שנאי כוחהוא אחד הציוד החשוב ביותר במערכת החשמל והבסיס להבטיח אמינות אספקת חשמל. עם ההתפתחות המהירה של כל הכלכלה הלאומית, הביקוש לשנאים ימשיך לגדול. עם זאת, עם העלייה ביכולת המותקנת של שנאי חשמל, האנרגיה הנצרכת על ידם הולכת וגוברת. זה לא עולה בקנה אחד עם הסנגור של ארצי לבנות חברה חוסכת באנרגיה. יש צורך לנקוט באמצעים טכניים תואמים כדי להפחית את אובדן השנאי עצמו. לכן, יש צורך מאוד ללמוד כיצד להפחית את אובדן השנאים. אובדן שנאי חשמל כולל בעיקר אובדן ללא עומס ואובדן עומס, ביניהם אובדן העומס כולל אובדן תועה. אובדן ללא עומס של שנאי חשמל אובדן ללא עומס של שנאים כולל בעיקר אובדן היסטריזה, אובדן זרם אדי ואובדן נוסף של חומרי ליבה. מכיוון שאובדן השנאים ללא עומס שייך לאובדן עירור, זה לא קשור לעומס. 1) אובדן היסטריזה הוא האובדן שנגרם כתוצאה מתופעת היסטריזה בתהליך של מגנטציה חוזרת של חומרים פרומגנטיים. גודל אובדן ההיסטריזה הוא פרופורציונאלי לתחום לולאת ההיסטריזה. 2) אובדן עכשווי אדי. מכיוון שהליבה עצמה היא מוליך מתכת, הכוח האלקטרומוטיבי שנוצר על ידי אינדוקציה אלקטרומגנטית ייצר זרם מסתובב בליבה, שהוא זרם ערמומי. מכיוון שיש זרם ערמומי הזורם דרך ליבת הברזל, ולליבת הברזל עצמה יש התנגדות, נגרם אובדן זרם מערבל. 3) אובדן ברזל נוסף. אובדן ברזל נוסף אינו נקבע לחלוטין על ידי חומר השנאי עצמו, אלא קשור בעיקר למבנה ולתהליך הייצור של השנאי. הסיבות העיקריות לאובדן ברזל נוסף הן: ישנם רכיבים הרמוניים בסדר גודל גבוה בצורת הגל השטף, מה שיגרום לאובדן זרם מערבי נוסף; האובדן עולה בגלל ההידרדרות של תכונות מגנטיות הנגרמות כתוצאה מעיבוד מכני; העלייה של האובדן המקומי במפרקי ליבת הברזל ובאזור ה- T בין עמוד הליבה לעול הברזל וכו '. שיטות עיקריות להפחתת אובדן העומס מכיוון שאובדן העומס הוא פרמטר חשוב לשנאי, הוא מהווה רק 2 0% עד 3 {19}% מהפסד של אובדן הכולל של השנאי. כדי להפחית את אובדן העומס, יש צורך להפחית את הכמות הכוללת של ליבת הברזל, אובדן היחידה ומקדם התהליכים. השיטות העיקריות להפחתת אובדן ללא עומס הן כדלקמן: (1) השתמשו בגיליונות פלדה סיליקון מגנטיים גבוהים וחדירות גבוהה ובגיליונות סגסוגת אמורפיים. עובי גיליונות הפלדה הסיליקון הרגילים הוא 0. 3 עד 0. 35 מ"מ, עם אובדן נמוך, וניתן להשתמש ב- 0. 15 עד 0. 27 מ"מ. במקביל, אם משתמשים בערימת שלבים, ניתן להפחית את אובדן הברזל בכ- 8%. הקרנת לייזר, כניסה מכנית וטיפול בפלזמה יכולים להפחית את אובדן יריעות הפלדה הסיליקוניות בעלות חדירות גבוהה. האובדן הנוכחי המעורפל של יריעות סגסוגת אמורפיות וגיליונות פלדה סיליקון עם תכולת סיליקון של 6.5% המיוצרים על ידי עקרון הקירור המהיר הוא קטן מזה של גיליונות פלדה סיליקון כללי של חדירות גבוהה. (2) צמצם את מקדם