מהו שנאי? כל מה שאתה צריך לדעת
תוכן
אתה יודע מהו שנאי? תפסנו אותך!
שנאי הוא מכשיר אלקטרוני תרגומים חשמל בין שני מעגלים או יותר. רובוטריקים משמשים עבור להגדיל or להקטין מתח אות AC (זרם חילופין).
אבל זה לא הכל. בואו נסתכל מקרוב על המכשירים המדהימים האלה!
היסטוריה של השנאי
השנאי הומצא על ידי מהנדס אמריקאי ממוצא הונגרי בשם אוטו בלטי בשנת 1884.
הוא האמין כי הוא קיבל השראה ליצור את המכשיר לאחר שראה ניסוי כושל הכולל העברת זרם חשמלי דרך יריעת מתכת.
עקרון הפעולה של השנאי
עקרון הפעולה של השנאי מבוסס על מושג האינדוקציה. כאשר מתח מופעל על סליל אחד, הוא יוצר כוח אלקטרו-מוטיבי בסליל השני, מה שגורם לו להיות מקוטב מגנטית.
התוצאה הסופית היא שזרמים מושרים במעגל אחד אשר יוצר מתח אשר לאחר מכן הופך את הקוטביות שלו.
מה התועלת בשנאי?
רובוטריקים משמשים בדרך כלל עבור להפחית מתח במעגל החשמלי. זה הופך אותו לבטוח יותר עבור ציוד מתח נמוך שנמצא בקרבה. אלקטרוני רגיש מכשירים, וגם מונע נזק לחיווט חשמל ביתי.
ניתן להשתמש בשנאים גם עבור הפצה כוח שעומס יתר על המידה או חסר יציבות על ידי ניתוק העומס מקו האספקה בתקופות של שיא הביקוש.
ניתן למקם את השנאי במעגלים שונים בהתאם להם הצרכים מה שמבטיח שאין עומסי יתר, גם אם למעגל אחד יש בעיות בדרישות המתח.
זה גם מאפשר לך לְהַסדִיר כמה כוח אתה צריך בכל זמן נתון כדי שמערכת החשמל לא תעבוד קשה מדי ותתבלה בטרם עת, כי כל השנאים תמיד מועמס עליהם.
חלקי שנאי
השנאי מורכב מפיתול ראשוני, מפיתול משני ומעגל מגנטי. כאשר מתח מופעל על המעגל הראשוני, השטף המגנטי מאותו שלב פועל על הפאזה המשנית, ומסיט חלק מהזרמים הללו בחזרה לתוכו.
זה יוצר מתח המושרה בסליל השני, אשר לאחר מכן הופך את הקוטביות שלו. זה נובע מהעובדה שהשטף המגנטי מנותק מסליל אחד ומוחל על השני. התוצאה הסופית היא זרם מושרה במעגל המשני וכן רמות מתח לסירוגין.
ניתן לחבר את הסלילים הראשוניים והמשניים בסדרה או במקביל זה לזה, מה שמשפיע על העברת הכוח בצורה שונה בהתאם לצרכים של המעגל המסוים הזה.
עיצוב זה מאפשר לנו להשתמש במעגל אחד למטרות מרובות. אם אין צורך ברמות אנרגיה בזמן מסוים, ניתן להעביר אותן למעגל אחר שאולי יש צורך בהן יותר.
איך עובד שנאי?
העיקרון של שנאי הוא שחשמל עובר דרך סליל חוט אחד, היוצר שדה מגנטי, אשר לאחר מכן משרה זרם באחרים. המשמעות היא שהפיתול הראשוני מספק כוח לסליל המשני כדי לגרום לו לייצר מתח.
התהליך מתחיל כאשר קיים זרם חילופין (AC) בסליל הראשוני, אשר יוצר מגנטיות עם היפוך קוטביות הלוך ושוב בין צפון לדרום. השדה המגנטי זז החוצה לכיוון הסליל המשני ובסופו של דבר נכנס לסליל החוט הראשון.
