המכשיר בשם שַׁנַאי צריך לקבל את הזיכויים הטובים ביותר לפיתוח מכריע וחיוני בתעשייה החשמלית. השנאי החשמלי מספק יתרונות רבים, והם מחזיקים מספר יישומים בתחומים שונים. והסוג היחיד שהתפתח מהשנאי הוא 'שנאי מתח קיבולי'. לשנאי מסוג זה יש יותר משלושה עשורים של היסטוריית פיתוח. אפילו המכשיר מציע יתרונות רבים, קיימות מעט תקנות ביישום חישובים הרמוניים. אז, יידע אותנו בפירוט מדוע זה קורה וקבל ידע על עקרון העבודה של CVT, על גישת הבדיקה, על יישומים ויתרונות.
מהו שנאי מתח קיבולי?
דומה ל שנאי פוטנציאלי זהו גם שנאי מתח קיבולי מורחב בו הוא מחזיק ביכולת להמיר מתח ברמה גבוהה לרמה נמוכה. שנאים אלה גם הופכים את רמת ההולכה של המתח לרמות מינימום מנורמל ולערכים הניתנים לכימות פשוט כאשר הם מיושמים לבטיחות, מדידה והסדרת הרמה הגבוהה של מערכות המתח.
באופן כללי, במקרה של מערכות מתח ברמה גבוהה, לא ניתן לחשב את זרם הקו או את ערכי המתח. לכן, זה דורש סוג מכשיר של שנאים כמו השנאים הפוטנציאליים או הנוכחיים ליישום. בעוד שבמקרה של קווי מתח גבוהים מוגברים, עלות השנאי הפוטנציאלית המנוצלת תהיה יותר בגלל ההתקנה.
כדי להפחית את עלות ההתקנה, נעשה שימוש בשנאי CVT במקום שנאי מתח רגיל. החל מהטווח של 73 קילו וולט ויותר, ניתן להשתמש בשנאי מתח קיבוליים אלה ביישומים הנדרשים.
מה הצורך ב- CVT?
מעל לטווח של 100 קילו וולט ורמות מתח מוגברות, תהיה הדרישה לשנאי מבודד ברמה גבוהה. אך מחיר שנאים מבודדים גבוה במיוחד וייתכן שלא ייבחר לכל יישום. על מנת להוזיל את המחיר משתמשים בשנאים פוטנציאליים במקום שנאים מבודדים. עלות CVTs נמוכה יותר אך הביצועים נמוכים בהשוואה לשנאים מבודדים.
עבודה של שנאי מתח קיבולי
המכשיר מורכב בעיקר משלושה חלקים ואלה:
- אלמנט אינדוקטיבי
- שנאי עזר
- מחלק פוטנציאלי
תרשים המעגל שלהלן מסביר בבירור את עקרון עבודה של שנאי מתח קיבולי .
מעגל שנאי מתח קיבולי
המחלק הפוטנציאלי מופעל יחד עם שני החלקים האחרים שהם אלמנט ההשראה ושנאי העזר. המחלק הפוטנציאלי מתפקד כדי למזער אותות מתח מוגברים לזה של אותות מתח נמוך. רמת המתח המתקבלת ביציאת ה- CVT מופחתת יותר על ידי התמיכה של שנאי עזר.
המחלק הפוטנציאלי ממוקם בין הקו שבו יש לווסת או לחשב את רמת המתח. שקול C1 ו- C2 הם הקבלים הממוקמים בין קווי ההולכה. התפוקה מהמחלק הפוטנציאלי מוזנת כקלט לשנאי העזר.
ערכי הקיבול של הקבל שממוקמים ליד מפלס הקרקע הם יותר בהשוואה לערכי הקיבול של הקבלים הקרובים לקווי ההולכה. הערך הגבוה של הקיבולים מציין את ההתנגדות החשמלית של המחלק הפוטנציאלי כפחותה. אז, אותות ערך מתח מינימלי נעים לכיוון שנאי העזר. ואז ה- AT מוריד שוב את ערך המתח.
ו- N1 ו- N2 הם הסיבובים הראשוניים והמשניים המתפתלים של השנאי. המונה שמשמש לחישוב ערך המתח הנמוך הוא התנגדות ולכן המחלק הפוטנציאלי מחזיק בהתנהגות קיבולית. לכן, בגלל שלב זה מתרחש שינוי וזה מראה השפעה על התפוקה. על מנת לחסל נושא זה, גם שנאי העזר וגם ההשראות צריכים להיות בקשר סדרתי. ההשראות כלולות בדליפה שֶׁטֶף שנמצא בעזר ה- AT וההשראות 'L' מיוצגת כ-
L = [1 / (ωשתיים(C1 + C2))]
ניתן לכוונן את ערך ההשראות הזה והוא מפצה על ירידת המתח המתרחשת בשנאי עקב ירידת הערך הנוכחי מחלק המפריד. ואילו במצבים אמיתיים, סביר להניח כי פיצוי זה לא יתקיים עקב הפסדי האינדוקציה. היחס בין סיבוב המתח של השנאי מוצג כ-
V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1
כמו C1> C2, אז הערך הוא C1 / (C1 + C2) יופחת. זה מראה שערך המתח יקטן.
