שנאים

1. ערכים נקובים או נומינליים כשמם כן הם. הם נקובים ע”י היצרן ואינם תלויים בשום דבר. הם תוצאה של חישובים/בדיקות שהיצרן עשה בתנאים מסויימים. 2. הפסדי ברזל תלויים במתח, הפסדי נחושת תלויים בזרם. תוכל לראות זאת בהסתכלות על סכמת תמורה של שנאי. 3. מעצם הגדרתו, מתח הקצר שיופיע בראשוני בעת קצר סימטרי במשני. כאמור אם תמדל את המצב הזה על גבי סכמת התמורה של שנאי תיווכח שהוא תלוי גם במתח הכניסה, שהרי לא ייתכן אחרת. האם לדעתך מתח הקצר ישאר ללא שינוי או יעלה במידה ונזין את השנאי ב-12v?

שלום

הפסדי ברזל כמו שכתבת תלויים במתח ההזנה, הנוסחה הראשונה שרשמת מתאימה לתיאור של הפסדי הברזל עם שינוי מתח ההזנה.

הספק נקוב ומתח קצר באחוזים הם נתונים נקובים של השנאי ולא אמורים להשתנות.

ערך נקוב הוא מספר שנקבע על ידי נתוני היצרן על סמך התכנון ושטחי חתך המוליכים. האם מטר ישתנה אם תשתמש בפיסת מתכת שאורכה 60 ס”מ?

גלעד יש כמה עקרונות שאתה צריך להבין:

1. הספק הוא לא דבר שמאלצים, הוא תוצאה של תנאים שקיימים במעגל. בהקשר של הספק נקוב- זהו הספק אותו הגדיר היצרן, והוא ההספק שיתפתח בהינתן התנאים המתאימים. נראה לי שמה שמבלבל אותך זה שאתה חושב שההספק הזה הוא ההספק שתמיד יהיה במערכת, ללא קשר לתנאים החשמליים. הדבר הזה אינו נכון.
2. נתונים נומינליים הם קבועים בהיבט זה שאלו נתונים שקבועים “על הנייר” ולא בהיבט זה שהם תמיד שוררים במערכת. כך דוגמה פשוטה יותר- אתה לוקח נורת ליבון שההספק הנומינלי שלה 60W. המשמעות של זה היא שבהינתן התנאים המתאימים (מתח כניסה 230V, טמפרטורה אופפת של 25 מעלות ואוויר עומר) הנורה תוכננה לצרוך 60W. אין זו אומר שבתנאים אחרים היא תצרוך הספק זה. אתה מבין שאם תכניס לה 24 וולט במרום 230 היא לא תצרוך 60 וואט… אותו דבר לגבי השנאי.

לשם החידוד- זה לא מדויק לציין שנתונים נומינליים אסור לעבור. לרוב אלו נתונים שמתאימים למצב עבודה נורמלי תקין אך לדוגמה ממנועים, ניתן לעבור את הזרם הנומינלי/ההספק הנומינלי אם מפעילים את המנוע לזמן קצר או משפרים את הקירור הטבעי שלו.   מקווה שזה עושה לך סדר. במידה ולא אני מציע שתעלה דוגמה קונקרטית של מעגל + כל הנתונים ונפתור אותה יחד ע”מ שתבין. תמיד לזכור בחשמל- זרם והספק הם תוצאה של תנאים מסוימים ולא ישמרו קבועים בתנאים אחרים.

ומה השאלה הספציפית?

אוקי קצת סדר- הפתרון המובא כאן אינני אוהב אותו באופן אישי כי הוא מבוסס על נוסחאות שצריך להבין את ההיגיון מאחוריהן (שלא מובא בשלמותו בהסבר).

