или уменьшение от величины U₁.

Некоторому значению напряжения источника U₂ на характеристике U(I) соответствует три значения тока I_a, I_b и I_c (рисунок 3). Точке а соответствует ток, получающийся в цепи при повышении напряжения от величины, меньшей чем U₃, до значения U₂. Точке с соответствует ток, получающийся при снижении напряжения от величины, большей чем U₁, до значения U₂. Точка b, лежащая в промежутке между точками скачкообразного изменения тока (точки 1 и 4), не может быть достигнута при питании цепи от источника напряжения.

Получение характеристики U(I) при всех значениях тока возможно лишь путем питания цепи не от источника заданного напряжения, а от источника заданного тока. Например, если с источником напряжения последовательно включить переменное сопротивление, падение напряжения на котором намного превышает значения U_L_{и U_C, то изменяя его значения можно задавать любое значение тока I. Таким образом,
изменяя плавно ток, можно снять всю кривую U(I).}

Если сравнить кривые U_L(U) и U_C(U), показанные на рисунке 4, то можно заметить, что при U > U₁ наклон кривой U_L(U) намного меньше, чем наклон кривой U_C(U). Малый наклон характеристики U_L(U) в области больших насыщений стали позволяет создать феррорезонансные стабилизаторы напряжения.

Posted in Основы электричества

Понимание обратной фазы — Руководство музыкального продюсера (2020)

Раскрытие информации : Мы можем получать комиссионные, когда вы переходите по нашим ссылкам и совершаете покупки. Ознакомьтесь с нашим полным раскрытием сведений об аффилированных лицах здесь .

Узнайте, что такое реверс фаз и когда он применим
Узнайте, как это может повлиять на ваши миксы
Узнайте, как изменение фазы дорожки влияет на ее звучание

Что такое Фаза?

Фаза, или, точнее, «в фазе», является важной частью аудиотехники, которая, хотя и важна, часто упускается из виду.

Новые инженеры часто могут обнаружить, что сигналы их микрофонов «не совпадают по фазе», что сильно ухудшает качество звука их записей.

Проще говоря, фаза относится к ситуации записи, когда записываются несколько микрофонов или источников звука, а также к положению формы волны каждого источника.

Как вы увидите при записи в DAW, каждая дорожка показывает визуальное представление волны. Они могут различаться по внешнему виду в зависимости от того, что вы записываете, но по существу звук распространяется в виде волны с положительными и отрицательными колебаниями, где каждое полное колебание представляет собой цикл.

Автор: swphonetics.com

На самом деле нам не нужно слишком углубляться в теорию волн, но важно понимать в общих чертах, как колебания волн могут влиять друг на друга.

Если мы посмотрим на пример ниже, то увидим, что два идентичных трека малого барабана воспроизводят один и тот же удар малого барабана.

Как вы можете видеть выше, обе формы сигнала идеально совпадают, что означает, что они находятся «в фазе» друг с другом. первый.

Это просто дублированный образец малого барабана, но давайте представим, что верхняя дорожка (синяя) — это микрофон наверху малого барабана, а нижняя дорожка (зеленая) — это микрофон под малым барабаном. В этом случае нам нужно убедиться, что оба микрофона находятся в фазе друг с другом или как можно ближе к ней.

Что такое фазовые проблемы?

В приведенных выше примерах формы волны были вручную смещены по фазе, однако в сценарии записи может произойти аналогичный эффект в зависимости от того, где расположены ваши микрофоны — перемещение микрофона к источнику звука или от него приведет к волна попадает в микрофон (и, следовательно, записывает) в другой момент колебания.

Это может вызвать определенные проблемы при использовании нескольких микрофонов, чаще всего на ударной установке. Однако могут возникнуть проблемы с другими инструментами, такими как запись гитарного усилителя с двумя микрофонами (распространенный метод заключается в использовании конденсаторного и динамического микрофона, что может еще больше усложнить точное определение того, в какой точке волна ударит по каждому микрофону).

