עיצוב שנאי כוח

שנאי הוא מכונה חשמלית הממירה זרם חילופין של מתח אחד לזרם חילופין של מתח אחר.

האלמנטים המבניים העיקריים של שנאי כוח: גוף, ליבה, פיתולים, מכשיר קירור, תותבים והתקני הגנה (מרחיב, צינור פליטה וממסר גז).

פיתולי השנאי מסודרים כך שהשטף המגנטי שנוצר מהפיתול הראשוני חודר לרוב הפיתולים המשניים. דרישה זו מובטחת על ידי בניית ליבת הפלדה, שהיא מעגל מגנטי סגור. בהתאם לסידור ההדדי של הפיתולים והמערכת המגנטית, ישנם שני סוגים עיקריים של שנאים: מוט ואבזור.

בשנאי מוט, הפיתולים ממוקמים על מוטות הליבה, המחוברים בעול שסוגרים את המעגל המגנטי. סוג המוט משמש עבור ספקי כוח ומספר שנאים מיוחדים. שנאי משוריין משתמש במעגל מגנטי מסועף המכסה את הפיתול, כאילו "משריון" אותו.מבנה הליבה דמוי השריון משמש במיוחד עבור שנאים חד פאזיים קטנים.

שנאי מוט תלת פאזי:

המעגל המגנטי של השנאי, הנקרא הליבה, מורכב מיריעות של סגסוגת פלדה. כדי לא לסגור את הסדינים, הם מצופים מראש בשכבה דקה של לכה או מודבקים בנייר.

הליבה מורכבת ממוטות הנושאים סלילים ועול שסוגר את המעגל המגנטי. חתך הליבה צריך להיות קרוב ככל האפשר לצורת הסלילים.

בפיתולים מלבניים, החתך של הליבה נעשה מלבני. עם עגול - לליבה יש קטע רב רמות. אם לליבה יש חתך רוחב גדול, אז ערוצי אוויר אורכיים נעשים כדי להסיר חום, מחלק את הליבה לאריזות נפרדות.

סדינים נמשכים יחד עם סיכות או מסמרות. אין לחבר גיליונות בודדים זה לזה, מכיוון שעלולים להתרחש זרמי מערבולת במישור המגע. כדי למנוע מהסדינים להיסגר דרך הפינים והמסמרות, מניחים עליהם צינורות בידוד. האומים וראשי המסמרות מבודדים מלוחות העיתונות הליבה עם דסקיות קרטון חשמליות.

שני סוגים של פיתולים משמשים בשנאים: דיסק וגלילי.

עם עיצוב פיתול בצורת דיסק, הפיתולים הראשוניים והמשניים מחולקים לסדרה של פיתולים שטוחים בצורת דיסק המתחלפים בסדרה על ליבת השנאי.

בפיתול גלילי, הפיתולים הראשוניים והמשניים מסודרים באופן קונצנטרי זה לזה. פיתול המתח הנמוך ממוקם בדרך כלל קרוב יותר לליבה מכיוון שקל יותר לבודד אותה מהפלדה.

בעת ביצוע פיתולים יש להבחין בין בידוד של חוטים בודדים, בידוד בין שכבות לפיתולים, בידוד בין הפיתולים הראשוניים למשניים (משניים) ובידוד הפיתולים ביחס לליבה.

פיתולי השנאי עשויים מחוטי נחושת המכוסים בבידוד. לבידוד החוטים המתפתלים משתמשים בנייר, לפעמים חוט משי כותנה, רדיד לכה (אמייל) או כמה שכבות בידוד, למשל שכבת לכה ושכבת חוט משי, שכבת נייר ושכבת חוט כותנה. , וכו.

מפרידי נייר משמשים כבידוד בין השכבות. הפיתולים מבודדים עם דסקיות או אטמי קרטון חשמליים עטופים בסרט ספוג שמן, נייר או בד.

הקצוות של פיתולי השנאי מוציאים החוצה בעזרת תותבים, המבודדים אותם מהגוף המוארק (טנק).

מכשיר שנאי:

ישנן שתי דרכים בסיסיות לחבר את הפיתולים של שנאי תלת פאזי: חיבור דלתא וחיבור כוכב. כאשר הפיתולים מחוברים לדלתא, מתח הפאזה שווה למתח הקו, וזרם הפאזה קטן פי 1.73 מזרם הקו. כאשר הפיתולים מחוברים לכוכב, מתח הפאזה קטן פי 1.73 ממתח הקו, וזרם הפאזה שווה לקו.

לשיטת חיבור הפיתולים בשנאי תלת פאזי יש חשיבות רבה, שכן זווית הפאזה של המתח המשני ביחס לראשוני תלויה בה. הסטת הפאזה בין מתח הפיתול הראשוני והמשני תלוי גם בכיוון הליפוף של הסלילים. לפרטים נוספים ראה כאן: ערכות וקבוצות לחיבור פיתולים של שנאי כוח

היכן מתוכננים שנאים לעבודה מקבילה משותפת, יש צורך שהפוטנציאלים המיידיים של השלבים של שנאים אלה יהיו זהים. רובוטריקים בעלי אותו הסטת פאזה בין מתחי הקו של פיתולי המתח הגבוה והנמוך מוקצים לאותה קבוצה של חיבורי מתפתל, אשר מוקצים להם מספר בהתאם לייעוד השעה.

כדי לבודד את הפיתול מהליבה ולבודד את פיתול המתח הגבוה מפיתול המתח הנמוך, נעשה שימוש בגלילים קשיחים שנלחצו מנייר אפוי או מגלילים העשויים מקרטון חשמלי, מה שנקרא צילינדרים רכים.

בבניית שנאים, נעשה שימוש נרחב בשמן מינרלי מיוחד (נפט), אשר נקרא שַׁנַאי... המיכלים מלאים בשמן שנאי וטבול בתוכה ליבה עם פיתולים. עיצוב זה מאומץ עבור שנאי הספק גבוה, עבור שנאי מיישרים בהספק גבוה, עבור שנאים עם הספק גבוה.

שמן שנאי, שממנו הוסרו לחות וזיהומים, כלומר מיובשים ומטוהרים, הוא מבודד טוב בין הפיתולים למארז המתכת. בנוסף, שמן שנאי, בעל מוליכות תרמית גבוהה יותר מהאוויר, מוליך היטב חום מהחלקים הפעילים של השנאי אל המשטחים החיצוניים של המיכל.

ככל שעוצמת השנאי עולה, ההפסדים גדלים מהר יותר מממדיו הגיאומטריים, מה שמוביל לצורך להגדיל את משטח הקירור שלו. ראה את הפרטים כאן: מערכות קירור לשנאי כוח

בפועל, משתמשים במכשירים הממירים מתח חילופין, שבהם הפיתולים הראשוניים והמשניים מחוברים חשמלית. מכשירים אלה נקראים אוטו-טרנספורמטורים.

שנאי אוטומטי שונה משנאי רגיל בכך שהפיתולים הראשוניים והמשניים שלו מחוברים לא רק באופן אינדוקטיבי (כמו בשנאי רגיל), אלא גם חשמלית.

ראה גם: מאפייני ביצועים של שנאי כוח