קטגוריות: חדשות חשמליות מעניינות, ביקורות חשמל, איך זה עובד
מספר צפיות: 103287
הערות לכתבה: 13
כיצד מסדרים מסנני רשת ועובדים
הפרעות ברשת כשהן מתעוררות. מכשיר סינון רשת, מטרת האלמנטים שלו. תכונות של מסנני רשת.
תורת השאלה
זרם חילופין ברשת ביתית הוא סינוסואידי. משמעות הדבר היא כי שינויים במתח, וכתוצאה מכך בזרם, מתרחשים לאורך סינוסואיד, כלומר לאורך קשת חלקה המתנדנדת באופן סימטרי סביב ציר הזמן. בשנייה אחת המתח בשקע משנה את ערכו מ- +310 ל- -310 וולט חמישים פעמים. אז, בתיאוריה, רשת AC של 220 וולט 50 הרץ עובדת.
עם זאת, אם נסתכל על צורת הגל המתח בשקע שלנו, נראה שהוא רחוק מלהיות אידיאלי. מה יש סינוסואיד !? פסגות רצופות, דחפים, עיוותי צורה, שינויי משרעת, זורק וקפיצות - זה מה שנראה. כל זה מאוד מקלקל את התמונה ומסוגל להשבית מכשירי חשמל ביתיים. האחרון, קודם כל, מתייחס למרכזי מוזיקה, טלוויזיות, ספקי כוח לטלפונים ומכשירים אחרים.
ישנן סיבות רבות לעיוות של הסינוסואיד של מתח החשמל. אלה כוללים כיבוי ומקלטים של מקלטים חשמליים עוצמתיים, מתחים אטמוספריים, מעגלים קצרים בצד הגבוה של תחנת שנאי, וכן מעברים מורכבים שונים.
מקורס במתמטיקה ידוע שניתן לייצג כל פונקציה מורכבת בצורה של סדרה פורייה טריגונומטרית מתכנסת. משמעות הדבר היא כי הסינוסואידים המעוותים שלנו הם פשוט סכום של סינוסואידים אחרים, שונים מאוד, שלכל אחד מהם יש תדר ומשרעת משלו. ולנו, להפעלה אמינה ואמינה של מכשירי הבית שלנו, עלינו להשאיר רק סינוסואיד אחד - עם אמפליטודה של 310 וולט ותדר של 50 הרץ. כל שאר הסינוסואידים או, כנהוג לומר, הרמוניות שאנחנו צריכים לדכא, לפרוק ולא לעבור למקלט הכוח.
בנוסף, יש גם סוג מיוחד של הפרעות אפריודיות, שלא ניתן לחזות או לתאר באמצעות פונקציות מתמטיות. אלה עליות דחף - עליות לטווח קצר מאוד, אך משמעותיות. הם יכולים להופיע באופן מוחלט בכל רגע של זמן וכמובן שגם אינם מועילים למכשירי חשמל ביתיים. לכן יש לדכא גם רעשי דחף.
כדי לפתור את שתי הבעיות הללו ומשתמשים בהן מגני מתח. הם מגנים על ציוד מפני רעש בתדר גבוה, בתדר נמוך וברעש דחף ברשת. אבל איך הם עובדים?
מגן מתח
אם ההתנגדות של הנגדים אינה תלויה בסוג הזרם העובר דרכם, הרי שהתגובתיות של אלמנטים במעגלים כגון קיבול ושראות תלויה ישירות בתדירות הזרם. לדוגמה, ההתנגדות של משרן עולה בחדות עבור זרמים בתדר גבוה.
מאפייני השראות זה משמשים רק למגני מתח לדיכוי רעש בתדר גבוה - גלי סינוס עם תקופות קטנות. מספיק להציב שני סלילים בסדרה עם העומס - באפס ובמוליך הפאזה. ההשראות של כל אחת מהן עשויה להיות בערך 60-200 μH.