Проблема с несколькими источниками, находящимися не в фазе друг с другом, заключается в том, что это может повлиять на восприятие звука.

Как правило, источники звука не в фазе приводят к отсутствию низких частот, однако в более крайних случаях звук может казаться жестяным и неприятным, а если полностью не в фазе, то вы обнаружите, что источники полностью компенсируются, и вы вообще ничего не услышите из-за того, что колебания происходят одновременно в точно противоположных точках.

Если бы нам нужно было присвоить амплитуде сигнала числовое значение, скажем, +5 в самой высокой точке цикла и -5 в самой низкой точке. Если один микрофон поместить в точку +5, а другой в -5, мы получим амплитуду (или громкость) 0.

Это отличный пример того, почему в сценарии записи действительно стоит взять дополнительное время при настройке микрофонов и проверке звука, чтобы проверить фазу ваших источников звука.

Чем ближе вы к фазе, тем качественнее будут ваши записи и тем легче вам будет микшировать!

Как проверить фазу и устранить проблемы с фазой

Может потребоваться некоторое время, чтобы приучить свой слух улавливать тонкие проблемы с фазой.

Если вы записываете с помощью нескольких микрофонов, попробуйте солировать каждый записывающий канал, чтобы убедиться, что вы получаете чистый сигнал. микрофоны не в фазе.

Один из способов решить эту проблему с фазой — просто попробовать переместить микрофоны, однако это может занять много времени, особенно если вы одинокий звукоинженер, так как вам придется бегать туда-сюда из концертной комнаты, пока вы не получить хороший звук.

К счастью, многие консоли, интерфейсы и DAW имеют встроенную кнопку реверса фазы.

Даже если вы чувствуете, что у вас хороший звук, всегда стоит щелкнуть кнопку инверсии фазы и сравнить их — используйте свои уши, чтобы оценить, какая конфигурация звучит лучше, и вы быстро уловите небольшие различия, которые могут иметь место. большое влияние на ваш микс.

Что такое реверс фазы?

Кнопка реверса фазы фактически переворачивает сигнал с ног на голову. Положительные колебания теперь отрицательные и наоборот. Это быстрый и простой способ проверить фазу ваших микрофонов, а часто и простое решение проблемы с фазой.

Обычно кнопка реверса фазы выглядит как круг с перечеркнутой линией, в некоторых DAW, таких как Logic, вы найдете эту опцию в определенных плагинах, таких как плагин усиления.

Теперь это не так. определенное решение для ваших проблем с фазой, но это отличная отправная точка, если вы все еще испытываете проблемы, возможно, вам нужно переместить микрофоны, чтобы найти золотую середину.

Фаза исправления в миксе

Существуют определенные проблемы, которые могут быть исправлены на этапе микширования, например, если певец слегка расстроен, его можно тщательно настроить автонастройкой, и он по-прежнему будет звучать естественно.

Если ваши записи не совпадают по фазе, вы мало что можете сделать. Если вы записали два микрофона на одну стереодорожку, вы не сможете применить инверсию фазы, не влияя на них обоих, что не будет иметь никакого значения.

Характерно, что в противофазном звуке отсутствуют низкие частоты. Можно утверждать, что усиление нижних частот может исправить это, однако добиться естественного, а иногда и приятного звучания будет сложно.

Если вы записываете стерео, т.е. два верхних микрофона, затем панорамирование одного левого и одного правого может в некоторой степени исправить проблемы с фазой, хотя опять же не окончательное решение.

Еще один способ решить проблемы с фазой — увеличить масштаб ваших сигналов и вручную сдвигать один из них до тех пор, пока они оба не выровняются. На самом деле это довольно распространенная практика, особенно при записи бас-гитары с цифровым входом и микрофоном.

В этом случае, несмотря на запись одного и того же пассажа, сигнал DI может достигать DAW немного позже, чем микрофон, и наоборот. Это стоит проверить, так как вы рискуете потерять часть низких частот баса.