התהליך. מקדם אובדן התהליך קשור לגורמים רבים כמו חומר גיליון הפלדה הסיליקון, בין אם ציוד האגרוף והגזירה מבוטל ומידת ההידוק. גם דיוק הכלים, התקנת כלים סבירה והתאמת ציוד האגרוף והגזירה חשובים מאוד. (3) שפר את מבנה הליבה. הגרעין אינו אגרוף, וקלטת דבק זכוכית אינה קשורה. משטח הקצה מצופה בצבע ריפוי, ועול הברזל הבין-שלבי קשור בקלטת פלדה בעלת חוזק גבוה. לוחות המשיכה המחברים בין המהדקים העליונים והתחתונים משני צידי עמוד הליבה עשויים צלחות פלדה לא מגנטיות. עבור גיליונות ליבה בעלי קיבולת גדולה, לא נעשה שימוש בטיפול בצבע לשיפור גורם המילוי ואת ביצועי הקירור. השתמש בכלי דבקים דחפים חזקים כדי להפוך את שני עול הליבה לדיוק מוצק, שטוח ואנשי גבוה. הפחתת רוחב חפיפת הליבה יכולה להפחית את ההפסדים. עבור כל ירידה של 1% בשטח החפיפה, אובדן העומס יקטן ב- 0. 3%. ערבוב ציונים שונים של יריעות פלדה סיליקון בליבה יצרוך אנרגיה, כך שפחות או אין לעשות ערבוב. (4) צמצם את גודל חלון הליבה. שנה את בידוד הפנייה הקבוע (עובי) של המתפתל לבידוד סיבוב משתנה. לדוגמה, על פי חלוקת מתח הדחף של שנאי 120 000/11 0, עובי בידוד הפנייה של הראש המתפתל במתח גבוה והקטע של ויסות המתח הוא 1.35 מ"מ, והקטעים האחרים הם 0. 95 מ"מ. כתוצאה מכך, משקל הברזל מצטמצם ב- 1.67% לאחר מופחת גודל החלון. תחת הנחת היסוד של הבטיחות, מרחק תעלת האוויר העיקרית בין גבוה לנמוך מופחת באופן סביר, תערוץ השמן בין העוגות מצטמצם, מרחק הפאזה מצטמצם, וטיפול הבידוד מתחזק (הוספת טבעות פינניות, מחיצות וכו '). המתפתל מאמצת מבנה תעלות חצי שמן, המקצר את מרחק המרכז הליבה, מצמצם את משקל הליבה ומפחית את אובדן הברזל. (5) תכנן גרעין לא מדהים. תכנן את התדר התהודה של הליבה בטווח התדרים המתאים כך שהוא לא יוכל לייצר תהודה חזקה, שיש לה השפעה משמעותית על הפחתת הרעש ויכול לחסוך אנרגיה המשמשת להפחתת רעש. (6) השתמש בשנאי ליבת פצע ובשנאי ליבה תלת מימדיים. לליבת הפצע ארבע פחות פינות חדות מהליבה למינציה המסורתית. המתפתל הרציף עושה שימוש מלא בכיוון של יריעות פלדה סיליקון. תהליך החישול משמש להפחתת הפסדים נוספים. עבור ליבת הפצע R-Type, גורם החלל החתך שלו קרוב ל 1 {{1 0 6}} 0%. עול הברזל של הגרעין התלת ממדי מסודר באופן תלת ממדי משולש, שהוא 25% בהיר יותר מעול הברזל של ליבת הפצע השטוחה. גורמים אלה מראים כי ליבת הפצע והליבה התלת מימדית חסכוניים יותר באנרגיה. אובדן של שנאי כוח כאשר שנאי הכוח פועל, הזרם עובר דרך המתפתל, מה שיניב אובדן עומס. אובדן עומס נקרא גם אובדן נחושת. בנוסף לאובדן DC המתפתל הבסיסי, ישנם הפסדים נוספים .1) אובדן נחושת בסיסי. עבור שנאים בעלי קיבולת קטנה, אובדן עומס מתייחס בעיקר לאובדן נחושת בסיסי, ושיעור האובדן הנוסף הנגרם כתוצאה משדה מגנטי דליפה הוא קטן