راکتور AC که به عنوان راکتور جریان متناوب نیز شناخته میشود، یک جزء حیاتی در سیستمهای الکتریکی است که عمدتاً برای محدود کردن جریان اتصال کوتاه، سرکوب هارمونیکها و بهبود ضریب توان استفاده میشود. بهعنوان یک تامینکننده راکتور AC، اغلب در مورد مواد مورد استفاده در ساخت این راکتورها سؤال میشود. در این وبلاگ، من در مورد مواد مختلفی که در ساخت یک راکتور AC و اهمیت آنها استفاده می شود، تحقیق خواهم کرد.
مواد اصلی
هسته یک راکتور AC یکی از مهم ترین بخش های آن است، زیرا به طور قابل توجهی بر عملکرد راکتور تأثیر می گذارد.
فولاد سیلیکونی
فولاد سیلیکونی تا حد زیادی متداول ترین ماده هسته مورد استفاده در راکتورهای AC است. دارای نفوذپذیری مغناطیسی بالایی است، به این معنی که می تواند به راحتی شار مغناطیسی را هدایت کند. این ویژگی به راکتور اجازه می دهد تا به یک مقدار اندوکتانس بالا با اندازه فیزیکی نسبتاً کوچک دست یابد.
فولاد سیلیکونی نیز تلفات هسته پایینی دارد. تلفات هسته به دلیل هیسترزیس و جریان های گردابی رخ می دهد. از دست دادن پسماند انرژی است که به عنوان گرما تلف می شود زمانی که میدان مغناطیسی در هسته در طول هر چرخه جریان متناوب معکوس می شود. از دست دادن جریان گردابی ناشی از جریان های القایی در خود ماده هسته است. افزودن سیلیکون به فولاد این تلفات را کاهش می دهد. سیلیکون مقاومت الکتریکی فولاد را افزایش می دهد که به نوبه خود جریان های گردابی را کاهش می دهد.
بیشتر فولاد سیلیکونی که در راکتورهای AC استفاده می شود لایه لایه است. لمینیت شامل انباشتن ورق های نازک فولاد سیلیکونی با یک لایه عایق بین هر ورق است. این امر با محدود کردن مسیر جریان های گردابی تلفات جریان گردابی را کاهش می دهد.
فلز آمورف
فلز آمورف ماده دیگری است که به طور فزاینده ای در راکتورهای AC با کارایی بالا استفاده می شود. برخلاف فولاد سیلیکونی که ساختار کریستالی دارد، فلز آمورف ساختار اتمی نامنظمی دارد. این به آن چندین مزیت می دهد.
فلز آمورف دارای تلفات هسته بسیار کم است که اغلب بسیار کمتر از فولاد سیلیکونی است. این امر آن را برای برنامه هایی ایده آل می کند که بهره وری انرژی در اولویت قرار دارد. به عنوان مثال، در سیستم های قدرت صنعتی در مقیاس بزرگ، استفاده از راکتورهایی با هسته های فلزی آمورف می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی در طول زمان شود.
با این حال، فلز آمورف تر از فولاد سیلیکونی شکننده تر است، که می تواند ساخت آن را دشوارتر کند. همچنین چگالی شار اشباع کمتری دارد، به این معنی که راکتورهایی که با هستههای فلزی آمورف ساخته میشوند، ممکن است نیاز به اندازه بزرگتر داشته باشند تا بتوانند همان مقدار شار مغناطیسی را در مقایسه با راکتورهای هسته سیلیکونی - فولادی داشته باشند.
مواد کویل
سیم پیچ های یک راکتور AC مسئول ایجاد میدان مغناطیسی در هنگام عبور جریان متناوب از آنها هستند.
مس
مس محبوب ترین ماده برای ساخت سیم پیچ راکتورهای AC است. رسانایی الکتریکی عالی دارد، به این معنی که می تواند مقدار زیادی جریان را با مقاومت نسبتاً کم حمل کند. مقاومت کم بسیار مهم است زیرا تلفات برق در سیم پیچ را کاهش می دهد که به نوبه خود میزان گرمای تولید شده را کاهش می دهد.
مس همچنین بسیار انعطاف پذیر است، که باعث می شود به راحتی به شکل سیم پیچ های مورد نیاز شکل بگیرد. می توان آن را به سیم های نازک کشیده و امکان ایجاد سیم پیچ های محکم را فراهم می کند. این برای دستیابی به مقدار اندوکتانس بالا در یک فضای فشرده مهم است.
علاوه بر این، مس مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد، که اطمینان طولانی مدت راکتور را تضمین می کند. می تواند در شرایط محیطی در اکثر محیط های صنعتی و تجاری بدون تخریب قابل توجه مقاومت کند.
آلومینیوم
گاهی اوقات آلومینیوم به عنوان جایگزینی برای مس برای مواد کویل استفاده می شود. بسیار سبک تر و ارزان تر از مس است. این می تواند یک مزیت در برنامه هایی باشد که وزن و هزینه در آنها ملاحظات اصلی است، مانند تجهیزات الکتریکی سیار یا قابل حمل.
با این حال، آلومینیوم رسانایی الکتریکی کمتری نسبت به مس دارد. برای دستیابی به همان سطح کارایی یک کویل مسی، ممکن است یک کویل آلومینیومی سطح مقطع بزرگتری داشته باشد. این می تواند منجر به راکتور بزرگتر و حجیم تر شود. آلومینیوم همچنین دارای ضریب انبساط حرارتی بالاتری نسبت به مس است، به این معنی که ممکن است تحت تغییرات دما بیشتر مستعد استرس مکانیکی و آسیب باشد.
مواد عایق
مواد عایق در راکتورهای AC برای جلوگیری از اتصال کوتاه الکتریکی بین سیم پیچ ها و هسته و همچنین بین پیچ های مختلف سیم پیچ ضروری هستند.
رزین اپوکسی
رزین اپوکسی یک ماده عایق پرکاربرد در راکتورهای AC است. دارای خواص عایق الکتریکی عالی، استحکام مکانیکی بالا و مقاومت شیمیایی خوب است. از رزین اپوکسی می توان برای محصور کردن کویل ها و هسته استفاده کرد و یک مانع محافظ در برابر رطوبت، گرد و غبار و سایر آلاینده ها ایجاد کرد.
هنگامی که راکتور با رزین اپوکسی محصور می شود، به بهبود پایداری مکانیکی کلی راکتور نیز کمک می کند. رزین شکاف های بین سیم پیچ ها و هسته را پر می کند و لرزش و صدا را در حین کار کاهش می دهد.
فیلم پلی استر
فیلم پلی استر یکی دیگر از مواد عایق رایج است. این نازک، انعطاف پذیر و دارای قدرت دی الکتریک خوبی است. فیلم پلی استر را می توان به عنوان یک ماده بسته بندی برای سیم پیچ ها استفاده کرد و یک لایه اضافی از عایق را فراهم می کند. اغلب در ترکیب با سایر مواد عایق مانند رزین اپوکسی برای افزایش عملکرد عایق راکتور استفاده می شود.
مواد خنک کننده
در برخی موارد، به ویژه برای راکتورهای AC با توان بالا، خنکسازی برای جلوگیری از گرمای بیش از حد ضروری است.
هوا
هوا ساده ترین و رایج ترین وسیله خنک کننده است. طراحی و نگهداری راکتورهای خنکشده با هوا نسبتاً آسان است. آنها معمولاً دارای باله یا سایر ساختارهای پراکنده گرما بر روی سطح هستند تا سطح انتقال حرارت را افزایش دهند. از فن ها می توان برای افزایش گردش هوا در اطراف راکتور استفاده کرد و راندمان خنک کننده را بهبود بخشید.
روغن
راکتورهای نفت خنک در کاربردهایی که چگالی توان بالاتر مورد نیاز است استفاده می شود. روغن هم به عنوان یک ماده خنک کننده و هم به عنوان یک ماده عایق عمل می کند. خواص انتقال حرارت خوبی دارد و می تواند مقدار زیادی گرما را از راکتور جذب کند. راکتورهای خنک شده با نفت اغلب در یک مخزن محصور می شوند و روغن از طریق مبدل حرارتی به گردش در می آید تا گرما را دفع کند.
در نتیجه، انتخاب مواد برای یک راکتور AC به عوامل مختلفی از جمله الزامات کاربرد، اهداف عملکرد، هزینه و شرایط محیطی بستگی دارد. به عنوان یک تامین کننده، ما طیف گسترده ای از راکتورهای AC را ارائه می دهیمراکتور ACساخته شده با مواد مختلف برای پاسخگویی به نیازهای متنوع مشتریان ما. ما نیز ارائه می دهیمخروجی راکتور DCبرای کاربردهایی که راکتورهای جریان مستقیم مورد نیاز است.
اگر در بازار راکتورهای AC با کیفیت بالا هستید یا در مورد محصولات ما سؤالی دارید، لطفاً برای بحث در مورد خرید با ما تماس بگیرید. ما متعهد هستیم که بهترین راه حل ها را برای نیازهای سیستم برقی شما ارائه دهیم.
مراجع
- گروور، FW (1946). محاسبات اندوکتانس: فرمول ها و جداول کاری. انتشارات دوور.
- چپمن، اس جی (2012). اصول ماشین آلات الکتریکی مک گراو - آموزش و پرورش هیل.
- Nasar, SA, & Boldea, I. (1997). ماشین های الکتریکی خطی جان وایلی و پسران