איור א׳ — שנאי זרם (משנה־זרם).

משמש למדידת זרמים גבוהים בקו. יחס הכריכות 1 ל־500, ולכן הזרם הנמדד קטן פי 500 מן הזרם בקו. הצד השניוני חייב להיות סגור תמיד על מד־זרם או על מגשר.

איור ב׳ — שנאי עצמי (אוטו־שנאי).

לשני הצדדים ליפוף משותף. הזזת ההסתעפות משנה את מספר הכריכות הפעילות ולכן גם את המתח במוצא. משמש לוויסות מתח רציף ולהתנעת מנועים במתח מופחת.

איור ג׳ — שנאי מתח (שנאי הפרדה).

יחס הכריכות 1000 ל־500, ולכן השנאי מוריד את המתח פי 2. שני הליפופים מבודדים חשמלית זה מזה.

תחילה נחשב את השטף המרבי בגרעין מתוך הגדרת הצפיפות המגנטית:

נציב בנוסחת הכוח האלקטרו־מניע המושרה ונבודד את מספר הכריכות בראשוני:

מיחס ההשנאה נקבל את מספר הכריכות בשניוני:

בסליל הראשוני 50 כריכות, ובסליל השניוני 25 כריכות.

בדיקה — נציב בצד השניוני:

בדיקה דרך שימור ההספק:

בשנאי אידיאלי אין מפל מתח על הליפוף, ולכן המתח בהדקים שווה לכא״מ:

במעגל התמורה של שנאי בריקם, זרם הריקם מתפצל לרכיב אקטיבי הזורם דרך התנגדות הברזל ולרכיב ראקטיבי (זרם המגנוט) הזורם דרך היגב המגנוט. הזרם בשניוני אפס, ולכן כל ההספק הנצרך הוא הפסדי ברזל.

הרכיב האקטיבי בפאזה עם המתח והרכיב הראקטיבי מפגר אחריו ב־90 מעלות, ולכן חיברם וקטורי:

בניסוי קצר, ההספק הנמדד הוא כולו הפסדי נחושת, כי השטף בגרעין זניח. הרכיב האקטיבי של מתח הקצר:

הרכיב הראקטיבי מושלם ממשולש ישר־זווית עם מתח הקצר:

העומס השראותי, ולכן שני האיברים מתחברים בחיבור:

כאשר השניוני מקוצר, ענף המגנוט זניח ביחס לעכבת הליפופים ומושמט. מתקבל מעגל טורי פשוט: מקור מתח הקצר, התנגדות הקצר והיגב הקצר בטור, וזורם בו זרם הקצר השווה לזרם הנקוב.

(2) רכיבי הקצר

(3) רכיבי כל ליפוף בנפרד

התנגדות הקצר היא סכום התנגדות הראשוני והתנגדות השניוני המוחזרת לראשוני. לפי ההנחה שתיהן שוות:

שלושת הגדלים נגזרים ישירות ממדידות הניסוי ואינם תלויים בשאלה אם הניסוי בוצע בזרם נקוב:

תחילה נבדוק את הזרם הנקוב בצד הראשוני:

זרם הקצר במדידה הוא ‎8 A, כלומר הניסוי לא בוצע בזרם נקוב. לפיכך יש לתקן את תוצאות המדידה לתנאים נקובים באמצעות מקדם ההעמסה של הניסוי:

הפסדי הנחושת גדלים כריבוע הזרם, ומתח הקצר גדל ביחס ישר לזרם:

בריקם השניוני פתוח, ולכן אין הפסדי נחושת של ממש וכל ההספק הנצרך הוא הפסדי ברזל:

ניסוי הקצר בוצע בזרם נקוב, ולכן:

בצד הראשוני (כוכב): קצה אחד של כל אחד משלושת הסלילים מחובר לקו אספקה — R, ‏S, ‏T. שלושת הקצוות הנותרים מחוברים יחד לנקודת אפס משותפת.

בצד השניוני (משולש): הסלילים מחוברים בשרשרת סגורה — סוף הסליל הראשון לתחילת השני, סוף השני לתחילת השלישי, וסוף השלישי לתחילת הראשון. שלוש נקודות החיבור הן הדקי המוצא r, ‏s, ‏t.