Существуют плагины, которые могут быть очень полезными, когда речь идет о выравнивании фазы, например Auto-Align от Soundradix, который может помочь подтолкнуть ваши сигналы к фазовой когерентности.

Вот подборка дешевых и эффективных плагинов Auto Align на PluginBoutique.

Балансные кабели

Есть случаи, когда фаза может быть использована в наших интересах.

Если вы когда-либо видели в продаже симметричные кабели и задавались вопросом, что они делают, то вы знаете, что в них используется инверсия фазы для снижения избыточного шума.

Когда вы подключаете сбалансированный провод, сигнал сразу же разделяется на два, при этом один сигнал инвертируется по фазе.

Поскольку сигнал с самого начала полностью совпадает по фазе, изменение его направления приводит к тишине из-за того, что два сигнала компенсируют друг друга, и, таким образом, устраняется любой нежелательный фон или шум, которые могут передаваться по кабелю.

Так что, если вы когда-нибудь ищете тихие кабели, стоит потратить немного больше на балансные. Мы рекомендуем следующее…

Сбалансированные провода ¼ дюйма

VisioSound 2 x 1/4 «стерео разъем TRS / соединительный аудиокабель со сбалансированным сигналом / 2 шт. в упаковке 20 футов…

Сбалансированные микрофонные провода

VisioSound Штыревой XLR-кабель для микрофона/Сбалансированный микрофон/Микрофонный соединительный кабель / 7 цветов 20 футов Белый

Штекерный XLR-гнездовой XLR
Балансный микрофонный кабель
Идеально подходит для использования с микрофонами, активными динамиками, студийными и сценическими приложениями и DMX цепи освещения
Длина: 1,6 / 3 / 6 / 10 / 20 / 30 / 50 / 65 футов
Ограниченная пожизненная гарантия

Это просто фаза?

При планировании сессий записи обязательно подумайте о фазе ваших микрофонов или записываемых сигналов.

Это должно стать одной из первых вещей, которую вы проверяете в своем рабочем процессе, чтобы обеспечить высокое качество записи и убедиться, что вы не столкнетесь с дальнейшими проблемами, когда достигнете стадии микширования.

Посмотрите наше видео ниже, чтобы узнать, насколько большой может быть разница при реверсировании фазы сигнала!

Последнее обновление от 14. 11.2022 / Ссылки для партнеров / Изображения из Amazon Product Advertising API

Соматосенсорная стимуляция вызвала потенциальное изменение фазы и прямую стимуляцию моторной коры во время операции в центральной области и вокруг нее

. 1996 г., май; 38(5):962-70.

doi: 10.1097/00006123-199605000-00023.

Седзич ¹ , М. Танигути, С. Шефер, Дж. Шрамм

Принадлежности

принадлежность

¹ Нейрохирургическая клиника, Южная клиника Нюрнберга, Германия.

PMID:
8727822
DOI:
10. 1097/00006123-199605000-00023

C Cedzich et al.

Нейрохирургия.

1996 мая.

. 1996 г., май; 38(5):962-70.

doi: 10.1097/00006123-199605000-00023.

Авторы

Седзич ¹ , М. Танигучи, С. Шефер, Дж. Шрамм

принадлежность

¹ Нейрохирургическая клиника, Южная клиника Нюрнберга, Германия.