מאוד .2) אובדן נוסף. ההפסד הנוסף כולל בעיקר שלושה סוגים של הפסדים: אובדן זרם מפותל, המפץ את האובדן הנוכחי ואובדן תועה: (א) אובדן זרם מפותל. כאשר שנאי בעל קיבולת גדולה פועל, פניות האמפרות של המתפתל יפיקו שדה מגנטי גדול של דליפה. השדה המגנטי שנקרא דליפה פירושו שחלק מהשטף המגנטי עובר באוויר, וחלק מהמעגל המגנטי הוא ליבת הברזל. מכיוון שמוליכי הפיתולים נמצאים בשדה המגנטי של הדליפה, שטף המגנטי של הדליפה יגרום לאובדן זרם ערמומי במוליכים. (ב) אובדן עופרת. אובדן עופרת הוא סכום הפסדי ההתנגדות של כל מוביל של השנאי. (ג) אובדן תועה. אובדן תועה הוא האובדן הנגרם כתוצאה מהשטף המגנטי של הדליפה העוברים דרך חלקים מבניים מפלדה (כמו מהדקי צלחות, לוחות לחץ פלדה, ציפורני לחץ, ברגים וקירות מיכל שמן וכו '). שיטות עיקריות להפחתת אובדן אובדן עומס מהווה 70% עד 80% מההפסד הכולל, כולל אובדן התנגדות של DC של המתפתל (אובדן בסיסי), אובדן זרם ערמומי במוליך, הפצת אובדן זרם בין מוליכים מתפתלים מקבילים, אובדן עופרת ואובדן תועה של חלקים מבניים (כמו מהדקים, לוחיות לחץ פלדה, קירות טנקים, בולטים, לוחות קרקע וכו '). ישנן מספר שיטות עיקריות להפחתת אובדן העומס: (1) הגבל את האובדן הנוסף הנגרם כתוצאה משטף מגנטי דליפה. בצע חישוב איזון אמפר-פונה וביצוע התאמות של סיבוב אמפר בהתאם לתוצאות; השתמש בסידור "נמוך-נמוך" או "גבוה-גבוה" עבור המתפתל; הגבל את הרוחב ואת עובי החוט השטוח; בחר את שיטת הטרנספוזיציה המתאימה ביותר בהתאם לחישוב השדה המגנטי; השתמש במוליכים מועברים או במוליכים משולבים. (2) צמצם את גודל מבנה הבידוד הראשי והאורך. טכנולוגיית ההפצה "שיפוע מתח דחף שווה" משמשת על המתפתל במתח גבוה כדי להפחית את גודל הבידוד האורך; צינורות נייר דקים ופערי שמן קטנים משמשים בין הפיתולים; נייר גלי משמש כבידוד העיקרי; צורת החלקים המעוצבים זהה לחלוטין לאקו -פוטנציאל, צורת טבעת הזווית תואמת את צורת הקו האקוויטיסטי, וטבעת הזווית המעוצבת עלה הכותרת משמשת כחלק המבני; הקוטר הפנימי של הפיתול נפצע על נייר הבידוד, אך תעלת שמן צירית מוגדרת באמצע קטע הקו; משמש לרוב חוט אמייל אצטל, ומשמש את QQ -2 או חוט QQB אצטלי במקום חוט שטוח עטוף בנייר בעובי 0.45 מ"מ, מכיוון שבידוד התור של השניים הקודמים הוא 2 × (0.056 ~ 0.079) מ"מ, גורם המילוי המפותל גבוה, ודרישות הבידוד המפוארות מתמודדות; פיתולים גליליים משמשים ברובם, מכיוון שאין תעלת שמן בין העוגות, והקירור מסתמך בעיקר על תעלת השמן האנכי הצירי, שיש לו פיזור חום טוב, גורם מילוי טוב ומאפייני השפעה, סיבובי אמפר אחידים וכוח קצר קצר; מצמצמים כראוי את הבידוד העיקרי (קוטר, סוף). (3) לאמץ תהליכים רלוונטיים המבוססים על חישובים. מבנה הבידוד האורך נקבע על פי חישוב ההשפעה, והחמאים של הרפידות, השהות