מכשירים סטטיים אלקטרומגנטיים משמשים ליצירת והפעלת שדה מגנטי. ישנם מקרים רבים מדוע יש צורך בשנאי בהנדסת אלקטרוניקה, מעגלים חשמליים והנדסת רדיו. המכשיר מצויד בפיתולים אינדוקטיביים המחוברים ביניהם על ליבה מגנטית. הרשת תורמת להופעתו של שדה מתחלף, והשנאי, באמצעות אינדוקציה אלקטרומגנטית, נותן את הערכים הקבועים הנוכחיים מבלי לשנות את התדר.
תוֹכֶן
הגדרה ומטרה
כדי להפעיל מכשירים, יש צורך במתחים בעלי מאפיינים שונים. שנאי הוא תכנון לשימוש בעבודה אינדוקטיבית של שדה מגנטי. סלילי קלטת או תיל, מאוחדים על ידי שטף משותף, מורידים או מגבירים את המתח. הטלוויזיה משתמשת ב-5 V להפעלת טרנזיסטורים ומיקרו-מעגלים, הספק הקינסקופ דורש מספר קילו-וולט בעת שימוש בגנרטור מפל.
פיתולים מבודדים ממוקמים על ליבה העשויה מחומר ממוגנט באופן ספונטני עם ערך מתח מסוים. יחידות ישנות יותר השתמשו בתדר הרשת הקיים, בסביבות 60 הרץ. במעגלי אספקת חשמל מודרניים למכשירי חשמל, נעשה שימוש בשנאי דופק בתדירות גבוהה. מתח חילופין מתוקן ומומר באמצעות גנרטור לערך בעל פרמטרים מוגדרים.
המתח מיוצב הודות ליחידת הבקרה עם אפנון רוחב הדופק. פרצי תדר גבוה מועברים לשנאי, ביצועים יציבים מתקבלים במוצא. המאסיביות והכבדות של המכשירים של השנים האחרונות מוחלפת בקלילות ובגודל קטן. האינדיקטורים הליניאריים של היחידה הם פרופורציונליים להספק ביחס של 1: 4; כדי להפחית את ממדי המכשיר, תדירות הזרם עולה.
מכשירים מסיביים משמשים במעגלי אספקת חשמל אם זה נדרש ליצור רמה מינימלית של פיזור הפרעות בתדר גבוה, למשל, בעת מתן צליל באיכות גבוהה.
מכשיר ועיקרון הפעולה
היצרן בוחר את הכללים הבסיסיים לפעולת היחידה, אך זה אינו משפיע על אמינות הפעולה. המושגים שונים בתהליך הייצור. עקרון הפעולה של השנאי מבוסס על שתי הוראות:
- התנועה המשתנה של נושאי מטען כיוונים יוצרת שדה כוח מגנטי לסירוגין;
- ההשפעה על זרימת הכוח המועברת דרך הסליל מייצרת כוח ואינדוקציה אלקטרו.
המכשיר מורכב מהחלקים הבאים:
- מעגל מגנטי (ליבה);
- סליל או מתפתל;
- בסיס למיקום הפניות;
- חומר בידוד;
- מערכת קירור;
- אלמנטים אחרים של הידוק, גישה, הגנה.
פעולת השנאי מתבצעת לפי סוג הבנייה ושילוב הליבה והפיתולים.בסוג המוט, המוליך סגור בפיתולים, קשה לראות אותו. סלילי הספירלה נראים, החלק העליון והתחתון של הליבה נראים, הציר אנכי. החומר ממנו מורכב הסליל חייב להוליך חשמל היטב.
במוצרים משוריינים, המוט מסתיר את רוב הפניות; הוא ממוקם אופקית או אנכית. העיצוב הטורואידי של השנאים מספק מיקום של שתי פיתולים עצמאיים על המעגל המגנטי ללא חיבור חשמלי ביניהם.
מערכת מגנטית
הוא עשוי מפלדת שנאי סגסוגת, פריט, פרמלוי תוך שמירה על הצורה הגיאומטרית להפקת השדה המגנטי של היחידה. המנצח בנוי מצלחות, סרטים, פרסות, הוא עשוי על מכבש. החלק עליו ממוקם הפיתול נקרא מוט. עול הוא אלמנט ללא סיבובים שמשלים את המעגל.
