חישוב שנאי כוח נמוך. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

חישוב שנאי כוח נמוך. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח

שנאי כוח מחולקים בדרך כלל לשתי מחלקות:

הנדסת רדיו, עם הספק מ-1 עד 500 וואט;
חשמלי עם הספק של מעל 5000 וואט.

שנאים אלה מחושבים בשתי שיטות שונות. הבעיה מתעוררת כאשר יש צורך לחשב שנאי בהספק של 500 עד 5000 W, כאשר שיטת החישוב עבור שנאים הנדסיים רדיו אינה ישימה יותר, ושיטת החישוב עבור שנאים חשמליים עדיין אינה ישימה. במקרה זה, השנאי מחושב פעמיים, בכל אחת מהשיטות, ונתוני הפיתול וחתך הליבה שלו נבחרים כממוצע מאלה שהתקבלו בשני חישובים אלה, ולאחר מכן מעודנים בניסוי.

מתודולוגיית החישוב הנתונה משמשת לחישוב שנאי כוח עבור ציוד רדיו בעל הספק נמוך, המופעלים מרשת של 110, 127, 220 וולט בתדר של 50 הרץ. קיימות שתי גישות עיקריות לחישוב שנאי הנדסת רדיו: אופטימיזציה לנחושת; אופטימיזציה של החומרה.

בהתאם לכך, במקרה הראשון, מתקבל שנאי בעלות מינימלית, ובשני, שנאי במשקל מינימלי. משקל מינימלי חשוב מאוד עבור ציוד על הסיפון או לביש.

ליבת שנאי

עבור שנאים בעלות מינימלית, נעשה שימוש בדרגות פלדה חשמליות E31, E41 עם עובי לוחות של 0,35 ו-0,5 מ"מ. לשנאים במשקל מינימלי - דרגות פלדה E310, E320, E330. ניתן לחלק את העיצובים של הליבה (הליבה המגנטית) של השנאי למשוריין, מוט וטורואיד. ליבות מגנטיות מוט משמשות בשנאים רבי עוצמה מכיוון שהן משפרות את הקירור. ליבות מגנטיות טורואידיות מאפשרות לעשות שימוש מלא יותר בתכונות המגנטיות של החומר וליצור שדה מגנטי חיצוני חלש הרבה יותר מאשר הליבות האחרות.

הליבה המגנטית של השנאי יכולה להיות עשויה לוחות מוטבעים או מלופף מרצועות. היתרון של ליבות מגנטיות העשויות מלוחות מוטבעים הוא שניתן לייצר אותן גם מחומרים שבירים מאוד בעלי תכונות מגנטיות טובות. היתרון של ליבות מגנטיות מפותלות הוא השימוש המלא בתכונות הפלדה החשמלית, קלות הייצור ופסולת ייצור נמוכה.

פיתולי שנאי

ככלל, הפיתול מפותל על מסגרת העשויה מחומר דיאלקטרי - פלסטיק, קרטון חשמלי וכו'. לפעמים, כדי להפחית את הממדים החיצוניים של השנאי, נעשה שימוש בפיתול ללא מסגרת על שרוול. על פי עיצוב המסגרת, לשנאי יכולים להיות פיתולים גליליים (במקרה זה, הפיתולים מפותלים זה על גבי זה) או עוגיות (במקרה זה, כל פיתול מפותל על קטע שהוקצה לו, החל מהשנאי הליבה).

ככלל, פיתולים המכילים סיבובים רבים של תיל דק ממוקמות קרוב יותר לליבת השנאי על מנת להפחית את ההתנגדות האקטיבית שלהם ואת הפסדים בהם. לכן, מתפתל הרשת, ככלל, נפתל תחילה על המסגרת.

פיתול החוט על סליל השנאי יכול להיעשות בשכבות רגילות, או באופן אקראי "בתפזורת". בכל מקרה, רצוי להניח בידוד בין שכבות הפיתול למניעת קצרים בין-שכבתיים. בידוד בין פיתולים מונח גם בסליל כדי למנוע התמוטטות בין פיתולים סמוכים. כדי להגביר את הבידוד וההגנה החשמליים, פיתולי השנאי ספוגים בתרכובות מיוחדות.

