מה זה שנאי? הסבר על סוגים, עקרון עבודה, פונקציות ויישומים

 

שנאי הוא מכשיר שמגביר או מוריד מתח.

 

כמה שאלות שאולי יעניינו אותך

סוגי השנאי

עקרון העבודה

פעולת השנאי

https://youtube.com/shorts/GSy88_7iE9I?feature=שיתוף

Step-Up Transformer

פוּנקצִיָה
הגדל את המתח: כפי ששמו אומר, הוא יכול להמיר אנרגיה חשמלית במתח נמוך- למתח גבוה, הוא מתאים לשידור- למרחקים ארוכים והוא יכול להפחית את אובדן האנרגיה בתהליך זה.
יכולת הסתגלות חזקה: יכולת זו מחליטה שהיא בשימוש נפוץ בין תחנות כוח ותחנות משנה.

מאפיינים
יחס סיבובים: הסיבובים של הפיתול הראשי של השנאי עולים פחות מהפיתול המשני.
יעילות גבוהה: לשנאי העלייה יש יעילות גבוהה, כך שהוא יכול להפחית את האובדן בשידור החשמלי.

שלב-שנאי למטה

פוּנקצִיָה
הפחת מתח: השנאי המורד יכול להמיר-אנרגיה חשמלית במתח גבוה למתח נמוך, הוא מתאים לשימוש מגורים ותעשייתי.
בטיחות: שנאי ההורדה יכול להפחית את המתח הופך את השימוש בחשמל לבטוח יותר.

מאפיינים
יחס סיבובים: לפיתול הראשי של השנאי יש יותר סיבובים מהפיתול המשני.
יישום רחב: שנאי המורד המשמש ברשתות הפצה ובקצה הצרכני.

עקרון העבודה של השנאי הוא אינדוקציה אלקטרומגנטית, אבל למהדרין, זה בגלל תופעת האינדוקציה ההדדית. להלן הסבר על חוק האינדוקציה ותופעת האינדוקציה ההדדית:

עקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית: כאשר השטף המגנטי הקשור לסליל משתנה (או שאנו יכולים להבין שהשטף המגנטי העובר דרך הסליל או דרך הסליל משתנה), הסליל יגרום לכוח אלקטרו-מוטיבי (כוח אלקטרו-מוטיבי הוא כמות פיזיקלית המשמשת לאפיון אספקת הכוח, הידוע בכינויו זרם), וכאשר השטף המגנטי העובר בסליל משתנה באופן רציף, שומר על זרם אלקטרו-מוטיבציה זה ברציפות. יופק באופן רציף בהתאם. זהו ההסבר האינטואיטיבי ביותר ל"אלקטרומגנטיות".

באופן ספציפי, על פי עקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי, משרעת הכוח האלקטרו-מוטיבי המושרה (הזרם המושרה) היא פרופורציונלית לקצב השינוי של השטף המגנטי העובר דרך הסליל. אנו יכולים להסביר את ההצהרה הזו בצורה אינטואיטיבית יותר בצורה מתמטית,, כאשר E הוא הכוח האלקטרומוטיבי המושרה, N הוא מספר הסיבובים של הסליל, והוא קצב השינוי של השטף המגנטי.

הבה נסתכל על השראות הדדית: זרם החילופין המשתנה בסליל הראשוני יוצר שדה מגנטי משתנה, והשדה המגנטי המשתנה עובר דרך הסליל המשני, אשר משרה כוח אלקטרו-מוטיבי בסליל המשני, כלומר זרם מושרה: EMF. השראות הדדית היא תוצאה ישירה של חוק פאראדיי.

רובוטריקים הם הדוגמה הטובה ביותר של השראות הדדית, ואנו מגדירים אותה כך: כאשר זרם משתנה בסליל אחד גורם לכוח אלקטרו-מוטיבי (זרם) בסליל סמוך אחר, התופעה המתרחשת נקראת השראות הדדית (וזה מה שנהוג לקרוא לה."חשמל מייצר מגנטיות, מגנטיות מייצרת חשמל").

בפירוט, לפי חוק לנץ, הזרם שנוצר מההשראות ההדדית בין שני סלילים מושפע ממקדם השראות ההדדית (מקדם השראות ההדדית (M) מכמת את מידת השראות ההדדית בין שני הסלילים), הנמדדת בהנרי (H) לפי נתונים אלקטרוניים. השראות ההדדית של שני הסלילים זהה.

לפי הפונקציה, ניתן לחלק את השנאים לשנאים-למעלה ושנאים-למטה. להלן הפונקציות העיקריות של שני סוגי השנאים.

העברת כוח-למרחקים ארוכים:כאשר אנו רוצים לבצע-העברת כוח למרחקים ארוכים, זרם-מתח נמוך נחות בהרבה מזרם מתח גבוה-במונחים של עלות-יעילות ויעילות עבודה. לכן, בדרך כלל איננו משתמשים בזרם-מתח נמוך להעברת כוח-למרחקים במערכת החשמל, מכיוון שזרם מתח נמוך- הוא לא רק איטי במעגל, אלא גם בשל קיומה של התנגדות במעגל, גם איבוד החום ליחידת שטח גדול יותר.

על מנת להימנע מהמצב הנ"ל, אנו בדרך כלל משתמשים בשנאי כוח (שנאים מדרגים-מעלה) כדי להגביר את המתח של השולח ולהפחית את הזרם העובר בקו ההולכה ליחידת זמן, ובכך להפחית את אובדן האנרגיה הנגרם מהתנגדות במהלך השידור.

על ידי שימוש בשנאים-למעלה (לחץ כדי ללמוד על שנאי-עלייה), נוכל להעביר ביעילות חשמל מתחנות כוח לאזורי צריכת חשמל רחוקים ממקורות חשמל. (בהתייחס לנושא של חוטי נחושת עם אמייל וחוטי אלומיניום עם אמייל, שנאי Yawei הם גם מהימנים.)

התאם לדרישות העומס:לציוד ומערכות חשמליים שונים יש דרישות מתח שונות. שנאי כוח יכולים להמיר-אנרגיה חשמלית במתח גבוה לאנרגיה חשמלית במתח-נמוך (שנאים להורדה-) המתאימה לציוד או למערכות ספציפיות כדי להבטיח את הפעולה הרגילה של הציוד. לדוגמה, ציוד-מתח נמוך ועמודי מתח גבוה- המשמשים בחיי היומיום הם אובייקטי ייחוס טובים: עמודי מתח גבוה- הם חלק ממערכת החשמל. עקב דרישות שידור, המתח שלהם בדרך כלל גבוה יותר מהמתח של הציוד החשמלי היומיומי שלנו, אך הציוד החשמלי היומי שלנו אינו זקוק למתח גבוה כל כך, ולכן צריך להוריד את הזרם.

צור קשר עכשיו