רובוטריקים אוטומטיים - מכשיר, עקרונות, יתרונות וחסרונות

מטרה, מכשיר ועיקרון הפעולה של רובוטריקים אוטומטיים

במקרים מסוימים, יש צורך לשנות את המתח על פני טווח קטן. הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא לא שנאים מפותלים כפוליםופיתולים בודדים הנקראים אוטו-טרנספורמטורים. אם גורם הטרנספורמציה שונה מעט מאחדות, אז ההבדל בין גודל הזרמים בפיתולים הראשוניים והמשניים יהיה קטן. מה קורה אם משלבים את שני הסלילים? תקבל תרשים של שנאי אוטומטי (איור 1).

שנאים אוטומטיים מסווגים כשנאים ייעודיים. שנאים אוטומטיים שונים משנאים בכך שפיתול המתח הנמוך שלהם הוא חלק מפיתול המתח הגבוה יותר, כלומר, למעגלים של פיתולים אלה יש לא רק חיבור מגנטי, אלא גם חיבור גלווני.

בהתאם להכללת הפיתולים של השנאי האוטומטי, עלולה להתרחש עלייה או ירידה במתח.

אורז.1 ערכות של שנאים אוטומטיים חד פאזיים: a-step-down, b-step up.

אם תחבר מקור מתח חילופין לנקודות A ו-X, אז יופיע שטף מגנטי לסירוגין בליבה. EMF באותו גודל יושרה בכל אחד מסיבובי הסליל. ברור שבין נקודות a ל-X יהיה EMF השווה ל-EMF של סיבוב אחד כפול מספר הסיבובים הסגורים בין נקודות a ל-X.

אם אתה מחבר לסליל בנקודות a ו-X כל עומס, אז הזרם המשני I2 יעבור דרך חלק מהסליל ונמצא בין נקודות a ל-X. אבל מכיוון שהזרם הראשוני עובר דרך אותם סיבובים I1, אז שני הזרמים יתווסף גיאומטרית וכמות קטנה מאוד של זרם תזרום לאורך הקטע aX, שנקבעת על פי ההפרש בין הזרמים הללו. זה מאפשר לחתוך חלק מהפיתול מחוט קטן כדי לחסוך בנחושת. אם ניקח בחשבון שסעיף זה מהווה את רוב כל התפניות, אז כלכלת הנחושת בולטת מאוד.

לפיכך, רצוי להשתמש בשנאים אוטומטיים כדי להקטין או להגביר מעט את המתח, כאשר בחלק המתפתל נקבע זרם מופחת, המשותף לשני המעגלים של השנאי האוטומטי, מה שמאפשר לעשות עם חוט דק יותר ולחסוך ב-non-ferrous מתכות. במקביל פוחתת צריכת הפלדה לייצור מעגל מגנטי, שחתך הרוחב שלו קטן מזה של שנאי.

בממירי אנרגיה אלקטרומגנטית - שנאים - העברת האנרגיה מסליל אחד לאחר מתבצעת על ידי שדה מגנטי, שהאנרגיה שלו מתרכזת במעגל המגנטי.בשנאים אוטומטיים, האנרגיה מועברת הן דרך שדה מגנטי והן דרך חיבור חשמלי בין הפיתולים הראשוניים והמשניים.

שנאי ושנאי אוטומטי

שנאים אוטומטיים מתחרים בהצלחה בשנאים דו-פתיליים כאשר יחס הטרנספורמציה שלהם שונה מעט מאחדות והוא יותר מ-1.5 - 2. כאשר יחס הטרנספורמציה הוא מעל 3, רובוטריקים אוטומטיים אינם מוצדקים.

מבחינה מבנית, רובוטריקים אוטומטיים למעשה אינם שונים משנאים. ישנם שני סלילים על הליבות של המעגל המגנטי. הלידים נלקחים משני פיתולים ונקודה משותפת.רוב חלקי השנאים האוטומטיים אינם ניתנים להבדלה מבנית מחלקי שנאי.