סלילה ראשונית

שנאי כוח נדרשים לעתים קרובות לפעול במתחים של 110, 127 ו- 220 V. במקרה זה, ניתן לתכנן את הפיתול העיקרי שלו כפי שמוצג באיור 1.

איור 1

החיסרון של תכנית זו הוא הגידול בצריכת הנחושת והסיבוך של ייצור השנאי עקב השימוש בחוטים של חלקים שונים לליפוף פיתולים I, II ו-III. לכן, התוכנית המוצגת באיור 2 משמשת לעתים קרובות יותר.

איור 2

כאשר מחוברים לרשת 127V, המגשרים מוגדרים למצב "2" והפיתולים 2-3 ו-4-5 מחוברים במקביל, וכאשר הם מחוברים לרשת 220V, המגשרים מוגדרים למצב "1" ו. כל הפיתולים מחוברים בסדרה.

כדי לבצע את החישוב, יש לציין את הדברים הבאים:

מתח אספקה;
מתח על כל אחד מהפיתולים המשניים;
זרמים מתפתלים משניים;
סוג של מעגל מגנטי.

כתוצאה מהחישוב, קבע:

חתך וממדים של המעגל המגנטי (אם זה לא צוין);
מספר סיבובים וקוטר חוט של כל פיתול.

שנאי הוא מכשיר הפועל ברשת זרם חילופין, לכן, בעת חישובו, נעשה שימוש בערכים האפקטיביים של זרם חילופין ומתח חילופין.

רצף חישוב

1. מצא את ההספק הכולל של הפיתולים המשניים בעומס נקוב:

P2=I1U1+I2U2+...InUn.

כאשר In ו-Un הם הזרם והמתח בפיתול ה-n, בהתאמה.

ההספק הכולל של השנאי נקבע תוך התחשבות ביעילות (ηtr) (טבלה 1).

Ptr=P2/ηtr,

כאשר ηtr - יעילות.

לוח 1

2. בחר את הערכים המרביים המותרים של צפיפות זרם ∆ ואינדוקציה מגנטית B. הערך של אינדוקציה מגנטית עבור שנאים עם ליבות מגנטיות ליבות ומשוריינות מצוין בטבלה 1. בעת שימוש בליבות מגנטיות מפותלות עשויות פלדות חשמליות מגולגלות קר, ניתן להגדיל את הערך המרבי של אינדוקציה פי 1,31,6.

3. קבע את שטח החתך המינימלי המותר של המעגל המגנטי:

Ssec=700[(aPtr)/(fB∆)]0,5 (ס"מ²),

כאשר a הוא מקדם של 4,5-5,5 עבור שנאים בעלות הנמוכה ביותר ו-2-3 עבור שנאים עם המשקל הנמוך ביותר; Rtr - כוח שנאי, W; . - תדירות רשת האספקה, הרץ; B - ערך מקסימלי של אינדוקציה מגנטית, G; ∆ - צפיפות זרם מותרת, A/mm².

עבור השנאים בעלות הנמוכה ביותר הפועלים ברשת 50 הרץ, בדרך כלל מניחים אינדוקציה מקסימלית של 10000 גאוס וצפיפות זרם של 3 A/mm². במקרה זה, הנוסחה מפשטת:

Ssec=1,3(Ptr)0,5 (ס"מ²).

החתך של המעגל המגנטי נקבע תוך התחשבות בגורם המילוי של הקטע עם פלדה:

S'sec=Ssec/kzap.

ערכי kzap בהתאם לעובי לוחות המעגל המגנטי ניתנים בטבלה 2.

לוח 2

4. קבעו את מידות המעגל המגנטי.

עבור מעגל מגנטי משוריין, ניתן לבחור את סוגו ומידותיו מהטבלאות V.1 ו-V.2 [1].

