raniburg כתב:...הצלחתי ללפף שנאי יציאה פירקתי שנאי כח ישן הסרתי את הליפוף המקורי וליפפתי מחדש לפי נוסחא מסובכת שהחזירה אותי ל 4 יחידות מתמטיקה
הליפוף מסובך ומורט עצבים, תשע שכבות של primary ו secondar לסירוגין
...
אני חולה על המלפף שבנית. לדעתי זה אחד ה-DIY המגניבים שראיתי כאן באתר. אם כבר מדברים על נוסחאות השראה וטרנסופרמטורים, העסק הרבה יותר פשוט ממה שזה נשמע. הייתי צריך לעשות חזרה קצרה על החומר הזה (אין מצב שאני זוכר בע"פ את הנוסחאות האלה) שבאופן עקרוני - הוא לא מסובך. הנה, לטובת החבר'ה שפחות מצויים בעניינים:
תרשים 1: שתי דוגמאות לליפוף שנאי
סך המתח המושרה על הליפוף המשני של שנאי נקבע בעיקר על ידי
יחס הפיתולים בליפוף הראשי למספר הפיתולים בליפוף המשני וכמות המתח המופעל על הליפוף הראשי. חלק A של התרשים מציג שנאי שב(ליפוף) הראשי שלו ישנם עשרה פיתולים לעומת פיתול אחד ב(ליפוף) המשני. בשזרם עובר בראשי השדה המגנטי (שנקרא flux) מתרחב ומתכווץ סביב הליפוף כשהקווים המייצגים את הזרימה שלו יוצאים מהקוטב הצפוני ונכנסים דרך הקוטב הדרומי. כשהשדה המגנטי הזה מקיף את הליפוף המשני ומכיל אותו הוא משרה עליו מתח ויוצר שדה מגנטי גם סביבו. המתח המושרה תלוי בכמות הפיתולים של הליפוף המשני. בדוגמא A מכיוון שהליפוף המשני בעל הפיתול היחיד הוא בערך האותו אורך כשל פיתול יחיד בליפוף הראשי - מדובר ביחס של 1:10 לערך. לכן אם נעביר בליפוף הראשי מתח (AC) בערך של עשרה וולט, השדה המגנטי המושרה על הליפוף המשני יהיה במתח של וולט אחד (1V). ניתן לאמר שה-flux (השדה המגנטי המושרה) הראשי משרה מתח של וולט אחד עבור כל פיתול במשני.
בחלק B של התרשים מוצג שנאי שבראשי שלו ישנם עדיין עשרה פיתולים (כמו קודם), אך במשני ישנם עתה שני פיתולים. אם נעביר מתח של עשרה וולט בליפוף הראשי, כמו קודם, וניקח בחשבון שאנו כבר יודעים שהראשי משרה מתח של 1V בכל פיתול של המשני - נגלה שיש לנו עתה שני וולטים מושרים על הליפוף המשני. יותר מכך, מכיוון שההשראה האלקטרו-מגנטית (flux) על הראשי זהה כמעט למתח ההזנה - ניתן עתה לקבוע יחס שמבטא את מתח ההשראה על המשני (תוצרו של השנאי) כיחס של מצח הזנה ומספר הפיתולים בכל ליפוף.
היחס הזה בא לידי ביטוי בנוסחה הבאה:
והמפתח להבנת הנוסחה הוא:ש-P מתייחס לליפוף הראשי (Primary) ו-S מתייחס לליפוף המשני (Secondary) ומכאן:
- Np - מספר הפיתולים בליפוף הראשי
- Ep - המתח העל הליפוף הראשי (הזנה)
- Es - מתח מושרה על הליפוף המשני
- Ns - מספר הפיתולים על הליפוף המשני
שימו לב שמהמשוואה נובע גם שיחס בין מתח משני למתח ראשי שווה ליחס בין מספר הפיתולים בליפוף המשני למספר הפיתולים בליפוןף הראשי - כלומר:
הנוסחה יכולה להכתב גם כך:
וכמובן, הנוסחה הבאה נגזרת מהמשוואה הקודמת:
אם שלושה מתוך ארבעת המשתנים בנוסה ידועים, ניתן לחשב את הנעלם הרביעי בקלות.
שאלה לשנאי יש 200 פיתולים בליפוף הראשי ו-50 פיתולים בליפוף המשני והוא מוזן (Ep) ב-120V. מה יהיה מתח היציאה (Es) ?
תשובה כדי להגיע לפתרון נציב את המשתנים במשוואה, נחליף את הערכים הידועים ונחשב את נעלם
שאלה במעגל בעל מתח כניסה של 5 וולט דרוש שנאי הורדה בעל מתח יציאה של 1 וולט. לשם כך נעשה שימוש בסליל בעל ליבת ברזל שבו 400 פיתולים כליפוף ראשי. כמה פיתולים צריכים להיות בליפוף המשני?
תשובה נשתמש בנוסחה לחישוב מספר הפיתולים בליפוף המשני:
ונציב בה את הערכים הידועים:
ומכאן נובע שהתשובה היא
80 פיתולים.
למעשה, יחס המתחים (5:1) זהה ליחס הפיתולים (400:80) ולפעמים כשמדברים על שנאים, במקום אחד הנעלמים (כמו בשאלות) אנו מקבלים יחס כמו 5:1. במקרה כזה אנו יכולים להניח מתח כניסה מסויים, או מספר פיתולים ולחשב את הנעלמים על-סמך היחס.
למשל אם ניתן לנו יחס פיתול של שש לאחד (6:1) אנו יכולים לבטאו במספר פיתולים כגון 60:10, 36:6, 30:5 וכ"ו...
בשתי הדוגמאות הקודמות לשנאי שלנו היו יותר פיתולים בליפוף המרכזי מאשר במשני. שנאי כזה ידוע בכינוי 'שנאי-הורדה' (Step-Down). יחס הורדה של ארבע לאחד נכתב כך:
4:1
שנאי שבו יש יותר פיתולים בליפוף המשני מאשר בראשי, ידוע בכינוי Step-Up Transformer והוא מגביר מתח במקום להורידו, כלומר מתח היציאה, או זה המושרה על הליפוף המשני, גדול ממתח ההזנה. יחס הגברה של אחד לארבע נכתב כך:
1:4. בכתיבת היחס, המספר הראשון מתייחס לעולם לליפוף הראשי.
זהו... לא כל-כך מסובך. כמובן שיש עוד מגוון רחב של נושאים הקשורים בשנאים ובהשראה, ונוסחאות מורכבות יותר שכוללות חישובי השראה לפי קוטר ושטח החוט המלפף וסוג ליבת השנאי, ויש כמובן להתחשב בפלוקס השיתופי ובמקדם הצימוד - אך בשנאי אידיאלי הנוסחאות לא כל-כך מורכבות.
הצלחתי ללפף שנאי יציאה
