תֵאוּר
1. מאפייני ליבה של רובוטריקים אוטומטיים
בהשוואה לשנאים מפותלים כפולים- רגילים (שנאי בידוד), ההבדל הבסיסי של שנאים אוטומטיים טמון בחיבור המעגל:
- שנאי רגיל: הפיתולים הראשוניים והמשניים מבודדים חשמלית לחלוטין, והאנרגיה מועברת באמצעות צימוד מגנטי.
- שנאי אוטומטי: הפיתולים הראשוניים והמשניים מחוברים חשמלית, כאשר חלק מהאנרגיה מועבר באמצעות צימוד מגנטי וחלק אחר מוליך ישירות דרך המעגל.
יתרונות:
עלות נמוכה, גודל קטן, יעילות גבוהה: עבור אותה קיבולת, שנאי אוטומטי משתמש בפחות חוטי נחושת ויריעות פלדה סיליקון, חוסך בחומרים, עושה אותו קל יותר ובדרך כלל משיג יעילות גבוהה יותר.
ויסות מתח טוב יותר: בשל העכבה הנמוכה שלו, תנודות המתח עם שינויי עומס קטנות יותר.
חסרונות:
חוסר בידוד חשמלי: זהו הסיכון הבטיחותי הגדול ביותר. מכיוון שהקלט והיציאה מחוברים ישירות במעגל, אם המסוף המשותף מחווט בצורה לא נכונה, הפלט עלול לשאת מתח גבוה מצד הקלט, וזה מסוכן ביותר.
זרם קצר- גבוה יותר: עכבה נמוכה יותר מובילה לזרם תקלה גבוה יותר במקרה של קצר חשמלי.
השפעה משמעותית מתקלות בפיתול: אם החלק המשותף של הפיתול נכשל, זה ישפיע על המעגל הראשוני והמשני בו-זמנית.
2. סוגי רובוטריקים אוטומטיים
(1) סיווג לפי פונקציה ויישום (הנפוץ ביותר)
זוהי שיטת הסיווג המעשית ביותר, הקשורה ישירות לשימוש בה.
מתח-הפחתת מתנע (מתנע שנאי אוטומטי)
תיאור: זהו אחד ממכשירי ההתנעה הקלאסיים ביותר עבור מנועים אסינכרוניים AC תלת-פאזיים. הוא מחיל מתח מופחת על מתפתל הסטטור של המנוע במהלך האתחול דרך שנאי אוטומטי כדי להפחית את זרם ההתחלה (בדרך כלל ניתן להפחית ל-1/4 עד 1/3 מזרם ההתחלה המלא של המתח). כאשר מהירות המנוע מתקרבת למהירות הנקובת, מתג משנה אותה לפעולת מתח מלא-.
מאפיינים: יש בדרך כלל ברזי מתח מרובים (כגון 65%, 80% ברזים) לבחירה כדי לאזן את מומנט ההתחלה וזרם ההתנעה.
ווסת מתח (שנאי אוטומטי מתכוונן)
תיאור: זהו שנאי אוטומטי חד-פאזי או תלת-פאזי עם סלילה משנית שיש לו מגע הזזה (מברשת פחמן) המונע על ידי גלגל יד או מנוע סרוו. על ידי סיבוב גלגל היד, ניתן לכוונן את מתח המוצא בצורה חלקה ורציפה. נפוץ מאוד במעבדות.
מאפיינים: ניתן לכוונן את מתח המוצא מ-0V לקצת מעל מתח הכניסה (למשל, 0-250V או 0-430V).
צורות נפוצות: ליבת טבעת (להספק קטן) או ליבה מרובעת (להספק גדול יותר).
שנאי כוח אוטומטי
תיאור: משמש במערכות מתח גבוה- לחיבור רשתות ברמות מתח דומות, כגון חיבור רשתות של 110kV ו-220kV, או רשתות 220kV ו-500kV.
