שנאי כוח: מצבי הפעלה מדורגים וערכים

אופן פעולה נומינלי

מצב הפעולה המדורג של השנאי הוא המצב עבורו תוכנן השנאי על ידי היצרן. התנאים הקובעים למצב הפעולה הנומינלי של השנאי הם: מתח נומינלי, הספק, זרמים ותדירות המצוינים על לוחית השם שלו, כמו גם התנאים הנומינליים של מדיום הקירור.

מתח נומינלי של הפיתולים

המתחים הנקובים של פיתולי השנאי הם אותם מתחים שבהם הם מיועדים לפעולה רגילה. עבור שנאים יורדים, המתחים הנומינליים של הפיתולים הראשוניים שווים למתחים הנומינליים של רשתות החשמל המתאימות, כלומר. מקלטי חשמל.

עבור שנאים שלב-אפ ו-step-down המחוברים ישירות לפסים או לטרמינלים של הגנרטור, המתחים הנקובים של הפיתולים הראשוניים גבוהים ב-5% מהמתחים הנקובים של הרשת המקבילה.בפיתולים משניים, מדורג הוא מתח הפאזה המתקבל במסופים של הפיתולים המשניים של השנאי כאשר הוא ללא עומס וכאשר המתח הראשוני המדורג מופעל על המסופים של הפיתול הראשוני.

חריגה מהמתח המסופק למסופים של המוצא הראשי או כל ענף של הפיתול הראשוני מותרת לא יותר מ-5%+ מהמתח המצוין על לוחית השם של השנאי עבור היציאה הראשית או עבור ענף זה.

חוזק מדורג

ההספק הנקוב של שנאי הוא ההספק שבו ניתן להעמיס את השנאי ברציפות לאורך חייו, בדרך כלל מניחים כי הוא בסדר גודל של 20 - 25 שנים.

ההספק הנומינלי של השנאי קשור לתנאי הטמפרטורה, כלומר תלוי בטמפרטורת החימום המותרת של פיתוליו, בתנאי הקירור של השנאי וכו'. בואו נכיר את תנאי הטמפרטורה הללו ביתר פירוט.

רוב השנאים מקוררים בשמן ("שנאים"). בשנאים כאלה, הליבות המגנטיות עם פיתולים ממוקמות במיכלי פלדה מלאים בשמן שנאי, שהוא שמן בידוד מינרלי שמקורו בנפט. החום המשתחרר בפיתולים ובליבה המגנטית של השנאי במהלך פעולתו מועבר בעזרת שמן למדיום המקרר את השנאי - אוויר (קירור אוויר) או מים (קירור מים).

עבור שנאי שמן מקורר אוויר המותקנים באזורים שבהם טמפרטורת האוויר הגבוהה ביותר מגיעה ל-+35 מעלות צלזיוס, עליית הטמפרטורה הממוצעת של הפיתולים מעל טמפרטורת האוויר לא תעלה על +70 מעלות צלזיוס (נמדדת בשיטת ההתנגדות).עבור שנאים ביתיים, עליית הטמפרטורה של הפיתולים, שווה ל- + 70 מעלות צלזיוס, תואמת את העומס הנומינלי שלהם. בטמפרטורת אוויר של + 35 מעלות צלזיוס, טמפרטורת החימום הממוצעת של פיתולי השנאי היא 70 מעלות + 35 מעלות = 105 מעלות צלזיוס.

אם במהלך הפעולה טמפרטורת החימום של פיתולי השנאי נשמרת כל הזמן על + 105 מעלות צלזיוס, אז, כפי שמראים מחקרים של היצרנים, חיי השירות שלו לא יעלו על מספר שנים. עם זאת, בעומס המדורג של השנאי, טמפרטורת החימום של הפיתולים + 105 מעלות צלזיוס תהיה קבועה רק אם טמפרטורת האוויר קבועה, שווה ל- + 35 מעלות צלזיוס.

