יחידת חשמל עם שתיים, שלוש או יותר פיתולים מותקנת באופן סטטי ברשת החשמל. שנאי הכוח משנה מתח וזרם לסירוגין ללא סטיית תדר. הממיר המשמש בספקי כוח משניים נקרא התקן מטה. מבנים מגדילים את המתח, משמשים בקווי מתח גבוה עם הספק, תפוקה וקיבול גבוהים.
תוֹכֶן
אזור יישום
מערך המתקנים המיועדים לייצור חשמל כולל שנאי כוח. תחנות כוח משתמשות באנרגיה של אטום, דלק אורגני, מוצק או נוזלי, פועלות על גז או משתמשות בכוח של זרם מים, אך ממירי פלט של תחנות משנה נחוצים לתפקוד תקין של קווי צרכן וקווי ייצור.
היחידות מותקנות ברשתות של מתקני תעשייה, מפעלים כפריים, מתחמי הגנה, פיתוחי נפט וגז. המטרה הישירה של שנאי כוח - להוריד ולהגדיל מתח וזרם - משמשת לתפעול של תחבורה, דיור, תשתית קמעונאית, מתקני חלוקת רשתות.
חלקים ומערכות עיקריות
מתח האספקה והעומס מופעלים על הכניסות, הממוקמות על בלוק המסוף הפנימי או החיצוני. המגע קבוע עם ברגים או מחברים מיוחדים. ביחידות שמן, הכניסות מסודרות בחוץ בצידי המיכל או על המכסה של הדיור הנשלף.
שידור מהפיתולים הפנימיים עובר לבולמים גמישים או חתיכים עם הברגה העשויים ממתכות לא ברזליות. שנאי כוח והמארזים שלהם מבודדים מהחיתבים בשכבת חרסינה או פלסטיק. פערים מסולקים על ידי אטמים העשויים מחומר עמיד בפני שמנים ונוזלים סינתטיים.
המצננים מפחיתים את טמפרטורת השמן מהאזור העליון של המיכל ומעבירים אותו לשכבה התחתונה בצד. מכשיר הקירור של שנאי שמן הכוח מיוצג על ידי:
- מעגל חיצוני המסיר חום מהמוביל;
- שמן חימום במעגל פנימי.
מצננים הם מסוגים שונים:
- רדיאטורים - קבוצה של ערוצים שטוחים עם ריתוך בקצה, הממוקמים בלוחות לתקשורת בין האספנים התחתונים והעליונים;
- מיכלים גליים - ממוקמים ביחידות הספק נמוך ובינוני, הם גם מיכל להורדת הטמפרטורה וגם מיכל עבודה עם משטח מקופל של הקירות ותיבה תחתונה;
- מאווררים - הם מצוידים במודולי שנאי גדולים לקירור מאולץ של הזרימה;
- מחליפי חום - משמשים ביחידות גדולות להעברת נוזלים סינתטיים באמצעות משאבה, משוםארגון המחזור הטבעי דורש הרבה מקום;
- מתקני מים-שמן - מחליפי חום צינוריים לפי טכנולוגיה קלאסית;
- משאבות במחזור הן עיצובים הרמטיים עם טבילה מלאה של המנוע בהיעדר אטמי תיבה.
ציוד להמרת מתח מסופק עם התקני בקרה לשינוי מספר סיבובי העבודה. המתח על הפיתול המשני משתנה באמצעות המתג למספר הסלילים או מוגדר על ידי הברגה בעת בחירת מיקום המגשרים. כך מתחברים הלידים של שנאי מוארק או מנותק. מודולי ויסות ממירים מתח בטווחים קטנים.
בהתאם לתנאים, המתגים למספר הספירלות מחולקים לסוגים:
- מכשירים הפועלים כאשר העומס כבוי;
- אלמנטים שמתפקדים כאשר הפיתול המשני מקוצר להתנגדות.
הִתקַשְׁרוּת
ממסר הגז ממוקם בצינור המחבר בין מיכל ההרחבה למכלי העבודה. המכשיר מונע פירוק של חומרים אורגניים מבודדים, שמנים בזמן התחממות יתר ונזקים קלים למערכת. המכשיר מגיב להיווצרות גז במקרה של תקלות, נותן אות אזעקה או מכבה לחלוטין את המערכת במקרה של קצר חשמלי או ירידה מסוכנת במפלס הנוזל.
צמדים תרמיים ממוקמים בחלק העליון של המיכל בכיסים למדידת הטמפרטורה. הם עובדים על העיקרון של חישוב מתמטי כדי לזהות את החלק המחומם ביותר של היחידה. חיישנים מודרניים מבוססים על טכנולוגיית סיבים אופטיים.