מאפיינים: קיבולת גבוהה במיוחד (עד מאות אלפי kVA), מכשיר מרכזי במערכת החשמל. יחס הטרנספורמציה שלו הוא בדרך כלל קרוב ל-1:2, מה שמציע יתרונות כלכליים משמעותיים ביישום זה.
שנאי מתיחה AC
תיאור: משמש במסילות רכבת מחושמלות (למשל, רכבת-מהירה). פיתול אחד מתחבר לקו העילי (מתח גבוה), והשני מתחבר למסילה ולהארקה, ומספק רמות מתח שונות לקטר.
(2) סיווג לפי שלב
שנאי אוטומטי-חד-פאזי: משמש במצבי אספקת חשמל-חד-פאזיים, כגון ווסתי מתח במעבדה, מייצבים ביתיים וכו'.
שנאי אוטומטי תלת-: משמש במערכות אספקת חשמל תלת-פאזיות. זה יכול להיות שלושה שנאים- חד פאזיים משולבים או מבנה ליבה תלת- יחיד. בשימוש נרחב במערכות חשמל והתנעת מנוע תעשייתי.
(3) סיווג לפי מבנה מתפתל
מתפתל אוטומטי-יחיד: הסוג הנפוץ ביותר, עם רק פיתול אחד עם ברזים.
שנאי אוטומטי-מתפתל כפול: מבוסס בעיקרו על שנאי מתפתל כפול-רגיל, עם פיתולים ראשוניים ומשניים מחוברים בסדרה, המאפשרים טרנספורמציות מתח ספציפיות ושיטות הארקה. בשימוש נפוץ במערכות חשמל.
(4) סיווג לפי שיטת קירור
מיובש אוטומטי מסוג-: מקורר באוויר, בשימוש נפוץ בתוך הבית, במעבדות, או היכן שנדרשת מניעת שריפה.
שמן-שנאי אוטומטי שקוע: פיתולים טבולים בשמן מבודד, המספק קירור ובידוד. קיבולת גבוהה, משמש בעיקר במערכות חשמל חיצוניות.
3. יישומים של רובוטריקים אוטומטיים
(1) תחום תעשייתי:
- התחלת הפחתת מתח מנוע: משמש להפעלת מאווררים גדולים, משאבות, מדחסים וכו', כדי למנוע פגיעה מוגזמת על רשת החשמל. זהו אחד מהיישומים הקלאסיים והנפוצים ביותר שלו.
- ויסות מתח: משמש בבתי מלאכה במפעל כדי להתאים באופן מקומי את מתח ההפעלה של הציוד, תוך הבטחה שהמכשירים פועלים במתח אופטימלי.
(2) מערכת חשמל:
- חיבור רשת: פועל כשנאי קשר, המחבר בין שתי רשתות הולכה עם רמות מתח דומות (כגון 132kV/275kV) להולכה והפצה יעילה של אנרגיה.
- הארקת מערכת: מספק נתיב הארקה של נקודה ניטראלית.
(3) שדה מעבדה ובדיקה:
- ספק כוח AC מתכוונן: מספק מתח מתכוונן ברציפות למעגלים ניסיוניים, ציוד סטנדרטי במעבדות אלקטרוניקה וחשמל.
- בדיקת ציוד: משמש לבדיקה דיאלקטרית של ציוד חשמלי או בדיקת ביצועים במתחים שונים.
(4) תחום משק בית ומסחר:
- מייצב מתח AC: מייצבים ביתיים רבים משתמשים בשנאים אוטומטיים בפנים (בדרך כלל מופעלים ומוחלפים אוטומטית באמצעות ממסר) כדי להתמודד עם מתח רשת לא יציב.
- ציוד שמע: משמש להתאמת מתח בכמה מערכות שמע-מתוקות.
(5) מעבר רכבת:
מערכת אספקת חשמל לרכבת חשמלית: מספקת את כוח המתיחה הנדרש לרכבות-מהירות.
