מהו שנאי פוטנציאלי: בנייה, סוגים ויישומיו

רובוטריקים הם המכשירים הפסיביים האלקטרומגנטיים הפועלים על פי העיקרון של השראות אלקטרומגנטית , שמעבירה מגנטית אנרגיה חשמלית ממעגל אחד למעגל אחר. זה מורכב משני סלילים, אחד הוא ראשוני ואחד אחר הוא סליל משני. שניהם פיתולים (סלילים) מחוברים מגנטית זה לזה ללא שום ליבה מגנטית ומופרדים חשמלית. השנאי מעביר את האנרגיה החשמלית (מתח / זרם) מתפתל אחד אל סלילה אחרת (סליל) באמצעות אינדוקציה הדדית. אין שינוי בתדירות במהלך טרנספורמציה של אנרגיה. רובוטריקים מסווגים לשני סוגים המבוססים על בניית הליבה כמו שנאים מסוג ליבה ושנאים מסוג מעטפת. בהתבסס על המרת רמת המתח והזכיות, הם שנאים מדורגים ושנאים מדורגים. ישנם סוגים שונים של שנאים המשמשים במעגלי AC, כגון שנאי הספק, שנאי פוטנציאלי, שנאי תלת פאזי וממיר אוטומטי.

מהו שנאי פוטנציאלי?

הַגדָרָה: פוטנציאל רוֹבּוֹטרִיקִים ידועים גם בשם שנאי מתח למטה או שנאי מתח או שנאי מכשיר , שבו מתח המעגל מצטמצם למתח נמוך יותר למדידה. המכשיר האלקטרומגנטי המשמש להפיכת המתח הגבוה יותר במעגל למתח התחתון נקרא שנאי פוטנציאלי. ניתן למדוד את הפלט של מעגל מתח נמוך מד מתח או וואטים. אלה מסוגלים להגדיל או להקטין את רמות המתח של המעגל, ללא שינוי בתדירותו ובפיתוליו. עקרון העבודה, בניית שנאי פוטנציאלי דומה לשנאי הכוח ולשנאי המקובל.

שנאי פוטנציאלי

תרשים מעגל שנאי פוטנציאלי

השנאי הפוטנציאלי מורכב מתפתל ראשוני עם יותר סיבובים ומתפתל משני עם פחות סיבובים. מתח AC הכניסה הגבוה ניתן לסלילה הראשית (או מחובר למעגל המתח הגבוה למדידה). מתח המוצא הנמוך נלקח על פני סלילה משנית באמצעות מד מתח. שני הפיתולים מחוברים זה לזה מגנטית ללא קשר ביניהם.

בניית שנאי פוטנציאלי

תרשים מעגל שנאי פוטנציאלי

שנאים פוטנציאליים בנויים באיכות גבוהה לפעול בצפיפות שטף נמוכה, זרם מגנטי נמוך ועומס ממוזער. בהשוואה לשנאי קונבנציונאלי, הוא משתמש במוליכים גדולים ובליבת ברזל. ניתן לעצב אותו בצורה של סוג ליבה וסוג מעטפת כדי להבטיח את הדיוק הגבוה ביותר. בדרך כלל, עדיפים שנאים פוטנציאליים מסוג ליבה להפוך את המתח הגבוה למתח נמוך יותר.

הוא משתמש בפיתולים קואקסיאליים כדי להפחית את תגובת הדליפה. כאשר השנאים הפוטנציאליים מופעלים במתחים גבוהים, סלילה ראשונית במתח גבוה מחולקת לסיבובים קטנים / סלילים כדי להפחית את עלות הבידוד והנזק. יש לעקוב בקפידה אחר מעבר הפאזה בין מתח כניסה למתח יציאה כדי לשמור על מתח נמוך יותר על ידי שינוי העומס. פיתולים מכוסים בקמבריסט וסרט כותנה כדי להוזיל את עלות הבידוד.