יחידת ההתחדשות הרציפה משמשת לשיקום וטיהור השמן. כתוצאה מהעבודה, נוצר סיגים במסה, אוויר נכנס לתוכה.מכשירי התחדשות הם משני סוגים:
- מודולי תרמוסיפונים, תוך שימוש בתנועה הטבעית של השכבות המחוממות כלפי מעלה ועוברות דרך המסנן, הורדת הזרמים המקוררים לאחר מכן לתחתית המיכל;
- יחידות איכות ספיחה שואבות בכוח את המסה דרך המסננים עם משאבה, ממוקמות בנפרד על הבסיס, ומשמשות במעגלים של ממירים גדולים.
מודולי הגנת השמן הם מיכל הרחבה מסוג פתוח. האוויר מעל פני המסה מועבר דרך חומרי ייבוש סיליקה ג'ל. הסופח בלחות מקסימלית הופך לוורוד, מה שמשמש אות להחלפתו.
אטם שמן מותקן בחלק העליון של המרחיב. זהו מכשיר להפחתת לחות האוויר, הפועל על שמן יבש שנאי. המודול מחובר למיכל ההרחבה באמצעות צינור. בחלק העליון, מיכל מרותך עם הפרדה פנימית בצורת מספר קירות בצורת מבוך. אוויר עובר דרך השמן, פולט לחות, ואז מנוקה עם סיליקה ג'ל ונכנס למרחיב.
מכשירי בקרה
התקן שחרור הלחץ מונע עליית לחץ חירום עקב קצר חשמלי או פירוק שמן חזק והוא מסופק בתכנון של יחידות חזקות בהתאם ל-GOST 11677-1975. המכשיר עשוי בצורה של צינור פריקה, הממוקם בזווית לכיסוי השנאי. בקצה יש ממברנה אטומה שיכולה להיפתח באופן מיידי ולהכניס את הפליטה.
בנוסף, מודולים אחרים מותקנים בשנאי:
- חיישני מפלס שמן במיכל, מצוידים בחוגה או עשויים בצורה של צינור זכוכית של מיכלים מתקשרים, ממוקמים בקצה המרחיב.
- שנאים מובנים מסודרים בתוך היחידה או ליד שרוול ההארקה בצד של מבודדי הזנה או על פסי פסי מתח נמוך. במקרה זה, אין צורך במספר רב של ממירים בודדים בתחנת משנה עם בידוד פנימי וחיצוני.
- גלאי זיהומים וגזים דליקים מזהה מימן במסת השמן וסוחט אותו החוצה דרך הממברנה. המכשיר מציין את הדרגה הראשונית של היווצרות הגז לפני שהתערובת המרוכזת גורמת לממסר הבקרה לפעול.
- מד הזרימה עוקב אחר הפסדי שמן בתחנות משנה הפועלות על עיקרון של הפחתת טמפרטורה מאולצת. המכשיר מודד את הפרש הראש וקובע את הלחץ משני צידי המכשול בזרימה. ביחידות מקוררות מים, מדי זרימה קוראים את צריכת הלחות. האלמנטים מצוידים באזעקה למקרה של תאונה וחוגה לקביעת מחוונים.
עקרון הפעולה ודרכי הפעולה
שנאי פשוט מצויד בליבה של פרמלוי, פריט ושתי פיתולים. המעגל המגנטי כולל סט של סרט, צלחת או אלמנטים יצוקים. הוא מניע את השטף המגנטי המתרחש תחת פעולת החשמל. עקרון הפעולה של שנאי כוח הוא להמיר את האינדיקטורים של זרם ומתח באמצעות אינדוקציה, בעוד התדירות והצורה של גרף התנועה של חלקיקים טעונים נשארים קבועים.
בשנאים בעלי מדרגה, המעגל מספק מתח מוגבר על הפיתול המשני בהשוואה לסליל הראשוני. ביחידות מטה, מתח הכניסה גבוה מהפלט. הליבה עם סיבובי ספירלה ממוקמת במיכל עם שמן.
כאשר זרם החילופין מופעל, נוצר שדה מגנטי לסירוגין על הספירלה הראשונית. הוא נסגר על הליבה ומשפיע על המעגל המשני. נוצר כוח אלקטרו-מוטורי המועבר לעומסים המחוברים במוצא השנאי. התחנה פועלת בשלושה מצבים:
- סרק מאופיין במצב הפתוח של הסליל המשני והיעדר זרם בתוך הפיתולים. חשמל ללא עומס זורם בסליל הראשוני, שהוא 2-5% מהערך הנומינלי.
- עבודה תחת עומס מתבצעת עם חיבור של חשמל וצרכנים. שנאי כוח מראים אנרגיה בשתי פיתולים, עבודה בתקנות כאלה נפוצה ליחידה.
- קצר חשמלי שבו ההתנגדות על הסליל המשני נשארת העומס היחיד. המצב מאפשר לך לזהות הפסדים לחימום פיתולי הליבה.
מצב אידיאלי
החשמל בסליל הראשוני שווה לערך הזרם הממגנט לסירוגין, הזרם המשני מראה ערכים אפס. הכוח האלקטרו-מוטיבי של הסליל הראשוני במקרה של קצה פרומגנטי מחליף לחלוטין את מתח המקור, אין זרמי עומס. פעולת סרק מזהה הפסדי הפעלה מיידיים וזרמי מערבולת, קובעת פיצוי הספק תגובתי כדי לשמור על מתח המוצא הנדרש.
