לפני שנלך לדון בשנאי אידיאלי, בואו נדון השנאי . שנאי הוא מכשיר חשמלי קבוע המשמש להעברת ה- אנרגיה חשמלית בין שני מעגלים תוך שמירה על תדר יציב וגם הגדלה / הפחתה של הזרם או המתח. עקרון העבודה של שנאי הוא ' החוק של פאראדיי של אינדוקציה ”. כאשר מתחלף הזרם בפיתול הראשי, השטף המגנטי ישתנה כך ש EMF המושרה יכול להתרחש בתוך הסליל המשני. שנאי מעשי כולל כמה הפסדים כמו הפסדי ליבה ואיבוד נחושת. ניתן להגדיר את אובדן הנחושת, פיתולי שנאים הכוללים התנגדות כמו גם תגובתיות לגרום לאובדן כלשהו נקראים אובדן נחושת. אובדן הליבה בשנאי מתרחש כאשר השנאי מופעל, אובדן הליבה אינו משתנה עם העומס. הפסדים אלה נגרמים על ידי שני גורמים כמו אדי והיסטריה. בגלל הפסדים אלה, עוצמת המוצא של השנאי קטנה מכוח הקלט.
מהו שנאי אידיאלי?
הַגדָרָה: שנאי שאין בו הפסדים כמו נחושת וליבה ידוע כשנאי אידיאלי. בשנאי זה, עוצמת המוצא שווה ערך לכוח הקלט. היעילות של שנאי זה היא 100%, כלומר אין אובדן כוח בתוך השנאי.
שנאי אידיאלי
עקרון עבודה של שנאי אידיאלי
שנאי אידיאלי עובד על שני עקרונות כמו כאשר זרם חשמלי מייצר a מַגנֶטִי שדה ושדה מגנטי משתנה בסליל גורם למתח על קצוות הסליל. כאשר הזרם משתנה בתוך הסליל הראשוני, אז מתפתח השטף המגנטי. לכן שינוי שדה מגנטי יכול לגרום למתח בתוך הסליל המשני.
כאשר הזרם זורם דרך הסליל הראשוני אז הוא יוצר שדה מגנטי. שני הפיתולים עטופים באזור של ליבה מגנטית גבוהה מאוד כמו ברזל, כך שהשטף המגנטי מספק דרך שני הפיתולים. לאחר חיבור עומס לסליל המשני, המתח והזרם יהיו בכיוון המצוין.
נכסים
ה תכונות של שנאי אידיאלי כלול את הבאים.
- לשני הפיתולים של שנאי זה התנגדות קטנה.
- בגלל ההתנגדות, זרם האוויר וההיסטרזה אין שנאים בשנאי.
- היעילות של שנאי זה היא 100%
- השטף הכולל שנוצר בשנאי הגביל את הליבה ומתחבר לפיתולים. לכן, דליפת השטף וההשראות שלו היא אפס.
לליבה יש חדירות בלתי מוגבלת ולכן יש צורך בכוח מגנטומטרי זניח כדי לסדר את השטף בתוך הליבה.
מודל שנאי אידיאלי מוצג להלן. שנאי זה אידיאלי בשלושה מצבים כאשר אין בו שטף דליפה, ללא עמידות פיתולים וללא אובדן ברזל בתוך הליבה. המאפיינים של שנאים מעשיים כמו גם אידיאליים אינם דומים זה לזה.
משוואות שנאי אידיאליות
המאפיינים עליהם דנו לעיל אינם חלים על השנאי המעשי. בשנאי מסוג אידיאלי, כוח ה- o / p שווה לכוח ה- i / p. לפיכך, אין איבוד כוח.
E2 * I2 * CosΦ = E1 * I1 * CosΦ אחרת E2 * I2 = E1 * I1
E2 / E1 = I2 / I1
לפיכך, משוואת יחס ההמרה מוצגת להלן.
V2 / V1 = E2 / E1 = N2 / N1 = I1 / I2 = K
הזרמים הראשוניים והמשניים הם ביחס הפוך לפיתולים שלהם.
תרשים פאזורים של שנאי אידיאלי
תרשים הפאזור של שנאי זה ללא לִטעוֹן מוצג להלן. כאשר השנאי נמצא במצב ללא עומס, הזרם בתוך הסליל המשני יכול להיות אפס כלומר I2 = 0
באיור לעיל,
'V1' הוא מתח האספקה העיקרי
'E1' מושרה e.m.f.
'I1' הוא הזרם העיקרי
'Ø' הוא שטף הדדי
V2 'הוא מתח ה- o / p המשני.
'E2' הוא e.m.f. המושרה משני.
כאשר לפיתולי השנאי יש עכבה אפסית, אז המתח המושרה בתוך הראשי מִתפַּתֵל 'E1' שווה ערך למתח המופעל 'V1'. אך החוק של לנץ קובע כי המסלול הראשי E1 שווה ערך והפוך למתח הראשוני 'V1'. הזרם העיקרי המושך את האספקה יכול להספיק כדי ליצור שטף מתחלף 'Ø' בתוך הליבה. אז זרם זה ידוע גם בשם זרם ממגנט שכן הוא ממגנט את הליבה ומסדר את השטף בתוך הליבה.
לכן, גם הזרם העיקרי וגם השטף לסירוגין נמצאים בשלב שווה. הזרם העיקרי מאחור את אספקת המתח עם 90 מעלות. מאז e.m.f המושרה בשתי פיתולים נגרמת עם השטף ההדדי הדומה 'Ø'. לפיכך, שני הפיתולים נמצאים בכיוון דומה.
כאשר לסיבוב המשני של השנאי עכבה אפסית, אז ה- e.m.f המושרה במתח מתפתל O / P משני יהיה זהה בגודל ובכיוון.
יתרונות
היתרונות של השנאי האידיאלי כוללים את הדברים הבאים.
- אין הפסדים כמו היסטריה, אדי ונחושת.
- יחסי מתח וזרם מבוססים באופן מושלם על פיתולי הסליל.
- אין דליפת שטף
- זה לא תלוי בתדירות
- לינאריות מושלמת
- ללא השראות וקיבול תועים
לפיכך, אידיאל שַׁנַאי הוא שנאי דמיוני, לא שנאי מעשי. שנאי זה משמש בעיקר למטרת חינוך. הנה שאלה עבורך, מהם היישומים של שנאי אידיאלי?