עקרון הפעולה של השנאי תלוי בפריסה של המתלים, מה שקורה:
- שטוח - הצירים של עול וליבות נמצאים באותו מישור;
- מרחבי - אלמנטים אורכיים מסודרים במשטחים שונים;
- סימטרי - מוליכים מאותו צורה, גודל ועיצוב ממוקמים לכל עול בדומה לאחרים;
- אסימטרי - מתלים בודדים שונים במראה, ממדים וממוקמים במיקומים שונים.
אם מניחים שזרם ישר זורם דרך הפיתול, הנקרא ראשוני, אז החוט המגנטי נפתח. במקרים אחרים, הליבה סגורה; היא משמשת לסגירת קווי החשמל.
פיתולים
הם עשויים בצורה של קבוצה של סיבובים מסודרים על מוליכים מרובעים.הצורה משמשת לעבודה יעילה ולהגדלת גורם המילוי בחלון המעגל המגנטי. אם זה נדרש להגדיל את חתך הליבה, אז זה נעשה בצורה של שני אלמנטים מקבילים על מנת להפחית את התרחשותם של זרמי מערבולת. כל מוליך כזה נקרא מגורים.
המוט עטוף בנייר, מכוסה בלכה אמייל. לפעמים שתי ליבות מסודרות במקביל סגורות בבידוד משותף, הסט נקרא כבל. פיתולים נבדלים לפי מטרה:
- העיקריים שבהם - מסופק להם זרם חילופין, יוצא זרם חשמלי מומר;
- ויסות - הם מספקים ברזים להמרת מתח בעוצמת זרם נמוכה;
- עזר - משמשים לספק לרשת שלהם הספק נמוך מהערך הנומינלי של השנאי ומטים את המעגל עם זרם ישר.
שיטות עטיפה:
- סלילה רגילה - סיבובים נעשים בכיוון הציר לכל אורך המוליך, סיבובים שלאחר מכן מפותלים בחוזקה, ללא פערים;
- סלילה בורג - עטיפה רב שכבתית עם פערים בין הטבעות או מתקרבים לאלמנטים סמוכים;
- סלילה של דיסק - שורת ספירלה מבוצעת ברצף, במעגל, עטיפה מתבצעת בסדר רדיאלי בכיוונים הפנימיים והחיצוניים;
- ספירלת נייר הכסף מונחת מיריעה רחבה מאלומיניום ונחושת, שעוביה נע בין 0.1-2 מ"מ.
אמנות
כדי להקל על קריאת דיאגרמת השנאי, ישנם סימנים מיוחדים. הליבה מצוירת בקו עבה, המספר 1 מציג את הפיתול הראשי, הסיבובים המשניים מסומנים על ידי המספרים 2 ו-3.
בתוכניות מסוימות, קו הליבה דומה בעובי לקו של חצאי עיגולי העטיפה. ייעוד חומר המוט שונה:
- מעגל מגנטי פריט מצויר בקו עבה;
- ליבת פלדה עם פער מגנטי מצוירת בקו דק עם פער באמצע;
- הציר של הדיאלקטרי הממוגנט מסומן בקו מקווקו דק;
- למוט הנחושת יש מראה של קו צר בתרשים עם סמל החומר לפי הטבלה המחזורית.
נקודות מודגשות משמשות כדי להדגיש את פלט הסליל, הייעוד של אינדוקציה מיידית זהה. משמש לציון יחידות ביניים במחוללים מדורגים לציון נגד פאזה. שימו נקודות אם אתם רוצים לקבוע את הקוטביות במהלך ההרכבה ואת כיוון הפיתולים. מספר הסיבובים בפיתול הראשוני נקבע באופן מותנה, כשם שמספר חצאי העיגולים אינו סטנדרטי, יש מידתיות, אך היא אינה נשמרת בקפדנות.
מאפיינים עיקריים
מצב סרק משמש כאשר המעגל המשני של השנאי פתוח, אין בו מתח. הזרם עובר דרך הפיתול הראשוני, מגנטיזציה תגובתית מתרחשת. בעזרת עבודת סרק נקבעים היעילות, קצב הטרנספורמציה וההפסד בליבה.
פעולה בעומס פירושה חיבור מקור הכוח למעגל הראשוני, שבו זורם כלל הזרם של הפעולה והסרק. העומס מחובר למעגל המשני של השנאי. מצב זה נפוץ.
