למה משמש שנאי: תכונות, עקרון הפעולה והיישום

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

לכתחילה, בואו נבין למה מיועד שנאי ומה הוא. זוהי מכונה חשמלית שנועדה לשנות את המתח. הם שונים בהתאם למטרה. ישנם שנאי זרם, מתח, התאמה, ריתוך, כוח, מדידה. לכל אחד יש משימות שונות, אבל הן מאוחדות באופן חד משמעי על ידי עקרון הפעולה. כל השנאים פועלים על זרם חילופין. אין התקני DC כאלה. לכולם יש פיתולים ראשוניים ומשניים.

מה נקרא ראשוני ומה נקרא פיתול משני?

הראשוני הוא זה שאליו מגיע המתח, והמשני הוא זה שממנו הוא מוסר. נניח שיש לנו שנאי שממיר 220 V AC ל-12 V. במקרה זה, הפיתול הראשוני הוא זה שהוא 220 V. אבל שנאים יכולים לא רק לרדת, אלא גם להגביר את המתח. כךלפיכך, על ידי חיבור 12 V AC לפיתול המשנית שצוין קודם לכן, נוכל להסיר 220 V מהראשי. לפיכך, הם מחליפים מקומות.

במקרים מסוימים, ייתכנו מספר פיתולים משניים. לדוגמה, בטלוויזיות ישנות היו מכשירים עם פיתול ראשוני אחד והרבה משניים, שהמתח בהם נע בין 3.3 ל-90 V. בכל מקרה, השנאי משמש להמרת מתחים וזרמים לערכים אופטימליים.

חוק שימור האנרגיה

יש להבין שהיחידה הזו לא לוקחת אנרגיה משום מקום. לדוגמה, ניקח שנאי עם מתח ראשוני של 220 וולט וזרם של 5 A. זה אומר שההספק שלו הוא 1100 וואט. מהפיתול המשני ב-22 V, אנחנו יכולים להסיר זרם של לא יותר מ 50 A. המרה לוואט, אנחנו מקבלים את אותם 1100 וואט. לא נוציא יותר כוח מהפיתול המשני. אם תנסה לעשות זאת, המכשיר פשוט ייכשל. כך, מתברר למה מיועד השנאי. להמרת מתח AC לDC. לאחר מכן, נספר לך יותר על כל סוג של מכשירים כאלה.

שנאי מכשירים

מכשירים כאלה משמשים להפחתת הערכים למקובלים במכשירי מדידה. הם משמשים במכשור. אתה יכול למצוא מכשירים כאלה גם בטכנולוגיית מיקרו-מעבד. שם הם פועלים כחיישן ששולח אותות ברמות שונות ללוח, בהתאם לזה האחרון "מקבל החלטה" לגבי המשך התפקוד.מכשיר.

הם בדרך כלל מדויקים ביותר ואינם מיועדים לשימוש צרכנים. דוגמאות למה משמשים שנאי מכשירים הם המכשירים הבאים להמרת זרם ומתח. ננסה להסביר את מטרתם בפירוט רב ככל האפשר.

שנאי זרם

בשביל מה המכשירים האלה? הם נועדו להפחית את כמות הזרם לציוד מדידה מקובל. למעשה, הם ציוד ביניים בין המוליכים, שממנו יש צורך לקחת את ערך הערך, לבין מנגנון המדידה. שנאים כאלה משמשים, כאמור, במכשירי מדידה, ציוד הגנה ואוטומציה. הם מחוברים בצורה זו: לפיתול הראשוני יש מספר סיבובים והוא מחובר בסדרה עם העומס, והפיתול המשני מחובר להתנגדות המינימלית האפשרית של ציוד המגן או המדידה.

בדרך כלל, שנאים אלו מסופקים עם הציוד עצמו, שכן שינויים קלים בהתנגדות העומס ישפיעו על דיוק המדידה, וציוד ההגנה לא יפעל כראוי. התכונה העיצובית ושיטת החיבור של מכשירים כאלה הופכים את זה לבלתי אפשרי להפעיל את הצרכן.

שנאי מתח

מכשיר מסוג זה אינו משמש לצרכנים, אך הוא הכרחי ליצירת בידוד גלווני בין החלקים במתח גבוה למתח נמוך. שיטת הייצור היא כלוםשונה מסוגי החשמל של מכשירים בעלי אותו שם. עדיין יש פיתולים ראשוניים ומשניים, חתך החוט נמוך למדי, מה שלא מאפשר להשתמש בו לצרכנים.

לדוגמה, קח מד קילו-וולט. העובדה היא שזה יקר מדי לבנות מכשיר שיחזיק מתח גבוה. לכן, מותקן שנאי מתח בין בדיקות המדידה, שלוקחות את ערך הכמויות, לבין המכשיר. הוא ממיר ערכים גבוהים למקובלים על ידי מנגנון המדידה (בערך 100 V). מידה זו מאפשרת לא לבצע שינויים במנגנון המדידה. במידה מסוימת, ערכת חיבור זו מאפשרת לך להגן על החשמלאי שמבצע מדידות.

הם משמשים גם להתקנה במערכות בקרה והגנה אוטומטיות שונות. עכשיו אתה יודע למה מיועדים שנאי מתח. נעבור לסוג הבא - מכשירי ריתוך באותו שם.

שנאי כוח

אלו מכשירים חזקים יותר שרבים מכם ראיתם. לאחר מכן, נתאר בפירוט למה משמשים שנאי כוח. הם נחוצים כדי להגדיל / להקטין את המתח באמצעות אינדוקציה אלקטרומגנטית לערך שהצרכן צריך. במקרה של מכשירים אלה, המילה "צרכן" מתייחסת למפעלים ובנייני מגורים.

הדוגמה הכי בולטת הם מכשירים שמורידים 6 (10) קילו וולט ל-380 וולט מקובל, שכבר מזינים פאזה בודדת בשילוב עם הקו האמצעיהבתים שלנו צריכים 220 וולט. ודוגמה לשנאי מוגברת שכזה ניתן למצוא במיקרוגל, שבו אחד מרשתות ה-220 וולט הופך את המגנטרון של 2 קילו וולט להכרחי לפעולה. יחידות מתח גבוה (מעל 1000 וולט) הן כמעט תמיד תלת פאזיות, והן מסווגות ליחידות מקוררות נפט או אוויר, כמו גם שינוי אקלימי ומתח סלילה ראשוני.

תכונה של שנאים תלת פאזיים היא שבהתאם להכללת הפיתולים (כוכב-דלתא), ניתן לשנות את מתח הפעולה פי 1.73. נניח שהיחידה הזו, המחוברת בדלתא של 6 קילו וולט, יכולה לפעול על רשת של 10 קילו וולט, אלא אם כמובן, היצרן דאג לאפשרות זו מצד הבידוד. ישנם שנאים, כפי שהוזכר לעיל, תלת פאזי וחד פאזי. מכשירים מתוכננים לעבוד עם יכולות שונות בהתאם לצרכי הצרכן.

שנאים חד פאזיים, ששימשו בעבר כספקי כוח, מוחלפים כעת באופן פעיל בממירים אלקטרוניים שונים, בעלי יעילות רבה יותר, פחות משקל וממדים. כמו כן, ניתן לחלק התקני כוח לפי סוג הביצוע של המעגל המגנטי למוט ושריון.

שנאי עם מעגל מגנטי ליבה מתוכנן באופן שבו מותקנים 2 סלילים על חלק בצורת U, ומעליו נסגר עול. היתרון הוא שהאלמנטים לא ממש נוגעים זה בזה.

במעגל המגנטי המשוריין, הסליל מותקן על החלק בצורת W. הקטע עליו ממוקמים המוליכים בדרך כלל מלופף ראשוןכראשי, ולאחר מכן, דרך מפריד עמיד בחום, כמשני. היתרון הוא ההגנה המכנית המחוזקת של הפיתולים.

ישנן גם ליבות טורואידאליות, אבל הן עשויות מטבעות פריט, מכיוון שלא משתלם לבנות מבנה כזה ממעגל מגנטי למינציה. יחידות כאלה משמשות בדרך כלל באלקטרוניקה ופועלות בתדרים גבוהים.

שנאי ריתוך

בשביל מה המכשירים האלה? למעשה, מדובר ביחידות עצמאיות. כלומר, שנאי ריתוך אינו רתמה המבטיחה את פעולתו של כל מכשיר, אלא הוא עצמו מכשיר מן המניין. מטרתו של מכשיר כזה היא להוריד את מתח הרשת למתח נמוך יחסית, בערך 50-60 וולט, ולספק זרם גדול.

במתח הזה פורצת קשת קצרה למדי, אבל זרם עצום באמת מספק לה הרבה כוח. הודות לפרמטר האחרון, מתכת מרותכת או חותכת.

לשנאים כאלה, ככלל, יש כוונון זרם. זה הכרחי כדי לשנות את הקוטר והסוג של אלקטרודת הריתוך. נכון, שנאי ריתוך לשימוש ביתי מוחלפים יותר ויותר בממירים. מה שלא מפתיע, כי היעילות של ממיר הריתוך נמוכה יותר. הוא מוריד חזק את מתח הרשת, צורך זרמים גדולים על הפיתול הראשי, בעל משקל גדול, ניידות נמוכה, והוא מתחמם די הרבה בהשוואה למכשירים מסוג אינוורטר.

עכשיו אתה יודע איך פועל שנאי ריתוך ולמה הוא מיועד.

רכז

סוג זה של שנאי משמש במעגלים רב-שלביים שונים כדי להתאים את ההתנגדות בין חלקים שונים של המעגל. אתה יכול למצוא אותו במגבר שמע שפופרת. בדרך כלל במכשירים כאלה זה יום חופש.

אז בשביל מה השנאי התאמת עומסים? לדוגמה, מתח ההפעלה של המנורות במגבר תדר השמע הוא 70-90 וולט, אך הזרם מועט. לא ניתן להפעיל מתח כזה על הרמקולים, כלומר מורידים אותו למתח מקובל ובהתאם, הזרם עולה.

מטרת שנאי כזה היא להוריד את המתח או להעלות אותו לערך הנדרש על ידי צומת מסוים של המכשיר.

מסקנה

כל המכשירים להמרת זרם ומתח מאוחדים על ידי עקרון הפעולה. פרמטרים מרכזיים שיש לשים לב אליהם בעת הקנייה: מתח ראשוני, פיתול משני, תדר, מקדם הספק ובהתאם, הספק וזרם מוצא.

בחיי היומיום, יחידה זו כמעט ואינה בשימוש. אחרי הכל, שנאי הריתוך החליף את המהפך, והאנלוגים שלו בספקי כוח כבר החליפו ממירי מתח אלקטרוניים. הדבר נעשה בשל העובדה שלמכשירים בדרך כלל, בהשוואה לאלקטרוניים, משקל רב, והם גם אינם משתלמים מבחינה כלכלית בשל הצריכה הגבוהה של מתכת לא ברזלית בייצור ותיקונים יקרים. תישאר בקרובייצור רק תחנות שנאים, אך רק באותם מקומות בהם לא ניתן יהיה להחליף אותם ברכיבים אלקטרוניים.

במאמר זה, ניסינו להסביר למה מיועדים שנאים, ודיברנו קצת על הסוגים העיקריים שלהם.