הנתונים הנקובים (נומינליים) לא משתנים גם בשאלה. אלו הנתונים שהגיעו עם השנאי בדף הנתונים שלו. האם דף הנתונים ישתנה לאחר חיבור השנאי בכל צורה שתרצה? גם אם תשרוף את השנאי ותהפוך אותו לגוש פחם הנתונים בדף הנתונים לא ישתנו למרות שהשנאי מזמן אינו שנאי. לגבי השאלה- הנתונים שמובאים בתחילת השאלה אלו הם הנתונים הנקובים והם לא משתנים. עובדה כל הפתרון מבוסס עליהם.

שים לב- לא אמרנו שמתח הקצר או ההספק המירבי המותר אינם משתנים. יש להבדיל- 

הספק מירבי מותר בתנאים מסויימים אינו ההספק הנומינלי.

מתח קצר בתנאים מסויימים אינו מתח הקצר הנומינלי

לגבי החישוב המחודש של מתח הקצר וההספק המירבי כאשר מתח הכניסה משתנה:

1. יש להבין שהספק מרבי של שנאי תלוי בעיקר בחום שהוא מסוגל לפזר (שזה נתון שתלוי בהרבה מאד פרמטרי תכנון). החום המתפתח בשנאי נובע מההפסדים שבו (הפסדי נחושת וברזל). מאחר ומתח הכניסה קטן מהמתח הנקוב לא תיווצר בעיה של הפסדי ברזל גדולים יותר מאלו שעבורם תוכנן השנאי. לעומת זאת- הפסדי הנחושת תלויים בזרם שעובר בסלילים ולכן לא ניתן לעבור את הזרם אליו תוכנן השנאי. מאחר והזרם המירבי (הוא הזרם הנקוב) לא משתנה ניתן לחשב את השינוי בהספק המירבי ע”י התאמת ההספק הנקוב ליחס שבין המתח הנקוב למתח שיש בפועל. לטעמי אם היו מחשבים באופן ישיר ע”י שימוש בזרם היה יותר קל להבין.
2. כמובן שהתוצאה תהיה שההספק המרבי המותר קטן, שהרי אם תעמיס הספק גבוה יותר הזרם יעבור את הזרם המרבי המותר וזו בעצם הבעיה.
3. לגבי מתח הקצר- שים לב שמתח הקצר לא משתנה, אלא האחוז שלו משתנה מאחר והוא מבוטא כאחוז מהמתח הנקוב. אם מכניסים מתח שונה מהנקוב באחוזים מתח הקצר משתנה (אך לא הערך האבסולוטי שלו). שוב יש כאן שימוש בנוסחאות כשההנחה שהקורא מבין את התיאוריה שעומדת מאחורי זה.

מקווה שעכשיו מובן יותר. אם לא תמשיך לשאול 🙂

בשמחה. עכשיו כשאנחנו מבינים את השאלה והפתרון אפשר לחדד עוד חידוד קטן לגבי מתח הקצר.

כדאי להבין מהוא בעצם מתח הקצר וכיצד היצרן מודד אותו. מתח הקצר הוא המתח בסליל הראשוני כאשר המשני מקוצר וזרם בראשוני הוגבל לזרם הנומינלי. פרוצדורת הבדיקה היא כזו:

מקצרים את הסליל המשני ומעלים בעזרת וריאק את המתח בראשוני לאט לאט על שהזרם בראשוני (נמדד בעזרת מד זרם) מגיע לזרם הנומינלי (הזרם המרבי המותר בראשוני). מתח הכניסה לשנאי במצב זה נקרא מתח הקצר. חשוב מאד להבין- נתון זה ושיטת הבדיקה משמשים להערכת האימפדנסים וההפסדים של השנאי ואינם מייצגים את התנאים שיתפתחו בשנאי במידה ויתרחש בו קצר כאשר הוא עובד בתנאי העבודה הרגילים שלו. במידה ושנאי מחובר למתח הנומינלי ומקצרים את המשני הזרמים יעברו משמעותית את הערכים הנקובים, תופעות אלקטרו-דינאמיות יתרחשו בשנאי וכל אלו נבדקים בבדיקת קצר אחרת, שהיא בדיקה הרסנית לשנאי.