ביחידה ללא מוליך פרומגנטי, אין הפסדים עקב שינוי בשדה המגנטי. זרם ללא עומס הוא פרופורציונלי להתנגדות של הפיתול הראשי. היכולת להתנגד למעבר של אלקטרונים טעונים משתנה על ידי שינוי תדירות הזרם וגודל האינדוקציה.
פעולת קצר חשמלי
מתח חילופין קטן מופעל על הסליל הראשוני, היציאות של הסליל המשני קצרות.מחווני מתח הכניסה נבחרים כך שזרם הקצר מתאים לערך המחושב או הנומינלי של היחידה. גודל המתח הקצר קובע את ההפסדים בסלילי השנאי ואת עלות ההתנגדות לחומר המוליך. חלק מהזרם הישיר מתגבר על ההתנגדות ומומר לאנרגיה תרמית, הליבה מחוממת.
מתח קצר חשמלי מחושב כאחוז מהערך הנומינלי. הפרמטר המתקבל במהלך הפעולה במצב זה הוא מאפיין חשוב של היחידה. הכפלה בזרם הקצר נותן את אובדן הכוח.
מצב עבודה
כאשר עומס מחובר במעגל המשני, חלקיקים נעים, וגורמים לשטף מגנטי במוליך. הוא מכוון הרחק מהזרימה המיוצר על ידי הסליל הראשוני. בפיתול הראשוני, קיימת מחלוקת בין הכוח האלקטרו-מוטיבי של האינדוקציה לבין מקור הכוח. הזרם בספירלה הראשונית גדל עד לזמן שבו השדה המגנטי אינו מקבל את ערכו המקורי.
השטף המגנטי של וקטור האינדוקציה מאפיין את מעבר השדה דרך המשטח הנבחר ונקבע על ידי אינטגרל הזמן של מדד הכוח המיידי בסליל הראשוני. המעריך נמצא ב-90˚ מחוץ לפאזה ביחס לכוח המניע. ה-emf המושרה במעגל המשני חופף בצורתו ובפאזה לזה שבסליל הראשוני.
סוגים וסוגים של שנאים
יחידות כוח משמשות במקרה של המרת זרם במתח גבוה והספק גבוה, הן אינן משמשות למדידת ביצועי הרשת.ההתקנה מוצדקת במקרה של הבדל בין המתח ברשת של יצרן האנרגיה לבין המעגל העובר לצרכן. בהתאם למספר השלבים, ניתן לסווג תחנות כיחידות סליל בודדות או יחידות מרובות מפותלות.
ממיר חשמל חד פאזי מותקן באופן סטטי, הוא מאופיין בפיתולים המחוברים באינדוקציה הדדית, ממוקם ללא תנועה. הליבה עשויה בצורה של מסגרת סגורה, יש עול תחתון, עליון ומוטות צד, שבהם ממוקמות הספירלות. סלילים וליבה מגנטית פועלים כיסודות פעילים.
הפיתולים על המוטות הם בשילובים מבוססים לפי מספר וצורת הסיבובים או מסודרים בסדר קונצנטרי. העטיפה הגלילית הנפוצה והנפוצה ביותר. האלמנטים המבניים של היחידה מקבעים את חלקי התחנה, מבודדים את המעברים בין הסלילים, מקררים את החלקים ומונעים תקלות. בידוד אורך מכסה פניות בודדות או שילובים שלהם על הליבה. דיאלקטריות ראשוניות משמשות למניעת מעבר בין אדמה לפיתולים.
בסכימות של רשתות חשמל תלת-פאזיות, מותקנים מתקנים דו-פתיליים ותלת-פתלים כדי לפזר באופן שווה את העומס בין הכניסות והיציאות, או התקני החלפה לשלב אחד. שנאים מקוררי שמן מכילים מעגל מגנטי עם פיתולים הממוקמים במיכל עם חומר.
הפיתולים מסודרים על מוליך משותף, בעוד שמעגלים ראשוניים ומשניים מסופקים המקיימים אינטראקציה עקב הופעת שדה משותף, זרם או קיטוב כאשר אלקטרונים טעונים נעים בתווך מגנטי. אינדוקציה כוללת זו מקשה על קביעת ביצועי המפעל, מתח גבוה ונמוך.נעשה שימוש בתוכנית החלפת שנאים, שבה הפיתולים מתקשרים לא בסביבה מגנטית, אלא בסביבה חשמלית.
מיושם עקרון השקילות הפעולה של זרימות מתפזרות לעבודת ההתנגדויות של סלילים אינדוקטיביים העוברים זרם. הבחנה ספירלות עם התנגדות פעילה של אינדוקציה. הסוג השני הוא עטיפות מלוכדות מגנטית המעבירות חלקיקים ללא פיזור שטפים עם תכונות חסימה מינימליות.
מאמרים דומים:
