מתחי יתר שמקורם במיתוג

[ניסים עמירה]

שלום לכולם,

1. אשמח לקבל הסבר בנוגע למתחי יתר המופיעים כתוצאה ממיתוג, למשל בחיבור שנאי בריקם, בניתוק שנאי,כשנתיך נשרף (חיתוך הזרם) ואם יש עוד מקרים...

2. נתיך צריך לעמוד בזרם יתר גבוה מאוד לזמן קצר (אני מכוון לזרם מגנוט של שנאי הספק או שנאי מדידה-משנה מתח), לא בטוח שהתופעה ברורה-מגנוט הליבה/התנגדות הסליל לזרם.. אם אפשר הסבר קצת יותר רחב בכמה מילים


תודה רבה מראש לכל העונים.

[רועי אפללו]

היי ניסים
באופן כללי התקן שעוסק במתחי יתר (כל סוגי מתחי היתר) הוא IEC-60071 חלק 1 ו-2, כך שניתן בחיפוש קצר למצוא חומר על הנושא.
ניתן להסביר את תופעת מתחי היתר המתלווים לפעולות מיתוג של הזינה באופי ההשראתי והקיבולי
האופיינים למתקני חשמל.
מיתוג של שנאי בריקם - כאשר השנאי לא מועמס זורם בצד הראשוני שלו זרם ריקם,הזרם הזה קטן בהשוואה
לזרם הנומינלי של השנאי (מהווה כ-5% מהזרם הנומינלי) לכן אין בעיה למפסק להפסיק את הזרם הזה כיוון שהוא מיועד לזרמים גבוהים יותר.
הבעיה היא במתחים,בעיית המתחים בצד המתח הגבוה נובעת מהעובדה שיש העברת אנרגיה בין הקיבול של השנאי לבין ההשראות של השנאי,
כאשר מפסיקים את השנאי של בעת מעבר גל הזרם דרך האפס (מה שנקרא פעולת הקיטום chopping current) מתרחש מתח יתר הנובע משחרור
אנרגיה מגנטית הלכודה בתוך השראות השנאי,דרך קיבוליות המעגל.

מתח יתר זה אינו תלוי במתח הרשת והוא ניתן לחישוב באופן הבא:

מתח יתר נוסף כתוצאה ממיתוג נקרא מתח השבה recovery voltage
והוא נגרם מהסיבה שבעת מיתוג לא כל המופעים מופסקים ביחד,המתח הגבוה יותר מופיע על המופע שמופסק ראשון
ושני המופעים האחרים ממשיכים להוליך זרם מה שגורם לאי סימטריה במערכת.
גם בזמן מיתוג קבלים עלולים להופיע מתחי יתר הנובעים מהצתה חוזרת,מתח יתר זה יכול להגיע לפי 8 מעוצמת המתח המרבי של הרשת.
לסיכום מיתוג של כל עומס עם רכיב השראתי או קיבולי עלול לגרום למתח יתר.
את שאלתך השנייה לא ממש הבנתי,אז תנסה לחדד.
יום טוב
רועי

[ניסים עמירה]

רועי, תודה רבה על התשובה המוסברת ומנומקת (כרגיל..)

שאלתי השנייה מתייחסת לזרם יתר ברגע מיתוג (חיבור) השנאי - ברגע זה יזרום זרם גבוה מאוד שיכול להגיע ל- עד פי 20 מזרם המגנוט הנומינלי, שאלתי היא:

מדוע זה קורה ואיך ייתכן, בעיקר בשל העובדה שסליל מתנגד לשינוי זרם בזמן "אפס"

.. אבל אלה שתי עובדות (התנגדות הסליל לשינוי מהיר בזרם וזרם מגנוט גבוה מאוד) והן לא "מתיישבות" זו עם זו.. או שמא מדובר בזרם שאחרי זמן "t".. ועדיין מוגדר זרם מגנוט..


ושוב תודה לעונים.

[רועי אפללו]

היי ניסים
ההסבר לזרם החיבור של השנאי מה שנקרא inrush current הוא כזה:
לפני קצת תזכורת לנוסחאות שנאים:
לפי חוק ההשראות של פארדיי המתח המושרה על הליפופים נתון על ידי e = Ndφ/dt כאשר φ השטף המגנטי בליבת השנאי
והקשר לזרם לפי הנוסחה:

במצב עבודה רגיל של השנאי השטף שמיוצר בליבה ניצב למתח בהתאם לשרטוט

כאשר גל המתח יגיע לערך המרבי גל השטף יגיע ל-1/4 מחזור או זווית π/2.
לכן במצב מתמיד כאשר המתח הוא אפס הערך המקביל של השטף צריך להיות שלילי.
ברגע מיתוג של שנאי המתח מתחיל מ-0 וגם אין שטף בליבה,לכן שטף גם כן מתחיל מ-0,המצב המתמיד יגיע רק לאחר זמן מסוים התלוי בהעברת האנרגיה למעגל.
וזה לפי השרטוט:

ולאחר מצב מתמיד מה שקורה זה שליבת השנאי תכנס לרוויה וזה יגרום לזרם מיגנוט גבוה.
אם תרצה אפשר להוכיח את זה מתמטית, אבל זה לא בתחום של שאלות לוועדה
שיהיה בהצלחה,
שבוע טוב,
רועי

[ניסים עמירה]

רועי,
שוב תודה רבה!

עזרת לי מאוד..