זה שנאי מתח קיבולי עובדים .
תרשים שלב CVT
לדעת על תרשים פאזורים של שנאי המתח הקיבולי , יש להציג את המעגל המקביל של המכשיר. בעזרת דיאגרמת המעגל שלעיל, ניתן לצייר את המעגל המקביל להלן:
בין המונה ל- C2, ממוקם שנאי תואם. פרופורציה השנאי
n נבחר בהתאם לבסיסים הכלכליים. ערך דירוג המתח הגבוה עשוי להיות על פני 10 - 30 קילו וולט ואילו דירוג המתח הנמוך הוא 100 - 500 וולט. רמת חנק הכוונון 'L' נבחרה באופן שבו המעגל המקביל של שנאי המתח הוא התנגדות לחלוטין או נבחר לפעול במצב של תהודה מלאה. המעגל מועבר למצב תהודה רק כאשר
ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]
כאן 'L' מייצג את ערך השראות החנק ו- 'Lt' תואם את המקבילה של השנאי הַשׁרָאוּת מוזכר בסעיף המתח הגבוה.
תרשים הפאזורים של שנאי המתח הקיבולי, כאשר הוא מופעל במצב תהודה, מוצג להלן.
כאן, ניתן להתעלם מערך התגובה 'Xm' של המונה ולהיחשב כעמס התנגדות 'Rm' כאשר לעומס יש קשר עם מחלק מתח . ערך המתח בשנאי הפוטנציאלי ניתן על ידי
ושתיים= Im.Rm
ואילו המתח על פני קבלים ניתן על ידי
וc2= V.שתיים+ Im (Re + j. Xe)
על ידי התייחסות ל- V1 כאל הפניה לפאזור, תרשים הפאזור מתווה. מתוך דיאגרמת הפאזור, ניתן לראות כי התגובה וההתנגדות אינם מיוצגים באופן אינדיבידואלי ואלה מיוצגים יחד עם התגובה 'Xi' והתנגדות 'Ri' של מחוון הכוונון 'L'.
ואז יחס המתח הוא
A = V1 / V2 = (V.c1+ V.Ri+ V.שתיים) / Vשתיים
על ידי התעלמות מירידת התגובה ImXe, אזי ירידת המתח במחוון הכוונון והתנגדות השנאי ניתנת על ידי V.Ri. מתח המונה ומתח הקלט יהיו בשלב זה עם זה.
CVT V / S PT
חלק זה מתאר את ההבדל בין שנאי המתח הקיבולי לשנאי פוטנציאלי .
| שנאי מתח קיבולי | שנאי פוטנציאלי |
| התקן זה מורכב מערימת קבלים המחוברים בסדרת דרכים. המתח בקבל משמש לחישוב מתח המכשיר. זה אפילו עוזר למטרה של תקשורת ספקי חשמל. | זה מגיע לסיווג של שנאי מדרגות אינדוקטיבי. מכשיר זה משמש לחישוב המתח וההגנה. |
| זה משמש בעיקר למדידת רמות מתח משופרות יותר מ -230 קילוואט | אלה לא נועדו למדוד ערכי מתח גבוה. הם יכולים לחשב עד לטווח של 12KV |
| זה מספק את היתרון של אותו קבל חלוקת מתח כאשר העיצוב הפשוט והקל שלו הופך את ליבת השנאי להיות קטנה יותר ולא יקרה מדי. | כאן, אובדן הליבה הוא יותר וחסכוני יותר בהשוואה ל- CVT
|
| ניתן לכוון את המכשירים הללו בקלות לפי קו התדרים הבסיסי, והקיבול אינו מאפשר חזרה אש אינדוקטיבית | יתרון הכוונון אינו מסופק על ידי השנאי הפוטנציאלי. |
יתרונות שנאי מתח קיבולי
כמה מהיתרונות של CVT הם:
- ניתן להשתמש במכשירים אלה כיחידות צימוד תדרים משופרות
- מכשירי CVT זולים יותר מאשר שנאים פוטנציאליים.
- הם מנצלים מקום מינימלי
- פשוט לבנייה
- רמת המתח מבוססת על סוג האלמנט הקיבולי בו משתמשים
יישומי CVT
כמה מהם יישומים של שנאי מתח קיבולי הם:
- למכשירי CVT יש יישומים נרחבים במערכות הספק שידור בהן ערך המתח נע בין גבוה לגבוה במיוחד
- מועסק בחישובי מתח
- התקני ניהול אוטומטיים
- התקני ממסר הגנה
אז זה הכל על הרעיון של שנאי מתח קיבולי. מאמר זה סיפק תפיסה מפורטת של עבודה ב- CVT, יישומים, דיאגרמות פאזורים והטבות. בנוסף לאלה, דע על שנאי מתח קיבולי בדיקה ובחר את המתאים ליישום הספציפי.