מפרידי סיבים קשים משמשים להפרדת הסלילים. תותבים מלאים בשמן משמשים לחיבור שנאי פוטנציאל מתח גבוה (מעל 7KV) לקווים הראשיים. לפיתול העיקרי של שנאי פוטנציאלי יש מספר גדול של סיבובים ואילו לסיבוב משני יש פחות סיבובים. מודד או מד מתח משמש למדידת מתח המוצא הנמוך יותר.

שנאי פוטנציאלי עובד

השנאי הפוטנציאלי המחובר למעגל ההספק שצריך למדוד את המתח שלו מחובר בין השלב לקרקע. פירוש הדבר שהסלילה הראשונית של שנאי פוטנציאלי מחוברת למעגל המתח הגבוה והסלילה המשנית של שנאי מחוברת למד מתח. בשל האינדוקציה ההדדית, שני הפיתולים מחוברים זה לזה מגנטית ועובדים על עקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית.

המתח המופחת נמדד על פני סלילה משנית ביחס למתח על פני סלילה ראשית באמצעות מודד או מד מתח. עקב העכבה הגבוהה בשנאי הפוטנציאלי, הזרם הקטן זורם דרך הסיבוב המשני ופועל באופן דומה לשנאי הרגיל ללא עומס נמוך או נמוך. מכאן שנאים מסוג זה פועלים בטווח מתח של 50 עד 200VA.

על פי שנאי האמנה, יחס הטרנספורמציה הוא

V2 = N1 / N2

'V1' = מתח של סלילה ראשונית

'V2' = מתח של סלילה משנית

'N1' = מספר סיבובים בפיתול הראשוני

'N2' = מספר סיבובים בפיתול המשני

ניתן לקבוע את המתח הגבוה של מעגל באמצעות המשוואה לעיל.

סוגי מתח או שנאים פוטנציאליים

בהתבסס על הפונקציה של שנאי פוטנציאלי, ישנם שני סוגים,

• שנאי מתח מדידה
• שנאי מתח הגנה

אלה זמינים בתלת-פאזי או תלת-פאזי ופועלים בדיוק הגבוה ביותר. אלה משמשים להפעלת ובקרת מכשירי מדידה, ממסרים והתקנים אחרים. בהתבסס על הבנייה, יש

רובוטריקים פוטנציאליים אלקטרומגנטיים

אלה דומים לשנאי הראשי.ל שבו פיתולים ראשוניים ומשניים נפצעים על ליבה מגנטית. זה עובד על מתח של מעל 130KV או מתחת. הפיתול הראשוני מחובר לפאזה והסלילה המשנית מחוברת לקרקע. אלה משמשים במעגלי מדידה, ממסר ומתח גבוה.

רובוטריקים פוטנציאליים קיבוליים

אלה ידועים גם כמפרידים פוטנציאליים קיבוליים או סוג צימוד או שנאים פוטנציאליים קיבוליים מסוג תותב. הסדרה של קבלים מחוברים לפיתולים הראשוניים או לפיתולים המשניים. נמדד מתח היציאה על פני הסיבוב המשני. הוא משמש למטרות תקשורת של ספקי כוח וזה יקר יותר.

שנאי קיבולי-פוטנציאלי

שגיאות בשנאים פוטנציאליים

בשנאי הראשי, מתח המוצא בפיתול המשני הוא פרופורציונלי בדיוק למתח שנאי שנאי. בשנאים פוטנציאליים, המתח יורד עקב התגובה וההתנגדות הראשונית והמשנית וגם גורם ההספק בשני גורם להעברת פאזה. שגיאות ושגיאות מתח.

תרשים פאזורים

תרשים הפאזורים לעיל מסביר את השגיאות בשנאים פוטנציאליים.

'האם' - זרם משני

'Es' - EMF המושרה בפיתול המשני

'Vs' - מתח מסוף של סלילה משנית

'Rs' - התנגדות מפותלת של משנית

'Xs' - תגובה מתפתלת של משני

'אייפ' - זרם ראשוני

'Ep' - EMF המושרה של הפיתול הראשוני

'Vp' - מתח מסוף של הסלילה הראשית

'Rp' - מתפתל הִתנַגְדוּת של הפיתול הראשוני

'Xp' - תגובה מתפתלת של סלילה ראשונית

'Kt' - יחס סיבובים

'איו' - זרם עירור

'Im' - זרם ממגנט של Io

'Iw' - מרכיב אובדן הליבה של Io

'Φm' - שטף מגנטי

'Β'- שגיאת זווית פאזה

מתח ה- EMF המתח העיקרי המושרה הוא חיסור התנגדות וירידות תגובתיות (IpXp, IpRp) מהמתח של Vp ראשוני. המתח יורד עקב התגובה וההתנגדות של הסלילה הראשונית.