שנאים אוטומטיים במעבדה (LATR)

רובוטריקים אוטומטיים משמשים גם ברשתות מתח נמוך כמווסת מתח מעבדה בהספק נמוך (LATR). בשנאים אוטומטיים כאלה, ויסות המתח מתבצע על ידי הזזת מגע ההזזה לאורך סיבובי הפיתול.

רובוטריקים חד-פאזיים מבוקרים במעבדה מורכבים ממעגל מגנטי פרומגנטי טבעתי העטוף בשכבה אחת של חוט נחושת מבודד (איור 2).

מספר ברזים קבועים עשויים מהפיתול הזה, מה שמאפשר להשתמש בהתקנים אלה כשנאים אוטומטיים מצטמצמים או בעלי יחס טרנספורמציה קבוע מסוים. בנוסף, על פני הסליל, המנוקים מבידוד, ישנו נתיב צר שלאורכו נע המגע של המברשת או הרולר לקבלת מתח משני מתכוונן ברציפות הנע בין אפס ל-250 וולט.

כאשר סיבובים סמוכים סגורים ב-LATR, לא מתרחשת סגירת סיבוב מכיוון שזרמי הקו והעומס בפיתול המשולב של השנאי האוטומטי קרובים זה לזה ובכיוונים מנוגדים.

רובוטריקים אוטומטיים של מעבדה מיוצרים בהספק נומינלי של 0.5; 1; 2; 5; 7.5 קילוואט.

סכימה של שנאי אוטומטי חד פאזי מבוקר מעבדה

שנאי אוטומטי במעבדה (LATR)

שנאים אוטומטיים תלת פאזיים

יחד עם שנאים אוטומטיים דו-פאזיים חד-פאזיים, לרוב משתמשים בשנאים אוטומטיים דו-פאזיים תלת-פאזיים ותלת-פאזיים.

בשנאים אוטומטיים תלת פאזיים, הפאזות מחוברות בדרך כלל בכוכב עם נקודה נייטרלית מחודדת (איור 3). אם יש צורך להפחית את המתח, אנרגיה חשמלית מסופקת למסופים A, B, C ונמשכת מהמסופים a, b, s, ועם עלייה במתח - להיפך. הם משמשים כמכשירים להפחתת מתח בעת הפעלת מנועים חזקים, כמו גם לוויסות צעדים של מתח המסוף. גופי חימום תנורים חשמליים.

אורז. 3. סכימה של שנאי אוטומטי תלת פאזי עם חיבור כוכב של שלבי הפיתול כשהנקודה הנייטרלית מוסרת

שנאי מתח גבוה תלת פאזי עם שלוש פיתולים משמשים גם ברשתות חשמל במתח גבוה.

רובוטריקים אוטומטיים תלת פאזיים, ככלל, בצד של מתח גבוה יותר מחוברים בכוכב עם חוט ניטרלי. חיבור הכוכב מספק את מפל המתח שעבורו תוכנן בידוד השנאי האוטומטי.

השימוש בשנאים אוטומטיים משפר את היעילות של מערכות האנרגיה, מפחית את עלויות העברת האנרגיה, אך מוביל לעלייה בזרמי הקצר.

חסרונות של רובוטריקים אוטומטיים

החיסרון של השנאי האוטומטי הוא הצורך לבודד את שתי הפיתולים למתח גבוה יותר, שכן הפיתולים מחוברים חשמלית.

חסרון משמעותי של השנאים האוטומטיים הוא החיבור הגלווני בין המעגלים הראשוניים והמשניים, שאינו מאפשר להשתמש בהם כמזינים ברשתות 6-10 קילו וולט כאשר המתח יורד ל-0.38 קילו וולט, שכן 380 וולט מסופק לציוד עליו אנשים עובדים.

במקרה של תקלות עקב קיומו של חיבור חשמלי בין הפיתולים בשנאי האוטומטי, ניתן להפעיל את המתח הגבוה יותר על הפיתול התחתון. במקרה זה, כל חלקי המתקן התפעולי יחוברו לחלק המתח הגבוה, דבר שאינו מותר בשל בטיחות תחזוקה ואפשרות לשבור את הבידוד של החלקים המוליכים של הציוד החשמלי המחובר.

שנאים אוטומטיים במתח גבוה