השדה המגנטי נע לאורך החוט הראשון ומשנה קוטביות או כיוון, אשר לאחר מכן משרה זרם חשמלי. תהליך זה חוזר על עצמו כמה פעמים שיש סלילים על השנאי. חוזק המתח מושפע ממספר הסיבובים במעגלים הראשוניים והמשניים כאחד.
השדה המגנטי ממשיך לנוע דרך סליל החוט המשני עד שהוא מגיע לקצה ואז חוזר לסליל החוט הראשון. זה גורם לכך שרוב החשמל הולך לכיוון אחד ולא לשני כיוונים שונים, מה שיוצר זרם חילופין (AC).
מכיוון שהאנרגיה מאוחסנת בשדה המגנטי של השנאי, אין צורך באספקת חשמל שנייה.
כדי שהעברת הכוח מהסליל הראשוני למשני תעבוד, הם חייבים להיות מחוברים יחד במעגל סגור. משמעות הדבר היא שיש נתיב רציף, כך שחשמל יכול לעבור בשניהם.
היעילות של שנאי תלויה במספר הסיבובים בכל צד, וכן מאיזו מתכת הם עשויים.
ליבת הברזל מגדילה את עוצמת השדה המגנטי, ולכן קל יותר לשדה המגנטי לעבור דרך כל חוט במקום להידחף אליו ולהיתקע.
כמו כן, ניתן לגרום לשנאים להגביר את המתח תוך הפחתת הזרם. לדוגמה, מד זרם משמש למדידת מספר האמפר הזורם דרך חוט.
מד מתח משמש כדי למדוד כמה מתח קיים במעגל חשמלי. מסיבה זו, הם חייבים להיעשות יחד כדי לעבוד בצורה נכונה.
כמו כל מכשיר אלקטרוני אחר, שנאים יכולים לפעמים להיכשל או לקצר עקב עומס יתר. כאשר זה קורה, ניצוץ עלול להיווצר ולשרוף את המכשיר.
חשוב לוודא שהחשמל לא עובר בשנאי אם אתם מבצעים תחזוקה כלשהי. המשמעות היא שיש לכבות את אספקת החשמל, למשל על ידי מפסק, כדי להבטיח את שלומם של כולם.
סוגי שנאים
- עלה ויורד שנאי
- שנאי כוח
- שנאי הפצה
- שימוש בשנאי הפצה
- שנאי מכשירים
- שנאי זרם
- שנאי פוטנציאלי
- שנאי חד פאזי
- שנאי תלת פאזי
עלה ויורד שנאי
שנאי שלב נועד לייצר מתח מוצא הגבוה ממתח הכניסה החשמלי. הם משמשים כאשר אתה צריך כמות גדולה של כוח יעיל לזמן קצר, אבל לא כל הזמן.
דוגמה אחת לכך תהיה אנשים הנוסעים במטוס או עובדים עם מכשירים אלקטרוניים שמשתמשים בהרבה זרם. שנאים אלו משמשים גם להפעלת בתים שיש בהם טורבינות רוח או פאנלים סולאריים.
שנאים מופחתים נועדו להפחית את המתח בכניסה חשמלית כך שהוא יכול לספק כוח במתח מוצא נמוך יותר.
סוג זה של שנאי משמש לעתים קרובות במשקי בית או במחשבים שבהם נעשה שימוש כל הזמן באנרגיה או במכונות פשוטות כגון מנורות או פנסים.
שנאי כוח
שנאי כוח מעביר כוח, לרוב בכמויות גדולות. הם משמשים בעיקר להעברת חשמל למרחקים ארוכים דרך רשת החשמל. שנאי כוח צורך חשמל במתח נמוך וממיר אותו לחשמל במתח גבוה כדי שיוכל לנסוע למרחקים ארוכים.
לאחר מכן השנאי עובר חזרה למתח נמוך ליד האדם או העסק הזקוקים לחשמל.