במציאות, טמפרטורת האוויר הסביבתית לעולם אינה קבועה, אלא משתנה הן במהלך היום והן במהלך השנה, וזו הסיבה שטמפרטורת החימום של פיתולי השנאי משתנה בטווח שבין + 105 מעלות צלזיוס לערך נמוך יותר. זה מאריך באופן טבעי את חיי השירות של השנאי. לכן, יש להבין את טמפרטורת הפיתול המקסימלית הנ"ל + 105 מעלות צלזיוס כגבול העליון של הטמפרטורה הממוצעת, הנמדדת בהתנגדות, המותרת לפעולה בטוחה של השנאי במשך מספר שעות ביום במהלך אותם ימים מעטים יחסית שבהם טמפרטורת הסביבה. מגיע למקסימום + 35 מעלות צלזיוס.

בשנאים ללא זרימת שמן מאולצת, עליית הטמפרטורה הגדולה ביותר של שכבות השמן העליונות (על הכיסוי) מעל טמפרטורת הסביבה לא תעלה על 60 מעלות צלזיוס. בטמפרטורת סביבה של + 35 מעלות צלזיוס, זה מתאים לרוב הגבוה ביותר. נצפתה (על ידי מדחום) טמפרטורת שמן + 95 מעלות צלזיוס.עבור שנאים עם זרימת שמן מאולצת, למשל עם קירור שמן-מים, טמפרטורת השמן בכניסה של מצנן השמן מותרת שלא יעלה על 70 מעלות צלזיוס. עבור שנאים עם קירור שמן-אוויר, טמפרטורת השמן המרבית המותרת נקבעת מ- היצרן.

עם זאת, יש להבין את ההספק הנקוב של השנאי כהספק שאליו ניתן להעמיס באופן קבוע שנאי המותקן בחוץ, בתנאי טמפרטורה נומינליים של מדיום הקירור, עם קירור אוויר, המוגדר כטמפרטורה של האוויר המשתנה באופן טבעי במהלך השנה. עבור סוגים אחרים של קירור, תנאי הטמפרטורה הנומינליים של מדיום הקירור נקבעים על ידי יצרני השנאים.

שימו לב שקודם לכן הספק המדורג של שנאים שהותקנו בחוץ חושב מחדש בהתאם לטמפרטורה השנתית הממוצעת של אוויר הקירור. כתוצאה מחישוב מחדש, בטמפרטורת סביבה שנתית ממוצעת של פחות מ-+5 מעלות צלזיוס, ההספק הנומינלי של השנאי גדל, ובטמפרטורה שנתית ממוצעת מעל +5 מעלות צלזיוס, להיפך, הוא מופחת.

מחקרים על השפעת צמיגות השמן על קירור השנאים מראים שאין צורך בחישוב מחדש כזה, שכן בטמפרטורת אוויר נמוכה צמיגות השמן עולה, וכתוצאה מכך מתדרדר העברת החום מהפיתולים ובטמפרטורת אוויר מוגברת. , להיפך, צמיגות השמן פוחתת, והעברת החום מפיתולי השנאי עולה.

בנוסף למתקנים חיצוניים, שנאים מקוררים באוויר ממוקמים לעתים קרובות בחדרים סגורים לא מחוממים - תאים, שבהם בדרך כלל מסופק אוורור טבעי עם אספקת אוויר קר והוצאת אוויר מחומם דרך חורי אוורור מיוחדים בחלקים התחתונים והעליונים של החדר, בהתאמה. למרות האוורור, תנאי הקירור של השנאים בחדרים עדיין גרועים מאלה המותקנים בחוץ, מה שמפחית במידת מה את חיי השירות שלהם. עם זאת, שנאים המותקנים בתאים עם אוורור טבעי ניתנים לטעינה רציפה בהספק הנקוב שלהם בטמפרטורות אוויר שנתיות ממוצעות של עד 20 מעלות צלזיוס.

זרמים נומינליים של הפיתולים הראשוניים והמשניים של השנאי נקראים זרמים שנקבעים על ידי ההספקים הנומינליים של הפיתולים בהתאמה.

תחת עומס נומינלי הבנת העומס שווה לזרם הנומינלי.

במצב הפעולה של השנאי ללא עומס יתר בכל מיקום של המתג, כמו גם עבור כל ערכים של המתח המסופק לפיתול הראשוני (אך לא גבוה מ-+5% מערך המתח של ברז זה), ניתן לטעון את הפיתול המשני של השנאי לא גבוה מהזרם המדורג.