הצד הראשוני מחובר בכוכב, ולכן המתח המופעי קטן פי שורש שלוש מן הקווי:

הצד השניוני מחובר במשולש, ולכן המתח המופעי שווה לקווי:

יחס ההשנאה הקווי — היחס בין מתחי הרשת:

יחס הכריכות — נקבע לפי המתחים המופעיים, כי הכריכות יושבות על העמוד המופעי:

שני היחסים קטנים מאחד — השנאי מעלה מתח.

הראשוני במשולש — המתח המופעי שווה לקווי:

השניוני בכוכב — המתח המופעי קטן פי שורש שלוש:

הראשוני במשולש — הזרם המופעי קטן פי שורש שלוש:

השניוני בכוכב — הזרם המופעי שווה לקווי:

הראשוני במשולש — המתח המופעי שווה לקווי. השניוני בכוכב — המתח המופעי קטן פי שורש שלוש. לכן:

הפסדי הנחושת משתנים כריבוע מקדם ההעמסה, ואילו הפסדי הברזל קבועים ואינם תלויים בעומס:

זרם הקצר במדידה הוא ‎7.6 A ואינו הזרם הנקוב, ולכן נחשב את מקדם ההעמסה של הניסוי ונתקן לפיו:

העומס נתון כהספק ממשי, ולכן תחילה נמיר אותו להספק מדומה ונחשב את מקדם ההעמסה בפועל:

הנצילות מרבית כאשר ההפסדים המשתנים משתווים להפסדים הקבועים:

בעומס נקוב מקדם ההעמסה הוא 1:

השאלה דורשת זרם משני נקוב, ולכן מקדם ההעמסה הוא 1 — ולא מקדם ההעמסה של נצילות מרבית מסעיף א׳:

כדי שהמתח בשניוני יישאר נקוב למרות מפל המתח, יש להעלות את הראשוני באותו שיעור:

העומס קיבולי, ולכן הזווית שלילית והרכיב הראקטיבי נכנס בסימן מינוס:

מפל המתח שלילי — כלומר המתח בשניוני עולה מעל הנקוב. לכן יש להנמיך את הראשוני:

העומס התנגדותי טהור, ולכן מקדם ההספק שווה ל־1. נציב את הנצילות הדרושה ונחלץ את מקדם ההעמסה (ההספקים בקילוואט):

נכפול במכנה ונסדר:

מקדם העמסה אינו יכול לעלות על 1 (העמסת יתר קבועה אינה מותרת), ולכן הפתרון הקביל הוא השני:

העומס התנגדותי, ולכן הספקו הממשי שווה להספקו המדומה: ‎102 kW.

1. מתחים נקובים זהים בשני הצדדים — כלומר יחסי השנאה שווים. אחרת ייווצר הפרש מתח בין השניוניים, ויזרמו בין השנאים זרמים מאזנים עוד לפני חיבור העומס.

2. קבוצת חיבורים זהה. לדוגמה, שנאי D/y-5 מותר לחבר במקביל לשנאי Y/y-5, אך אסור לחברו לשנאי D/y-11 — הפרש הפאזה בין השניוניים היה יוצר זרם קצר.

3. מתחי קצר שווים. במצב זה העומס מתחלק בין השנאים ביחס להספקיהם הנקובים. מומלץ שההפרש בין מתחי הקצר לא יעלה על 10 אחוזים מן הערך הממוצע.

נחשב את ההספק הנקוב של כל שנאי מתוך זרם הקצר הנקוב:

העומס מתחלק ביחס הפוך למתח הקצר. מקדמי ההעמסה של שני השנאים:

ועתה חלוקת העומס בפועל:

בדיקה: 444.6 + 555.4 = ‎1000 kVA — כל העומס מחולק, כנדרש.

משמעות התוצאה: שנאי 2, שמתח הקצר שלו נמוך יותר, נושא בנתח הגדול יותר של העומס ומגיע כמעט לעומסו הנקוב (מקדם העמסה 0.99), בעוד שנאי 1 נותר ב־0.891. זו בדיוק הסיבה שדורשים מתחי קצר קרובים.