שנאי הפצה
שנאי החלוקה נועד ליצור מערכת חלוקת זרם חשמלי בטוחה. הם משמשים בעיקר לבתים, משרדים, מפעלים ומתקנים אחרים שבהם צרכי האנרגיה הם ברמות שונות, הדורשים זרימת חשמל אחידה.
הם מפחיתים את נחשולי החשמל על ידי ויסות זרימת החשמל לבתים ולבניינים.
שנאי חלוקה הוא לא באמת שנאי במובן זה שהוא מספק מתח גבוה יותר מהקלט, אולם הוא מספק חלוקה בטוחה ויעילה יותר של חשמל.
הדבר מתאפשר הודות לתפקידו העיקרי של המרת אנרגיה מרשת החשמל למתח נמוך יותר, כך שניתן יהיה להשתמש בה בבטחה בבתים ובעסקים.
שנאי מכשירים
שנאי מכשיר נחשב לסוג מיוחד של מכשיר שנאי. יש לו אותן פונקציות כמו שנאי הפצה, אך מיועד לעומס נמוך עוד יותר.
הם קטנים יותר ופחות יקרים מאשר סוגים אחרים של שנאים, מה שהופך אותם לאידיאליים לשימוש עם מכשירים קטנים כגון כלים חשמליים ידניים או תנורי מיקרוגל.
שנאי זרם
שנאי זרם הוא מכשיר המאפשר למדוד מתח גבוה. זה נקרא שנאי זרם מכיוון שהוא מחדיר זרם AC למכשיר ומודד את כמות הפלט DC כתוצאה מכך.
שנאי זרם מודדים זרמים הנמוכים פי 10-100 מהספק מתח, מה שהופך אותם לכלים אידיאליים למדידת ציוד או מכשירים חשמליים מסוימים.
שנאי פוטנציאלי
שנאי מתח הוא מכשיר הממיר מתח חשמלי לרמה נוחה יותר למדידה. המכשיר מחדיר חשמל במתח גבוה וכתוצאה מכך מודד את כמות החשמל של מתח נמוך יותר.
כמו שנאי זרם, שנאי מתח מאפשרים לבצע מדידות ברמות מתח נמוכות פי 10 עד 100 מאלו המשמשות שנאי הפצה.
שנאי חד פאזי
שנאי חד פאזי הוא סוג של שנאי הפצה המחלק 120 וולט של חשמל. הם נמצאים באזורי מגורים, מבני מסחר ותחנות כוח ענקיות.
שנאים חד פאזיים פועלים על מעגלים תלת פאזיים שבהם מתח הכניסה מופץ על פני שני מוליכים או יותר במרחק של 120 מעלות זה מזה כדי להגיע לחצרים של הלקוח. מתח הכניסה שנכנס לעפיפון הוא בדרך כלל 120 עד 240 וולט בצפון אמריקה.
שנאי תלת פאזי
שנאי תלת פאזי הוא סוג של שנאי הילוכים או הפצה המחלק 240 וולט של חשמל. בצפון אמריקה, מתח הכניסה נע בין 208 ל-230 וולט.
רובוטריקים משמשים לשרת אזורים גדולים שבהם צרכנים רבים זקוקים לחשמל. אזור המשרת על ידי שנאי תלת פאזי יקרינו ממנו שלושה סטים של חוטים הנמצאים במרחק של 120 מעלות זה מזה, וכל סט מספק מתח שונה.
לשנאי תלת פאזי יש שש פיתולים משניים. הם משמשים בשילובים שונים כדי לקבל את המתח הרצוי עבור כל אזור ספציפי של כל לקוח.
ששת הפיתולים המשניים מחולקים לשני סוגים: מתח גבוה ונמוך. דוגמה לכך תהיה אם היו שלושה צרכנים באזור המוזן משנאי חלוקה תלת פאזי.
מסקנה
אנחנו מאמינים שעכשיו אתה מבין מהו שנאי ולמה אנחנו לא יכולים לחיות בלעדיהם.