שלב הקצר מתרחש אם ההתנגדות של הסליל המשני היא העומס היחיד. במצב זה, הפסדי החימום של הסליל במעגל נקבעים.פרמטרי שנאי נלקחים בחשבון במערכת החלפת המכשיר על ידי הגדרת ההתנגדות.
היחס בין הספק הנצרך והמוצא קובע את יעילות השנאי.
אזור יישום
למכשירים ביתיים יש מגע עם כדור הארץ דרך חוט ניטרלי. מגע בו-זמני של הצרכן הנוכחי של הפאזה והמעגל הנייטרלי מוביל לסגירת מעגל ופציעה. חיבור דרך שנאי בידוד מאפשר לך להגן על אדם, שכן הפיתול המשני אינו בא במגע עם הקרקע.
יחידות דופק משמשות לשידור של דחיפה מלבנית והפיכת אותות קצרים תחת עומס. במוצא, הקוטביות והמשרעת של הזרם משתנות, אך המתח נשאר ללא שינוי.
ציוד מדידה DC הוא מגבר מגנטי. התנועה הכיוונית של אלקטרונים בהספק נמוך עוזרת לשנות את מתח החילופין. המיישר מספק אנרגיה קבועה ותלוי בערכי החשמל המבואים.
יחידות כוח נמצאות בשימוש נרחב במחוללי זרם קטנים, כוח, מחוונים במנועי דיזל הם ממוצעים. רובוטריקים מותקנים בסדרה עם העומס, המכשיר מחובר למקור על ידי הפיתול הראשוני, המעגל המשני מייצר את האנרגיה המומרת. הערך של זרם המוצא הוא פרופורציונלי ישר לעומס. ציוד עם 3 פסים מגנטיים משמש אם הגנרטור הוא זרם תלת פאזי.
ליחידות היפוך יש טרנזיסטורים בעלי אותה מוליכות ומגבירות רק חלק מהאות במוצא. להמרת מתח מלאה, דופק מופעל על שני הטרנזיסטורים.
ציוד תואם משמש לחיבור למכשירים אלקטרוניים בעלי התנגדות גבוהה בכניסה וביציאה של העומס עם קצב העברת חשמל נמוך. היחידות שימושיות בקווים בתדר גבוה שבהם ההבדל בגודל מוביל לאיבוד אנרגיה.
סוגי שנאים
סיווג השנאים תלוי בערך המדורג של הזרם במעגלים הראשוניים והמשניים. במינים נפוצים, האינדיקטור הוא בטווח של 1-5 A.
יחידת ההפרדה אינה מספקת חיבור של שתי הספירלות. הציוד מספק בידוד גלווני, כלומר, העברת דחף בצורה ללא מגע. בלעדיו, הזרם הזורם בין המעגלים מוגבל רק על ידי ההתנגדות, שאינה נלקחת בחשבון בגלל הערך הקטן.
השנאי התואם מבטיח התאמה של ערכי ההתנגדות השונים כדי למזער את עיוות צורת הגל במוצא. משמש לארגון בידוד גלווני.
לפני שהם מגלים מהם שנאי כוח, הם מציינים שהם מיוצרים לעבודה עם רשתות הספק גבוהות. מכשירי זרם חילופין משנים את הביצועים האנרגטיים בהתקנות קליטה ועבודה במקומות בעלי קיבולת גדולה וקצב החלפת חשמל.
אין לבלבל בין שנאי סיבובי עם ציוד מסתובב, מכונה להמרת זווית הסיבוב למתח מעגל, כאשר היעילות תלויה במהירות הסיבוב. המכשיר מעביר דחף חשמלי לחלקים הנעים של הציוד, למשל, לראשו של מכשיר וידיאו. ליבה כפולה עם פיתולים נפרדים, שאחד מהם מסתובב סביב השני.
יחידת השמן משתמשת בקירור סליל עם שמן שנאי מיוחד.יש להם מעגל סגור. שלא כמו מיני אוויר, הם יכולים לקיים אינטראקציה עם רשתות כוח גבוהות.
ריתוך שנאים למיטוב ביצועי הציוד, הפחתת מתח ויצירת זרם בתדר גבוה. זה נובע משינוי בתגובה אינדוקטיבית או בביצועי סרק. ויסות שלב מתבצע על ידי פריסת הפיתול החשמלי על המוליכים.