EMF המושרה בראשוני הופך למשני על ידי אינדוקציה הדדית ויוצר EMF המושרה ב- Es משניים. מתח המוצא על פני הסיבוב המשני עקב ירידת ה- EMF בהתנגדות והתגובה הוא Vs. מתח המוצא על המשני מתקבל על ידי חיסור של תגובתיות וירידות התנגדות (IsXs, IsRs) מה- EMF המושרה ב- Es משניים.

הבה ניקח את השטף העיקרי כהפניה. הזרם ב- Ip הראשוני מתקבל מסכום וקטורי של זרם עירור Io וזרם משני הפוך Is, המכופל ב- 1 / Kt. Vp הוא המתח הראשוני המופעל של השנאי הפוטנציאלי.

Ip = (Io + Is) / Kt

שגיאת יחס

אם היחס הרגיל של שנאי פוטנציאלי שונה מהיחס הממשי של שנאי פוטנציאלי בגלל התנגדות וירידות תגובה, אז מתרחשת שגיאת יחס.

שגיאת מתח

אם יש הבדל בין המתח האידיאלי למתח האמיתי, אז מתרחשת שגיאת המתח. אחוז שגיאת המתח הוא

[(Vp - Kt Vs) / Vp] x 100

שגיאת זווית שלב

אם יש הבדל בין זווית הפאזה בין המתח הראשוני 'Vp' למתח המשני ההפוך, שגיאת זווית הפאזה מתרחשת.

גורם לשגיאות

בגלל העכבה הפנימית, המתח יורד בראשוני והוא הופך פרופורציונלי ליחס הסיבובים שלו ולסלילה המשנית. באופן דומה, אותו דבר קורה בסיבוב המשני.

צמצום שגיאות

ניתן להפחית או למנוע את השגיאות של שנאים פוטנציאליים על ידי שיפור הדיוק בתכנון, גודל התגובה וההתנגדות של פיתולים ראשוניים ומשניים, ומגנטיות מינימלית של הליבה.

יישומים של רובוטריקים פוטנציאליים

היישומים הם

• משמש במעגלי ממסר ומדידה
• שימושים במעגלי תקשורת של מובילי קו חשמל
• משמש במערכות הגנה באופן חשמלי
• משמש להגנה על מזינים
• משמש להגנה על עכבה ב גנרטורים
• משמש לסנכרון של גנרטורים ומזינים.
• משמש כשנאי מתח הגנה

שאלות נפוצות

1). מהו השנאי הפוטנציאלי?

שנאים פוטנציאליים ידועים גם בשם שנאי מתח למטה או שנאי מתח או שנאי מכשירים, בהם מתח המעגל מצטמצם למתח נמוך יותר למדידה.

2). מהם סוגי השנאי הפוטנציאלי?

שנאים פוטנציאליים קיבוליים ושנאים פוטנציאליים אלקטרומגנטיים

3). מהן השגיאות בשנאים פוטנציאליים?

שגיאות יחס, שגיאות מתח, שגיאות זווית פאזה

4). מה המטרה של שנאי פוטנציאלי?

להפחתת מתח גבוה יותר למתח נמוך יותר של מעגל הספק למדידה.

5). מהן הצורות האחרות של שנאים פוטנציאליים?

שנאי מדורג או שנאי מכשיר

לפיכך, העבודה, הבנייה, השגיאות והיישומים של שנאים פוטנציאליים נדונו לעיל. מטרת השנאי הפוטנציאלי היא להמיר מתח גבוה למתח נמוך. הנה שאלה עבורך, 'מה היתרונות והחסרונות של שנאים פוטנציאליים?'