וחלקי המתכת נשמרים במצב טוב; השדה המגנטי של דליפה וחלוקת זרם הזרם מחושבים כדי להנחות את שיטת הטרנספוזיציה; המתפתל מופץ באופן שווה בכיוון הצירי, וקשירת עמודת הליבה עשויה מחומרים לא מגנטיים; עמוד הליבה וחלקי הברזל העול מצוידים במגן מיוחד כדי להקל על השדה החשמלי; המתפתן המתפתל המתפתל מאמצת שכבה אחת וברז אחד; התהליך מאמצ את סוג ההרכבה, הפיתול הפנימי נפצע ישירות על צילינדר הבידוד, סבילות הגובה והקוטר נשלטים בקפדנות, פער הסט קטן, התהליך החדש המתאים לחם, לוחית התמיכה האינטגרלית וצלחת הלחץ מאומצת, והטרנספוזיציה המתפתלת עשויה מנייר דיניסון, שנלחץ ומיובש, ומניעה חדר יישום. (4) השתמשו בחוטי הרזיה נמוכים ועמידות נמוכה. חוט נחושת נטול חמצן נמשך בשיטת הרישום העליונה, כמו שימוש במכבש רציף נחושת. אם ניתן להשתמש בו בשנאים, זה יכול לחסוך אנרגיה ולהפחית את הנפח ויש לו סיכויי יישום מסוימים. (5) השתמש במאפייני מבנה הבידוד כדי לתכנן כדי להפחית את הנפח. ניצול התכונות הדיאלקטריות הנוזליות של שמן שנאי, שהוקמו כראוי שכבות מכסה, מחסומים, מיגון ושכבות מבודדות; נצל את "אפקט המרחק" של השמן כדי להוסיף מחיצות ליצירת פערי שמן קטנים; נצל את "אפקט הנפח" של שמן לשימוש בנייר גלי; נצל את "אפקט העובי" של שכבת הבידוד בשמן כדי להוסיף בידוד כדי להגביר את מתח הפירוק, אך הוא לא אמור להיות עבה מדי; נצל את המרחק בין המחיצה בשמן לבין עמוד חוזק השדה המרבי כדי לקבוע את המחיצה. (6) השתמש במבנה הבידוד המתקדם. השתמש בפתיות מתאימות כדי להגדיל את גורם המילוי, ולהשתמש בפיתולים ספירליים חדשים (או רציפים) עם תעלות שמן ציריות כדי להפחית ביעילות את נפח הפיתולים. השתמש במבנה דחוס העשוי מחומרים לא מתכתיים או לא מגנטיים באזור הריכוז המגנטי של דליפה, והשתמש בהגנה אלקטרומגנטית כדי לגרום לשטף המגנטי של הדליפה, שיכול להפחית את אובדן העומס ב -3% ל 8%. (7) לייעל את ההגנה הפנימית של הפיתול. אמצעי ההגנה הפנימית של המתפתל כוללים טבעות קבלים, פניות אלקטרוסטטיות, פיצוי סדרה (קיבולת בין פנקייק נוסף), מסכים אקוונטיים, פיתולים סבוכים או פיתולים מוגנים פנימיים. כולם מצמצמים את מתח המתרחש הפועל על הבידוד הראשי והאורך תחת ההשפעה, ובכך מצמצמים את הנפח וצריכת האנרגיה של השנאי. (8) חיסכון באנרגיה באמצעות פיתולים מלבניים וחיבור YYN0 והפחתת הגובה. הוכח כי השימוש בליבות מלבניות, פיתולים, פיתולים אליפטיים או פיתולים מלבניים עם פינות מעוגלות היה יעיל יותר באנרגיה מאשר חתכים מעגליים מסורתיים. מתח הברז של חיבור YYN0 נמוך מזה של חיבור DYN11. שלושת הפריטים יכולים לשתף מחליף ברז אחד. יש לו מבנה פשוט ונפח קטן. הראשון מקטין את משקל החוטים, הברזל והשמן ב -2%, 6%ו -11%עבור שנאי 500kVA, ובכך חוסך חומרים ואנרגיה. עבור שנאים מסוג יבש, ככל