Was ist eigentlich Punktlast? Existiert Punktlast in der Realität? Wenn ja, wie dann? Was ist das beste Beispiel dafür?

Beste Antwort

Eines der wichtigsten Dinge, die wir als Ingenieure tun müssen, ist, vereinfachende Annahmen über die realen Systeme zu treffen entweder um sie einfach zu modellieren oder schneller zu analysieren. Diese Annahmen können jedoch nicht willkürlich getroffen werden. Eines der wichtigsten Dinge, die berücksichtigt werden müssen, ist der Zweck der technischen Analyse, während diese Annahmen getroffen werden. Zum Beispiel wissen wir alle, wie allgegenwärtig die Annahme des starren Körpers auf dem Gebiet der Mechanik ist. Wenn Sie jedoch an der Spannungsverteilung in einem festen Körper interessiert sind, ist die Annahme, dass sie starr ist, keine intelligente Annahme.

Was ist eigentlich eine Punktlast?

Das Konzept einer Punktlast ist eine bequeme Methode, um reale Lasten zu modellieren, deren Anwendungsbereich im Vergleich zur Größe des Körpers sehr, sehr klein ist was sie handeln. Wenn Sie beispielsweise eine riesige Platte (z. B. 20 x 20 x 2 Kubikmeter) haben, die auf vier zylindrischen Säulen mit einem Durchmesser von 0,05 m ruht, ist die Annahme der Reaktionen der Säulen auf die Platte als Punktlast keine schlechte Annahme. Beachten Sie, dass, obwohl die von den Säulen bereitgestellten reaktiven Lasten auf eine endliche Fläche wirken und davon ausgehen, dass es sich um Punktlasten handelt, eine vernünftige Annahme ist, solange Sie nicht daran interessiert sind, etwas zu wissen, das bei Vorhandensein dieser Annahme nicht bestimmt werden kann.

Unter der Annahme der üblichen Konnotation des Wortes „Realität“, die in Ihrer Frage vorhanden ist, existiert die Punktlast in der Realität nicht, aber es ist eine wichtige konzeptionelle Annahme, die in realen Berechnungen vieler realer Systeme verwendet wird.

Ich hoffe, dies beantwortet Ihre Frage und Sie werden selbst weitere Beispiele für Punktlasten finden, die in der Realität nicht existieren, aber bei der Modellierung vieler realer Systeme nützlich sind.

Sie können auch meine Antwort auf die folgende Frage lesen: Die Euler-Biegegleichung wird unter Berücksichtigung der reinen Biegung abgeleitet, wir wenden sie jedoch auch für Träger an, wenn eine Scherbeanspruchung vorliegt. Ist es richtig? Wenn ja, wie?

ähnelt dies Ihrer Frage.

Antwort

In Theorie und Problemlösung wird selten zwischen diesen unterschieden Nennlast und Volllast.

Nennmengenwerte (V, I, kVA) sind maximal zulässige Werte, die durch Überlegungen wie

  • Temperaturanstieg (Dauerbetrieb und Kurzzeitbetrieb) festgelegt werden )
  • Spannungsbelastung bei Isolierung (unmittelbare und langfristige Auswirkungen),
  • Sättigung,
  • Leiterausfall aufgrund der Bildung von Hot-Spots usw.

Die Nennlast ist eine Last, die die Maschine im Dauerbetrieb versorgen kann, wobei alle Mengen auf den Nennwerten gehalten werden Werte zusammen entscheiden, welcher Last zugeführt werden kann, ohne die getroffenen Überlegungen zu verletzen.

In einem System, in dem eine konstante Nennspannung aufrechterhalten wird, entspricht die gezogene kVA dem gezogenen Strom Nennstrom bedeutet also, dass Nenn-kVA zugeführt wird. Daher sind die Begriffe r Last und Volllast können austauschbar verwendet werden. Aber wann Spannungsänderungen, die Volllaststromstärke weicht vom Nennstrom ab.

Betrachten Sie einen Transformator: 1-phasig, 500/100 V, 10 kVA, 50 Hz

Primärer Nennstrom = 20A

Sekundärnennstrom = 100A

FALL I:

Wenn der Primärstrom von geliefert wird Nennspannung 500 V , die Nennlast an der Sekundärseite zieht 10 kVA bei 100 V und 100 A. Nennlast und Volllast bedeuten, dass dasselbe ist.

FALL II:

Wenn die Primärspannung von einer geringeren Spannung versorgt wird, sagen 300 V zieht die gleiche Nennlast tendenziell 10 kVA bei 60 V und 166,67 A. Dieser Strom übersteigt den Sekundärnennstrom, da sich die Wicklung bei längerem Betrieb überhitzt und verbrennt.

Wir schließen jetzt eine Last an, die den Sekundärnennstrom 100A bei einer verfügbaren Sekundärspannung von 60 V, dh 6 kVA, zieht Belastung. Dies ist jedoch nicht die Nennlast der Maschine. Dies ist die maximal mögliche Last, die bei einem bestimmten Spannungspegel zugeführt werden kann. Wir können also sagen, dass die Maschine voll beladen ist bei diesem Spannungspegel. In diesem Szenario sind also Volllast und Nennlast nicht identisch. Man könnte auch argumentieren, dass dies ein Fall von Derating ist. Andererseits ist der Begriff Nennlast speziell , für die die Maschine tatsächlich ausgelegt ist.

Wir definieren keine unterschiedliche Nennlast bei unterschiedlichen Spannungspegeln, aber wir können unterschiedliche Volllast bei unterschiedlichen Spannungspegeln haben. Diese unterschiedlichen Volllast-kVA entsprechen dann reduzierte kVA bei gegebenem Spannungspegel , wie in FALL II oben.

Selbst wenn wir beispielsweise manchmal sagen, dass der Temperaturanstiegstest unter Volllastbedingungen im Transformator durchgeführt wird, ist es besser, dies zu tun Sagen wir Nennbedingungen, weil die Verluste, die wir bestimmen, bei Nennspannung, Strom und Frequenz liegen.

Wenn Sie weitere Antworten auf diese Frage lesen möchten, lesen Sie hier, aber sie scheinen nicht wirklich schlüssig zu sein entweder.

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