Кіріспе

Құбылыстарды басуға арналған құрылғы. Снаббер – электр жүйелеріндегі кернеудің кенеттен өзгеруін, сұйық жүйелеріндегі қысымның кенеттен өзгеруін (мысалы, су соққысынан туындаған) немесе механикалық жүйелердегі артық күшті немесе жылдам қозғалысты басу үшін қолданылатын құрылғы.

Электр жүйелері

Снабберлер индуктивті жүктемесі бар электр жүйелерінде жиі қолданылады, мұнда ток ағынының кенеттен тоқтатылуы үлкен кері электр қозғалтқыш күшіне (ЭҚК) әкеледі: Фарадей заңына сәйкес, ток ауыстырғыш құрылғыдағы кернеудің өсуі, ток өзгеруіне қарсы келеді. Бұл уақытша құбылыс басқа тізбектерде электромагниттік кедергінің (ЭМИ) көзі болуы мүмкін. Сонымен қатар, егер құрылғыдағы кернеу құрылғының қабылдауы тиіс шектен асып кетсе, ол құрылғыны зақымдауы немесе жоюы мүмкін. Снаббер индуктивті элементті қауіпсіз түрде разрядтау үшін ток ауыстырғыш құрылғының айналысында қысқа мерзімді балама ток жолын қамтамасыз етеді. Индуктивті элементтер көбінесе кездейсоқ болып табылады, олар физикалық тізбектердің, мысалы, ұзын және/немесе қисық сымдардың салдарынан туындайды. Ток ауыстыру кең таралған болса да, снабберлер әдетте тек үлкен ток жолы ауыстырылатын жерлерде ғана қажет болады, мысалы, қуат көздерінде. Снабберлер сонымен қатар релелер мен қосқыштардың контактілері арасында доғаның пайда болуын, электрлік кедергілерді немесе контактілердің бірігуін болдырмау үшін де қолданылады (доғаны басу туралы да қараңыз).

Резистор-конденсатор (RC)

Қарапайым RC снуббері шағын резисторды (R) шағын конденсатормен (C) тізбекте қолданады. Бұл комбинация тиристордағы кернеудің күрт өсуін басу үшін пайдаланылады, тиристордың қателікпен қосылуына жол бермейді; ол тиристордағы кернеу өсу жылдамдығын тиристорды іске қоспайтын деңгейге дейін шектеу арқылы осыны іске асырады. Дұрыс есептелген RC снубберін DC немесе AC жүктемелерімен қолдануға болады. Мұндай снуббер электр моторлары сияқты индуктивті жүктемелермен жиі қолданылады. Конденсатордағы кернеу лезде өзгермейді, сондықтан азаятын өтпелі ток секундының бір бөлігіне созылатын уақыт ішінде одан өтеді, соның арқасында қосқыш ашылғанда оның бойындағы кернеу баяу өседі. Өтпелі толқын формаларының ерекшелігіне байланысты кернеу класын анықтау қиын болуы мүмкін, сондықтан оны снуббер компоненттерінің қуаттылығымен және қолданылуымен анықтауға болады. RC снубберлерін дискретті түрде жасауға болады, сондай-ақ оларды бір компонент ретінде де жасауға болады (Бұшеро жасушасын да қараңыз).

Диодтар

Ағым тұрақты ток болғанда, қарапайым түзетуші диодты жиі сорғыш ретінде қолданады. Сорғыш диод индуктивті жүктемемен (мысалы, реленің орамдарымен немесе электрмотормен) параллель жалғанады. Диодты қалыпты жағдайда ток өткізбейтіндей етіп орнату керек. Сыртқы басқару тогы үзілген кезде, индуктор тогы диод арқылы ағады. Индуктордың сақталған энергиясы диодтың кернеу төмендеуімен және индуктордың өзінің кедергісімен біртіндеп ысырапқа кетеді. Қарапайым түзетуші диодты сорғыш ретінде пайдаланудың бір кемшілігі – диод токтың біраз уақыт бойы ағып кетуіне мүмкіндік береді, бұл индуктордың қалағаннан сәл ұзақ уақыт бойы белсенді болып қалуына себеп болады. Мұндай сорғыш реледе қолданылса, бұл эффект атқарушы механизмінің өшуін немесе ажыратылуын айтарлықтай кешіктіруі мүмкін. Диод басқару тогы үзілген кезде дереу алға өткізгіш режимге өтуі керек. Көптеген қарапайым диодтар, тіпті «баяу» қуатты кремний диодтары да, кері қалпына келтіру уақытының баяу болуына қарағанда, өте жылдам қосыла алады. Бұл релелер мен моторлар сияқты электромеханикалық құрылғыларды сорғылау үшін жеткілікті. Жоғары жылдамдықтағы жағдайларда, ауысу 10 наносекундтан жылдам болса, мысалы, кейбір импульсті қуатты реттегіштерде «жылдам», «өте жылдам» немесе Шоттки диодтары қажет болуы мүмкін.