לאחר בחירת סוג הלוחות, עובי המעגל המגנטי Y1 נקבע על ידי הנוסחה:

Y1=S'sec/Y,

כאשר Y הוא רוחב החלק המרכזי של הלוח עבור הליבה המגנטית המשוריינת.

יחס Y1/Y לא יעלה על 2-3. אחרת, יש עלייה ניכרת בשדה הפיזור של הטרנספורמציה-

טורוס, ותצטרך לבחור צלחות גדולות יותר.

עבור ליבה מגנטית טורואידלית, הקוטר הפנימי (D1) והקטר החיצוני (D2) נקבע על ידי הנוסחאות:

D1=(1,75Ssec/σα)^0,5,

D2=2Ssec/bk,

כאשר σ הוא גורם מילוי החלון עם נחושת (בדרך כלל 0,23-0,25); b - גובה המעגל המגנטי, ס"מ.

5. קבעו את מספר הסיבובים לוולט בשנאי:

ω=2,2x10⁷/fBSsec

כאשר השנאי פועל מרשת בתדר של 50 הרץ ואינדוקציה מקסימלית של 10000 G, הנוסחה לובשת את הצורה:

ω=45/Sec.

מספר הסיבובים בכל פיתול נקבע על ידי הכפלת הערך המתקבל במתח על כל פיתול ספציפי. במקרה זה, יש להגדיל את מספר הסיבובים של הפיתולים המשניים ב-3...5% (בהתאם לזרם הנצרך מהפיתול) על מנת לקחת בחשבון את ירידת המתח על פני התנגדות הפיתול.

6. קבעו את קוטרי החוטים לכל אחת מהפיתולים:

d=1,13(I/∆)^0,5,

שבו I הוא הזרם המקסימלי בפיתול; ∆ - צפיפות זרם בשנאי, A/mm².

אתה יכול גם להשתמש בנוסחה המשוערת:

d=0,7(I)^0,5.

7. בדיקת מיקום הפיתולים על מסגרת השנאי עם ליבה משוריינת.

מספר סיבובים בשכבה מתפתלת אחת

ω=(h−2(δ+2))/(αdout),

כאשר h הוא גובה חלון מסגרת השנאי; δ הוא עובי חומר מסגרת השנאי; diz - קוטר של חוט מתפתל עם בידוד; α הוא מקדם הדליפה (טבלה 3).

לוח 3

מספר השכבות של כל אחת מהפיתולים

Nsl=ω/ωsl,

כאשר ω הוא מספר הסיבובים המתפתלים; ωsl הוא מספר הסיבובים בשכבת הפיתול הזה.

על מנת שכל הפיתולים ישתלבו בחלון השנאי, יש לעמוד בתנאי הבא:

B>δ+Σδexchange+Σδpr,

כאשר Σδ פיתול הוא העובי הכולל של כל הפיתולים; Σδpr - עובי כולל של כל האטמים בין הפיתולים; B - רוחב חלון.

אם הפיתולים יחד עם הבידוד תופסים יותר מקום מהחלון של הליבה שנבחרה, אז יש להגדיל את גודל לוחות הליבה המגנטית ולחשב שוב את השנאי.

ספרות:

תרשצ'וק ר.מ. וכו' מדריך של חובב רדיו. - ק.: טכניקה, 1971.

מחבר: A.Yu. סאלוב

ראה מאמרים אחרים סעיף ספקי כוח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

צפויה פריחה של טלוויזיה חכמה 26.10.2012

בשנת 2011, טלוויזיות "חכמות" הקדימו פי 6,6 את הטלוויזיות הרגילות במונחים של גידול במכירות ברוסיה. עד סוף 2014, J'son & Partners Consulting צופה עלייה במכירות שלהם ב-300% ל-2 מיליון יחידות. על פי הערכות של J'son & Partners Consulting, בשנת 2011 נמכרו ברוסיה כ-0,5 מיליון טלוויזיות עם פונקציות Smart TV בסכום של כ-21 מיליארד רובל. קצב הגידול במכירות שלהם במונחים כספיים היה גבוה פי 6,6 מזה של שוק הטלוויזיה המסורתי. עד סוף 2014, אנליסטים צופים גידול במכירות של מכשירים אלה ברוסיה ל-2 מיליון יחידות.

לפי J'son & Partners Consulting, Smart TV היוותה כ-10% מכלל מכירות הטלוויזיה במהלך התקופה שצוינה. אנליסטים מציינים שזה כמעט מתאים למבנה שוק עולמי דומה: לפי הערכות של מכון המחקר של טייוואן, המשלוחים העולמיים של טלוויזיות ב-2011 הסתכמו בכ-250 מיליון יחידות, ו-Smart TV - 25 מיליון יחידות.

המובילה של שוק הטלוויזיה החכמה הרוסי, לפי J'son & Partners Consulting, היא סמסונג - כ-40% במונחים של הכנסות. בנוסף אליו, שלושת הראשונים כוללים גם את Panasonic ו-LG. הנציגות הרוסית של סמסונג אמרה ל-CNews כי בשנת 2011 חלקה של Smart TV במבנה המכירות הכולל של מכשירי הטלוויזיה של החברה ברוסיה עלה על 25% וצפויה צמיחה נוספת של שוק זה. לדברי אנליסטים, על פי תוצאות המחצית הראשונה של 2012, המחירים עבור טלוויזיה חכמה הפכו שווים בין יצרנים שונים ונעו בין 30 ל-38 אלף רובל.

על פי סקר של משתמשי טלוויזיה חכמה שנערך על ידי J'son & Partners Consulting בקרב תושבי מוסקבה ואזור מוסקבה, יישומי וידאו הם התכונה הפופולרית ביותר במכשירים כאלה: 74% מהמשיבים משתמשים בהם באופן קבוע. מבין אתרי אירוח הווידאו, האפליקציה הפופולרית ביותר היא YouTube, בקרב בתי קולנוע באינטרנט - ivi.ru, ובין יישומי ערוצי טלוויזיה - NTV-Plus.

משתמשי טלוויזיה חכמה פחות מתעניינים ביישומים נושאיים שונים: הם נמצאים בשימוש קבוע על ידי רק כ-21% מבעלי הטלוויזיה החכמה. רוב האפליקציות הללו הן אופציונליות ומותקנות על הטלוויזיה מחנות היישומים. כ-10% מהמשתמשים אינם משתמשים כלל בפונקציות Smart TV, מציינת J'son & Partners Consulting. כפי שהראה אותו סקר, רוב בעלי הטלוויזיה החכמה קנו את המכשיר שלהם ב-2012 - 58%. בשנה שעברה, Smart TV נרכשה על ידי רק 20% מהנשאלים. רק ל-5% מהנשאלים יש מכשירי טלוויזיה בני שנתיים.

כסיבה לקניית טלוויזיה חכמה, רוב המשיבים - 44% - מציינים את העליונות בפונקציונליות על טלוויזיות קונבנציונליות. כמו כן, תשובה פופולרית היא הרצון לנסות את פונקציית הגישה לאינטרנט. כ-85% מהמשיבים שרוצים לקנות טלוויזיה בשנה הבאה מתכננים לקנות טלוויזיה חכמה, אומר J'son & Partners Consulting.

עוד חדשות מעניינות:

▪ טיפת דם אחת מספיקה לאבחון

▪ נתב חלונות TP-Link AX1500

▪ Netbook Samsung N310

▪ בקבוקים על המדרכה

▪ מזל"ט מזהיר מפני צונאמי

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק באתר בטיחות חשמל, בטיחות אש. מבחר מאמרים

▪ מאמר ספרות זרה של המאות XVII-XVIII בקצרה. עריסה

▪ מאמר מה ההבדל בין פטריות אכילה לפטריות אכילה? תשובה מפורטת

▪ מאמר ראש מחלקת עמילות מכס. תיאור משרה

▪ מאמר ינואר-4. חיישן מיקום מצערת. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר כרטיס מסתורי. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר