אילו קריטריונים משמשים לחוזקות ציריות ורדיאליות של הפיתולים בשנאי עיצוב? - שאלות נפוצות

החוזקות הציריות והרדיאליות של פיתולי שנאי חיוניות בכדי להבטיח יציבות מכנית תחתתנאי קציר מעגלוכןהרחבה תרמיתבמהלך הפעולה. להלן קריטריוני המפתח המשמשים בתכנון וניתוח של חוזקות אלה:

1. קריטריוני חוזק רדיאלי

מעשה כוחות רדיאליכלפי חוץ או פנימהלאורך ההיקף המתפתל, מנסה להרחיב או לדחוס את הפיתול במהלך מעגל קצר. אם החוזק הרדיאלי אינו מספיק, הוא יכול להוביל לקְרִיסָהשל הפיתולים. קריטריוני העיצוב כוללים:

לעמוד בכוחות רדיאליים קצרים במעגל

כוחות מחושבים על סמך זרם הקצר השיא.

כוח רדיאלי FRF_RFR תלוי בעוצמת השדה המגנטי ובזרם:
Fr∝i2 × μ0 × nf_r \\ propto i^2 \\ פעמים \\ mu_0 \\ פעמים nfr ∝i2 × μ0 × n
כאשר III זרם, μ0 \\ mu_0μ0 הוא החדירות של שטח פנוי, ו- NNN הוא מספר הסיבובים.

ניתוח מתח אבזם וחישוק

הפיתולים צריכים להתנגד ללחץ דחיסה (לחץ חישוק) בתנאים קצרים.

נחשבים כוח התשואה החומרי, המודולוס של יאנג ויחס של פויסון של המוליך (למשל, נחושת או אלומיניום).

טבעות עיצוב ותמיכה של מרווח

מרווחי בידוד נאותים משמשים למניעת עיוות על ידי הפצת כוחות באופן שווה על פני הפיתולים.

פיצוי הרחבה תרמית

חומרים חייבים להיות בעלי שיעורי התפשטות תרמיים תואמים למניעת תזוזה רדיאלית עקב הצטברות חום.

2. קריטריוני חוזק צירי

מעשה כוחות ציריםלאורךשל המתפתל, וגורם לו לדחוס או למתוח. לא מספיק כוח צירי יכול להוביל לעיוות טלסקופיאו תנועה של שכבות מפותלות. הגורמים הבאים נחשבים:

כוחות צירים קצרים במעגל

כוחות מחושבים עבור זרמי תקלות, המייצרים כוחות אטרקטיביים ודוחים בין שכבות מפותלות.

הכוח FAF_AFA פרופורציונלי לתוצר של זרם תקלה וצפיפות שטף מגנטי:
Fa∝i × bf_a \\ propto i \\ times bfa ∝i × b

דחיסה מקדימה של פיתולים

פיתולים דחוסים מראש במהלך ההרכבה כדי למזער את התנועה במהלך הפעולה. זה גם מקטין את הסיכון להפרדת שכבות.

לחץ הידוק

לחץ הידוק הולם נשמר למניעת תזוזה צירית במהלך מעגל קצר. מערכות הידוק עם ברגים מכוילים או צלחות לחץ מבטיחות את חלוקת הכוח.

חוזק מכני של מבני בידוד ותמיכה

חומרי בידוד המשמשים בין שכבות (למשל, לוחית או נומקס) חייבים להיות בעלי חוזק דחיסה גבוה כדי לעמוד בכוחות צירים ללא עיוות.

3. מאפייני חומר לעיצוב חוזק

נחושת ואלומיניום: חייב להיות בעל חוזק מתיחה גבוה ועיוות נמוך תחת כוחות מגנטיים גבוהים.

בידוד לוח: מספק תמיכה מכנית ובידוד, עם חוזק דחיסה גבוה.

מהדקי עול וליבה: משמש למניעת תנועה צירית של הפיתולים, שנועדו לשאת לחץ מכני.

4. תקני תעשייה ושולי בטיחות

IEC 60076-5: מציין דרישות ביצועי מעגל קצר לשנאי חשמל.

IEEE C57.12.00: מספק הנחיות לחוזק הקצר של שנאי הפצה.

גורם בטיחות: מרווח (בדרך כלל 1.1 עד 1.5) מיושם על פני לחץ מחושב כדי להסביר אי וודאות.

קריטריונים אלה מבטיחים כי הפיתולים יכולים לעמוד בשניהםלחץ מכני ותרמיעל חיי הפעילות של השנאי, במיוחד בתנאי תקלה.