PMID:
8727822
DOI:
10.1097/00006123-199605000-00023

Абстрактный

У 99 пациентов с объемными образованиями в центральной области и вокруг нее центральная борозда была интраоперационно локализована с использованием обращения фазы соматосенсорного вызванного потенциала (SEP). У 33 из этих пациентов проводилась прямая стимуляция моторной коры и регистрировались электромиографические ответы мышц-сгибателей предплечья, тенара и гипотенара. Еще 25 пациентов с подкорковыми поражениями или поражениями, расположенными непосредственно в пирамидном тракте, во время операции непрерывно контролировались с помощью моторных вызванных потенциалов (МВП). Точное определение центральной борозды и локализации опухоли удалось у всех больных; обращение фазы было получено в 90,8% пациентов, а локализация была возможна в результате анатомических особенностей строения и потери N20 или P20 СЭП у остальных 9,2%. МВП были получены у 32 из 33 пациентов, а также у всех 25 пациентов, которым в начале удаления опухоли выполнялся мониторинг МВП. Из этого исследования можно сделать вывод, что комбинация инверсии фазы SEP и модифицированной электрической стимуляции коры головного мозга совместима с общей анестезией, хотя анестезия систематически не контролировалась в соответствии с протоколом. Хотя это исследование демонстрирует, что комбинированная техника SEP/MEP была осуществима, пока невозможно продемонстрировать преимущества в улучшении результатов лечения пациентов. Что касается безопасности стимуляции, то точная локализация центральной борозды неинвазивным методом СЭП, по сравнению с прямой электростимуляцией, обеспечивает большую безопасность для пациента. Модифицированная техника прямой стимуляции моторной коры требовала гораздо меньшей плотности заряда, чем обычная техника. Запись электромиографических ответов вместо движений сделала возможной объективную документацию, а анализ амплитуд и латентных периодов даст количественную информацию о двигательной системе.

Цитируется

Транскраниальная магнитно-стимуляционная трактография и облегчение тотальной резекции у пациента с моторной красноречивой глиобластомой: иллюстративный случай.
Мьюир М., Принслу С., Трейлор Дж.И., Патель Р., Эне С., Туммала С., Прабху С.С.
Мьюир М. и соавт.
Уроки J Neurosurg. 2022 г., 16 мая; 3(20):CASE22128. дои: 10.3171/CASE22128. Печать 2022 16 мая.
Уроки J Neurosurg. 2022.
PMID: 36303481
Бесплатная статья ЧВК.
Внедрение нового соединительного зажима для ультразвукового аспиратора для непрерывного подкоркового моторного картирования.
Боэкс С., Гога С., Берар Н., Хеммерли Дж., Зегарек Г., Бартоли А., Момджян С., Шаллер К.
Боекс С и др.
Мозговой позвоночник. 2021 28 июля; 1:100002. doi: 10.1016/j.bas.2021.100002. Электронная коллекция 2021.
Мозговой позвоночник. 2021.
PMID: 36247400
Бесплатная статья ЧВК.
Хирургическое лечение глиобластомы: современное состояние и перспективы.
Отдел продаж AHA, Бек Дж., Шнелл О., Фунг С., Мейер Б., Гемпт Дж.
Продажи AHA и др.
Дж. Клин Мед. 2022 13 сентября; 11 (18): 5354. doi: 10.3390/jcm11185354.
Дж. Клин Мед. 2022.
PMID: 36143001
Бесплатная статья ЧВК.
Обзор.
Функциональные подходы к хирургии глиом головного мозга.
Джампикколо Д., Нуньес С., Каттанео Л., Сала Ф.
Опрокидывание фазы: причины, виды, борьба с резонансом, природа возникновения

Закрытое акционерное общество
Институт «Севзапэнергомонтажпроект»

Опрокидывание фазы: причины, виды, борьба с резонансом, природа возникновения

причины, виды, борьба с резонансом, природа возникновения

Виды и возникновение резонанса

Причины возникновения резонансных явлений

Последствия и борьба с резонансными явлениями

Что такое феррорезонанс напряжений и когда он происходит?

Понимание обратной фазы — Руководство музыкального продюсера (2020)

Что такое Фаза?

Что такое фазовые проблемы?

Что такое реверс фазы?

Сбалансированные провода ¼ дюйма

Сбалансированные микрофонные провода

Соматосенсорная стимуляция вызвала потенциальное изменение фазы и прямую стимуляцию моторной коры во время операции в центральной области и вокруг нее

принадлежность

Авторы

принадлежность

Абстрактный

Похожие статьи

Цитируется