ניתן לדכא הפרעות בתדרים נמוכים על ידי ההתנגדות הפעילה של המשרנים, או על ידי נגדים בודדים, המסודרים גם הם בסדרה עם העומס. ההתנגדות של נגדים כאלה לא צריכה להיות גדולה, אחרת תהיה להם ירידת מתח משמעותית. לכן נגדים לדיכוי הפרעות בתדרים נמוכים חייבים להיות בעלי התנגדות מרבית של 1 אוהם.
עם זאת, המסננים הנושאים את שם הקוד LC יעילים ביותר נגד הפרעות ברשת. הם לא מוגבלים ל משרנים, וכוללים קבל עם הספק של 0.22 - 1.0 מיקרומטר, המחובר במקביל לעומס.יש לבחור במתח המדורג של הקבל עם שני שוליים לפחות ביחס למתח החשמל על מנת לקחת בחשבון את ההבדלים במתח זה.
ההשפעה של מסנני LC קשורה ישירות לשני חוקי מיתוג: סליל L מדכא שינויים פתאומיים בזרם, וקבל C מעכב תנודות מתח בתדר גבוה.
אבל עדיין יש לנו התערבות לטווח הקצר. ניתן לטפל בהם באמצעות אלמנט מוליכים למחצה מיוחד בעל מאפיין מתח זרם לא לינארי - וריסטור. במתח נמוך, הווריסטור מתנהג כנגד בעל התנגדות גבוהה מאוד ולמעשה אינו מעביר זרם. אבל אם המתח עולה לרמה הנומינלית של הווריסטור, אז ההתנגדות שלו יורדת בחדות - הוא מעביר דופק זרם בעצמו.
לפיכך, אם הווריסטור נכלל במקביל לעומס, הוא "ישתלט" על פעימות מתח גבוה, וימלט את העומס למשך חשיפתם. המתח המדורג של הווריסטור צריך להיות בערך 470 וולט.
אז מסנן הקווים לפעולה מוצלחת פחות או יותר חייב להכיל: שני משרנים 60-200 μH המחוברים בסדרה לעומס המוגן, כמו כן ווריסטור של 470 וולט וקבל 0.22 - 1.0 מיקרו-פר מחובר במקביל. במידת הצורך ניתן לכלול נגדים במעגל כדי לדכא הפרעות בתדרים נמוכים במקסימום 1 אוהם. יש לבחור את הדירוג הנוכחי של רכיבי המעגל בהתאם לעוצמת העומס.
תרגול
הרוב המכריע של מסנני רשת זולים שאנו מכירים בחיי היומיום, למעשה, אינם מסנני רשת. הם מכילים רק וריסטור ואיש קשר דו-מטאלי להגנה מרבית על הזרם.
אבל מסננים כאלה מעודנים בקלות אם זרוע עם ברזל הלחמה ולאסוף את כל הפריטים המפורטים הדרושים כדי להרכיב את מעגל LC.
כוחם של רוב מגיני המתח הוא נמוך. זה נובע מהעובדה שמשרנים ואלמנטים מסננים אחרים לעומס גדול יהיו מגושמים ויקרים מדי. לעתים קרובות, עבור מקלטי כוח בעלי הספק גבוה באופן כללי, ניתן להשתמש רק במסננים שהם ממירי מוליכים למחצה. והמחיר של פילטרים כאלה יהיה הרבה יותר גבוה, כמו גם המורכבות של המכשיר שלהם.
למרבה המזל, מכשירי חשמל ביתיים רבי עוצמה אינם צריכים להיות מוגנים מפני הפרעות ברשת. והתנור, והמגהץ והקומקום לחלוטין לא אכפת להם מאיכות החשמל שהם מקבלים. לכן הם אינם זקוקים למגני מתח.
ומחשבים, טלוויזיות ומרכזי מוזיקה צורכים מעט מאוד אנרגיה, ודי במסנן קו נפרד עם זרם מדורג של כמה אמפר בלבד כדי להגן עליהם.
אלכסנדר מולוקוב
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: