איך להבין ששנאים אידיאליים לא אוגרים אנרגיה, אבל משרנים יכולים לאחסן אנרגיה אלקטרומגנטית?

קודם כל, לגבי האם ניתן לאחסן אנרגיה, בואו נסתכל על ההבדל בין שנאים אידיאליים לשנאים הפועלים בפועל:

1. הגדרה ומאפיינים של שנאים אידיאליים

שיטות ציור נפוצות של שנאים אידיאליים

שנאי אידיאלי הוא אלמנט מעגל אידיאלי. היא מניחה: ללא דליפה מגנטית, ללא אובדן נחושת ואובדן ברזל, ומקדמי השראות עצמית ואינדוקנטיות הדדיות אינסופיות ואינו משתנה עם הזמן. לפי הנחות אלו, השנאי האידיאלי מממש רק את ההמרה של מתח וזרם, מבלי לערב אגירת אנרגיה או צריכת אנרגיה, אלא רק מעביר את האנרגיה החשמלית המבוא לקצה הפלט.

מכיוון שאין דליפה מגנטית, השדה המגנטי של השנאי האידיאלי מוגבל לחלוטין לליבה, ולא נוצרת אנרגיית שדה מגנטי בחלל שמסביב. יחד עם זאת, היעדר אובדן נחושת ואיבוד ברזל גורם לכך שהשנאי לא ימיר אנרגיה חשמלית לחום או צורות אחרות של איבוד אנרגיה במהלך הפעולה, וגם לא יאגור אנרגיה.

על פי התוכן של "עקרונות מעגל": כאשר שנאי עם ליבת ברזל עובד בליבה בלתי רוויה, החדירות המגנטית שלו גדולה, ולכן השראות גדולה, ואובדן הליבה זניח, אפשר להתייחס לזה כאידיאל. שַׁנַאי.

בואו נסתכל שוב על המסקנה שלו. "בשנאי אידיאלי, ההספק הנקלט על ידי הפיתול הראשוני הוא u1i1, וההספק הנקלט על ידי הפיתול המשני הוא u2i2=-u1i1, כלומר, הכניסה להספק לצד הראשוני של השנאי יוצאת לעומס דרך צד משני. סך ההספק שסופג השנאי הוא אפס, ולכן השנאי האידיאלי הוא רכיב שאינו אוגר אנרגיה או צורך אנרגיה.

"כמובן, כמה חברים אמרו גם שבמעגל ה-Flyback, השנאי יכול לאגור אנרגיה. למעשה, בדקתי את המידע וגיליתי שלשנאי המוצא שלו יש תפקיד של אחסון אנרגיה בנוסף להשגת בידוד חשמלי והתאמת מתח.הראשון הוא תכונת השנאי, והאחרון הוא תכונת המשרן.לכן, יש אנשים שקוראים לזה שנאי משרן, מה שאומר שאגירת האנרגיה היא למעשה תכונת המשרן.

2. מאפיינים של שנאים בפעולה בפועל

יש כמות מסוימת של אגירת אנרגיה בפעולה בפועל. בשנאים בפועל, בשל גורמים כמו דליפה מגנטית, אובדן נחושת ואיבוד ברזל, יהיה לשנאי כמות מסוימת של אגירת אנרגיה.

ליבת הברזל של השנאי תייצר אובדן היסטרזיס ואובדן זרם מערבולת תחת פעולת השדה המגנטי המתחלף. הפסדים אלו יצרכו חלק מהאנרגיה בצורה של אנרגיית חום, אך גם יגרמו לכמות מסוימת של אנרגיית שדה מגנטי להיאגר בליבת הברזל. לכן, כאשר השנאי מופעל או מנותק, עקב שחרור או אחסון של אנרגיית שדה מגנטי בליבת הברזל, עלולה להתרחש תופעת מתח יתר או נחשולים לטווח קצר, הגורמת להשפעה על ציוד אחר במערכת.

3. מאפייני אגירת אנרגיה של משרן

כאשר הזרם במעגל מתחיל לעלות, המַשׁרָןיעכב את שינוי הזרם. על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית, נוצר כוח אלקטרו-מוטיבי המושרה מעצמה בשני קצוות המשרן, וכיוונו מנוגד לכיוון שינוי הזרם. בשלב זה, אספקת החשמל צריכה להתגבר על הכוח האלקטרו-מוטיבי המושרה מעצמה כדי לבצע עבודה ולהמיר את האנרגיה החשמלית לאנרגיית שדה מגנטי במשרן לאחסון.

כאשר הזרם מגיע למצב יציב, השדה המגנטי במשרן אינו משתנה עוד, והכוח האלקטרו-מוטיבי המושרה עצמית הוא אפס. בשלב זה, למרות שהמשרן כבר לא סופג אנרגיה מאספקת החשמל, הוא עדיין שומר על אנרגיית השדה המגנטי שנאגרה קודם לכן.

כאשר הזרם במעגל מתחיל לרדת, גם השדה המגנטי במשרן ייחלש. על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית, המשרן יפיק כוח אלקטרומוטיבי המושרה מעצמו באותו כיוון של ירידת הזרם, תוך ניסיון לשמור על גודל הזרם. בתהליך זה, אנרגיית השדה המגנטי המאוחסנת במשרן מתחילה להשתחרר ולהומר לאנרגיה חשמלית כדי להזין בחזרה אל המעגל.

באמצעות תהליך אגירת האנרגיה שלו, אנו יכולים פשוט להבין שבהשוואה לשנאי, יש לו רק קלט אנרגיה ואין לו תפוקת אנרגיה, כך שהאנרגיה מאוחסנת.

האמור לעיל הוא דעתי האישית. אני מקווה שזה יעזור לכל המעצבים של שנאי קופסאות שלמים להבין שנאים ומשרנים! אני גם רוצה לחלוק איתך קצת ידע מדעי:שנאים קטניםיש לפרוק , משרנים וקבלים שפורקו ממכשירי חשמל ביתיים לפני נגיעה או תיקון על ידי אנשי מקצוע לאחר הפסקות חשמל!

מאמר זה מגיע מהאינטרנט וזכויות היוצרים שייכות למחבר המקורי