Резистор-конденсатор-диод

Күрделірек конструкциялар диодты RC тізбегімен қолданады.

Қатты күйдегі құрылғылар

Кейбір тұрақты ток тізбектерінде арзан металл оксидінен жасалған варистор қолданылады. Олар бірполярлы немесе екіполярлы болуы мүмкін, екі кері тізбектелген кремнийлі Зенер диодтары сияқты, бірақ шамамен он екі максималды энергетикалық сіңіруден кейін тозуға бейім, мысалы, молниядан қорғау сияқты жағдайларда, бірақ төменгі энергия үшін жарамды. Қазіргі кезде жартылай өткізгіштердегі төменгі тізбектік кедергі (Rs) арқасында, олар көбінесе өткінші кернеуді басу құрылғылары (TVS) немесе кернеуден қорғау құрылғылары (SPD) деп аталады. Түрлендіруші диодтың орнына өткінші кернеуді басу құрылғыларын (TVS) қолдануға болады. Койлы диодты тұтқа реленің өшуін баяулатады ( ) және осылайша моторлық жүктемеде контактілік доғаның ұзақтығын арттырады, соған сәйкес снуббер қажет болады. Диодты тұтқа бір бағытты моторды тоқтату үшін жақсы жұмыс істейді, бірақ екі бағытты моторлар үшін екіполярлы TVS қолданылады. TVS сияқты жоғары кернеулі Зенер релені қарапайым түзеткіш диодты тұтқамен салыстырғанда жылдам ашуы мүмкін, себебі кернеу тұтқа деңгейіне жеткенде кедергі (R) жоғары болады. Жерге қосылған Зенер диоды Зенердің жұлыну кернеуінен асып түсетін оң транзиенттерден қорғайды, сондай-ақ қалыпты алға бағытталған диодтық құлаудан үлкен теріс транзиенттерден де қорғайды. Өткінші кернеуді басу диодтары кремний басқарылатын түзеткіштерге (SCR) ұқсас, олар артық кернеуден іске қосылып, содан кейін Дарлингтон транзисторлары сияқты ұзақ уақыт бойы төмен кернеуде тұйықталады. Айнымалы ток тізбектерінде түзеткіш диодты снубберді қолдануға болмайды; егер қарапайым RC снуббер жеткіліксіз болса, екі бағытты күрделі снуббер конструкциясын қолдану қажет.

Механикалық және гидравликалық жүйелер

Құбырлар мен жабдықтарға арналған снубберлер жер сілкінісі, турбина тоқтауы, қауіпсіздік клапандарының жабылуы, қысымды түсіретін клапандардың жабылуы немесе гидравликалық сақтандырғыштардың іске қосылуы сияқты төтенше жағдайларда қозғалысты бақылау үшін қолданылады. Снубберлер құраудың қалыпты жағдайда еркін жылулық кеңеюіне мүмкіндік береді, бірақ төтенше жағдайларда оны шектейді. Гидравликалық снуббер құбырдың қалыпты жұмыс кезінде иілуіне рұқсат береді. Импульстік жүктеме әсер еткен кезде, снуббер іске қосылып, құбырдың қозғалысын тоқтату үшін тежегіш ретінде жұмыс істейді. Механикалық снуббер тежеу күшін қамтамасыз ету үшін механикалық тәсілдерді пайдаланады.