הפסדי חשמל בשנאי

המאפיינים העיקריים של שנאי הם בעיקר מתח הפיתול וההספק המועבר על ידי השנאי. העברת הכוח מפיתול אחד למשנהו מתבצעת בצורה אלקטרומגנטית, בעוד שחלק מהכוח המסופק לשנאי מרשת החשמל אובד בשנאי. החלק האבוד של הכוח נקרא הפסדים.

כאשר הכוח מועבר דרך שנאי, המתח על פני הפיתולים המשניים משתנה עם שינוי בעומס עקב ירידת המתח על פני השנאי, אשר נקבעת על ידי התנגדות הקצר. אובדן חשמל בשנאי ומתח קצר חשמלי הם גם מאפיינים חשובים. הם קובעים את יעילות השנאי ואת אופן הפעולה של רשת החשמל.

אובדן הכוח בשנאי הוא אחד המאפיינים העיקריים של הכלכלה של תכנון השנאי. סך ההפסדים המנורמלים מורכבים מהפסדים ללא עומס (XX) והפסדי קצר חשמלי (SC).ללא עומס (ללא עומס מחובר), כאשר הזרם זורם רק דרך הסליל המחובר למקור הכוח, ואין זרם בסלילים האחרים, ההספק הנצרך על ידי הרשת מושקע ליצירת שטף מגנטי ללא- עומס, כלומר. למגנטת מעגל מגנטי המורכב מיריעות פלדה שנאי. עד כדי ש זרם חילופין משנה כיוון, אז גם כיוון השטף המגנטי משתנה. משמעות הדבר היא שהפלדה ממוגנטת וממוגנטת לסירוגין. כאשר הזרם משתנה ממקסימום לאפס, הפלדה מבוטלת, ההשראה המגנטית יורדת, אך בהשהייה מסוימת, כלומר. דה-מגנטיזציה מואטת (כאשר הזרם מגיע לאפס, השראות אינה נקודת אפס n). העיכוב בהיפוך המגנטיזציה הוא תוצאה של התנגדות הפלדה לכיוון מחדש של מגנטים אלמנטריים.

עקומת המגנטיזציה בעת היפוך כיוון הזרם יוצרת את מה שנקרא מעגל היסטרזה, אשר שונה עבור כל דרגת פלדה ותלויה באינדוקציה המגנטית המקסימלית Wmax. השטח המכוסה על ידי הלולאה מתאים להספק המושקע למגנטיזציה. כאשר הפלדה מתחממת במהלך היפוך מגנטיזציה, האנרגיה החשמלית המסופקת לשנאי מומרת לחום ומתפזרת לחלל שמסביב, כלומר. הלך לאיבוד באופן בלתי הפיך. זהו פיזית אובדן הכוח כדי להפוך את המגנטיזציה.

בנוסף להפסדי ההיסטרזיס כאשר השטף המגנטי זורם דרך המעגל המגנטי, הפסדי זרם מערבולת... כידוע, השטף המגנטי גורם לכוח אלקטרו-מוטורי (EMF), אשר יוצר זרם לא רק בסליל הממוקם על הליבה של המעגל המגנטי, אלא גם במתכת עצמה. זרמי מערבולת זורמים בלולאה סגורה (תנועת ערבול) במקום הפלדה בכיוון מאונך לכיוון השטף המגנטי. כדי להפחית זרמי מערבולת, המעגל המגנטי מורכב מיריעות פלדה מבודדות נפרדות. במקרה זה, ככל שהיריעה דקה יותר, כך ה-EMF היסודי קטן יותר, זרם המערבולת שנוצר על ידו קטן יותר, כלומר. פחות אובדן חשמל מזרמי מערבולת. הפסדים אלה גם מחממים את המעגל המגנטי. כדי להפחית זרמי מערבולת, הפסדים וחימום, הגדל התנגדות חשמלית פלדה על ידי הכנסת תוספים למתכת.

עבור כל שנאי צריכת החומרים חייבת להיות אופטימלית, עבור אינדוקציה נתונה במעגל המגנטי, גודלו קובע את הספק השנאי. אז הם מנסים להחזיק כמה שיותר פלדה בחלק הליבה של המעגל המגנטי, כלומר. עם הממד החיצוני שנבחר גורם המילוי kz חייב להיות הגדול ביותר. זה מושג על ידי מריחת שכבת הבידוד הדקה ביותר בין יריעות הפלדה. כיום, נעשה שימוש בפלדה עם ציפוי דק עמיד בחום המיושם בתהליך ייצור הפלדה ומאפשר לקבל kz = 0.950.96.

בייצור שנאי, עקב פעולות טכנולוגיות שונות בפלדה, איכותו במבנה המוגמר מתדרדרת במידה מסוימת, וההפסדים במבנה מתקבלים בכ-2550% יותר מאשר בפלדה המקורית לפני עיבודה (כאשר באמצעות פלדה מפותלת ולחיצה על השרשרת המגנטית ללא חתיכים).