שהמתפתל גבוה יותר, כך הפרש הטמפרטורה ברור יותר בין החלקים העליונים והתחתונים. הפחתה כראוי של הגובה תורמת לפיזור החום ולחיסכון באנרגיה. שיטות עיקריות להפחתת הפסדים תועים הפסדים תועים הם מקרה מיוחד של הפסדי עומס, ולכן נדונות שיטות להפחתתם בנפרד. הפסדים תועים כוללים הפסדים של חלקים מבניים (מהדקי ליבה, טבעות מיגון וכו '); הפסדים במקומות בהם עוברים מוליכים (מושבי תותב); הפסדים של מוליכים מקבילים (לידים העוברים זרמים גדולים) והפסדים במיכל השמן. ישנן מספר שיטות עיקריות להפחתת הפסדים תועים: (1) על פי ניתוח מגנטי ומדידות פיזיות, ניתן להפחית את ההפסדים התועים של המבנה הפנימי על ידי מיניאטור של מהדקי הליבה, תוך ביטול רפידות הליבה של העמוד המרכזי לשלב היחיד, הגדלת הפערים על פני השטח של החומרים המגיעים או במבנה. (2) עבור תיבת יציאת התותבים וחלק מכס הקופסה, הגדר בזהירות את המוליכים לשליטה על השדה המגנטי, השתמש בחומרים מגנים על צלחות נחושת או חומרים שאינם מגנטיים, ולהפוך את כיסוי התותב באלומיניום. ניתן להגדיר גם לוחות לחץ גיליון סיליקון בין המתפתל לבין המהדקים כדי לספוג את השטף המגנטי בכבישים, מכלי שמן וכו '. הטמעת רצועות של מתכות לא ברזליות בשדה המגנטי החזק ביותר יכולה להפחית את האובדן התועה של התותבים הזלילים הגבוהים וחלקי עופרת. (3) עבור שנאים גדולים, צלחות פלדת סיליקון עם חדירות מגנטית גבוהה מובנות בקיר הקופסה כמתנה מגנטית כדי לספוג את השטף המגנטי של קיר הקופסה, המכונה מיגון מגנטי; או מתכות שאינן ברזליות נחושת ואלומיניום עם מוליכות חשמלית גבוהה משמשים כמתחיות לייצור זרמי אדי כדי להפחית את השטף המגנטי של הדליפה הנכנסת לדופן מיכל השמן, המכונה מיגון חשמלי. באופן כללי, מיגון מגנטי עדיף על מיגון חשמלי, מה שעלול להפחית את אובדן התועה של מיכל השמן. (4) חישוב כמותי של מעגל זרימת השמן, השתמש בבלבלים, הפרד באופן סביר את הפיתולים כדי להשיג קירור אחיד, ובחר מיכלי שמן גלי, רדיאטורים צלחות, מקררים, מאווררים לחיסכון באנרגיה ומשאבות שמן כדי להשיג את שיטת הקירור החסכונית והחיסכון באנרגיה ביותר כדי להפחית הפסדים תועים. (5) השתמש במאווררי פלסטיק מחוזקים מזכוכית עם יעילות גבוהה ורעש נמוך. החלף את הקירור הישן בקירור חדש יותר והשתמש באספקת חשמל המווסתת על מתח תדר משתנה לקירור כדי להפחית את אובדן ציוד העזר. סיכום: לסיכום, מאמר זה מנתח בעיקר את הגורמים לאובדן ללא עומס ואובדן עומס של שנאי חשמל, ומציע שיטות טיפול מפורטות כיצד להפחית את אובדן העומס ואובדן העומס של שנאי חשמל. שיטות אלה יכולות להפחית ביעילות את בעיית ההפסדים הגדולים של שנאי חשמל. מכיוון שעדיין ישנן בעיות מורכבות רבות בהן נתקלות ביישומים הנדסיים מעשיים, עדיין יש צורך במחקר מעמיק נוסף כיצד להפחית את אובדן שנאי החשמל.
