Трансформаторы — особый вид электроприборов, которые позволяют передавать энергию в одну сторону, из энергосети, подключённой к верхнему порту (далее — верхняя энергосеть), в энергосеть, подключённую к нижнему порту (далее — нижняя энергосеть). Обратное течение энергии исключено.
Имеют порт для автоматизации. Благодаря ему могут выполнять роль энерго-контроллера, но работают только в одном направлении (аналог тиристора), и нагреваются при работе (в отличие от контроллера).
Трансформатор[]
Трансформатор (Power Transformer), или Малый трансформатор — маломощный механизм перераспределения энергии. Имеет два электрических порта и должен быть подключён проводами к двух разным энергосетям.
Может быть повёрнут зеркально на английскую клавишу O.
Большой трансформатор[]
Большой трансформатор (Large Power Transformer) — большой, более мощный и дорогой вариант трансформатора. Имеет 4000 Дж ёмкости, может сглаживать более сильные пульсации, чем обычный трансформатор. Может быть повёрнут зеркально на английскую клавишу O.
Вместо большого трансформатора часто ставят два маленьких, но стоит учитывать, что они займут больше места и выделят больше тепла, чем один большой.
Применение[]
Трансформаторы могут быть применены самыми различными способами с целью односторонней передачи энергии. Далее несколько возможных примеров.
Распределительная сеть[]
Часто распространённая схема применения трансформаторов — в комбинации с высоковольтным проводом на входе и обычным или улучшенным проводом на выходе. Высоковольтный провод проводится над/под/сбоку колонии (дабы исключить ухудшение декора), а также соединяется с генераторами и аккумуляторами (основная энергосеть) своим верхним входом. Электрические провода от нижнего выхода ответвляются в колонию (подсеть). При таком включении в каждой подсети должна получиться нагрузка, не превышающая нагрузки на провод, в то время как общее потребление колонии (сумма нагрузок всех подсетей) может быть значительно больше 2 кВт. К одному высоковольтному поводу подключается несколько трансформаторов: каждый из них обеспечивает энергией свою подсеть. Подобное разделение необходимо, если игрок располагает все (или большинство) генераторов в одном месте и равномерно распределяет их энергию между всеми потребителями. Иначе пришлось бы ставить множество генераторов по отдельности и вести отдельную сеть от каждого из них, что вызвало бы путаницу проводов в большой колонии.
Возможен и иной вариант схемы — к выходу малого или большого трансформатора подключается смарт-аккумулятор, и соединяется с ним логическим проводом. Трансформатор будет иногда включаться, быстро подзаряжать смарт-аккумулятор и снова отключаться. Такое подключение особенно выгодно в сети со множеством потребителей, которые большую часть времени бездействуют (например манипуляторы, обслуживающие ферму каких либо растений или загон с животными). Преимущество такой схемы в относительно меньшем нагреве.
Обратное включение[]
Трансформатор подключается «наоборот» — нижний выход в основную энергосеть высоковольтным проводом, а верхний вход обычным или улучшенным проводом подключается к:
- далеко расположенному генератору, например, паровой турбине или солнечной панели, чтобы не тянуть высоковольтный провод через пол карты
- основным генераторам, чтобы не портить декор и дубликантам-электрикам было комфортно их обслуживать
Резервирование[]
Для обеспечения резервного запаса энергии для особо критичных систем, например, для космического сканера и бункерных дверей, группа аккумуляторов отделяется в отдельную подсеть, подключается к нагрузке напрямую, а к источникам энергии — через трансформатор. Избыточная энергия от источника снимается с других трансформаторов. Особенно актуально при использовании солнечных панелей, которые не могут работать постоянно — при длительном бездействии во время метеоритного дождя запас энергии в основной группе аккумуляторов, подключённых к нагрузке на базе, может быть потрачен, но в резервной группе ещё останется энергия для работы сканера и открытия дверей.
Принцип работы[]
Каждый трансформатор играет роль потребителя для верхней энергосети. Потребляемая в единицу времени мощность рассчитывается как сумма мощностей потребителей. Сам трансформатор ничего не потребляет, он хранит энергию без потерь и немного сглаживает броски мощности при возрастании нагрузки.
В то же время, он играет роль аккумулятора (не путать с генератором!) для нижней энергосети. То есть, он способен выдать ничем не ограниченную энергию за один игровой тик (0.25 сек), которая сложится с энергией верхней сети, и это может привести к повреждению проводов.
Для понимания тонкой механики его работы необходимо ввести некоторые сокращения, которые будут использоваться в формулах для анализа:
- Wпр — максимально допустимая мощность нагрузки на провод в нижней энергосети
- Wпост — постоянная мощность, потребляемая нагрузкой в нижней энергосети (например, электролизёрная)
- Wимп — импульсная нагрузка в нижней энергосети (например, насосы для откачивания продуктов из гейзеров)
- Eтр — энергия в трансформаторе в данный тик
- Eмакс — максимальная энергия, хранимая в трансформаторе
- t — длительность работы импульсной нагрузки
При работе в обычном режиме, трансформатор передаёт энергию, не повышающую его ёмкость (см. выше для каждого вида).
- Wпост · t < Eмакс
- Wпост < Wпр
- Wимп = 0
- Eтр = Eмакс
При превышении этой ёмкости возможны 3 варианта развития событий:
- Wпост · t < Eмакс
- Wпост < Wпр
- (Wпост + Wимп) · t > Eмакс
- Wпост + Wимп > Wпр
- Мощности генераторов недостаточно для компенсации нагрузки. В этом случае начинает расходоваться ёмкость самого трансформатора, и как только она достигает 0, происходит следующее:
(Wпост + Wимп) · t > Eмакс
Eтр → 0- отключение одного случайно выбранного потребителя
Wимп = 0
Eтр = 0 - накопление ёмкости
Eтр → Eмакс
Wимп = 0 - включение отключённого или нового потребителя, также случайно, на очень короткое (1-2 тика) время
- повторение цикла
- отключение одного случайно выбранного потребителя
- Мощности генераторов достаточно для компенсации нагрузки, она включается на короткое (<5 секунд) время, с паузой между включениями не менее 5 секунд. Это можно сделать с помощью автоматического отключения импульсной нагрузки, либо «случайно» поймать этот момент при работе построек. В этом случае к расходуемой ёмкости трансформатора добавляется энергия из верхней энергосети. Вот что происходит при включении импульсной нагрузки:
- трансформатор медленно разряжается, отдавая энергию в нагрузку
(Wпост + Wимп) · t > Eмакс
Eтр → 0
Wпост + Wимп > Wпр - импульсная нагрузка отключилась по времени работы (например, манипулятор переложил ресурс и выключился) либо автоматикой (например, по таймеру в генераторе импульсов. Провода должны были начать гореть, но не успели.
Wимп = 0
Wпост < Wпр - провода «остыли» за 5 (или более) секунд паузы, трансформатор начинает быстро заряжаться
Eтр → Eмакс
Wимп = 0 - импульсная нагрузка снова включается автоматикой, цикл повторяется заново
Eтр → 0
(Wпост + Wимп) · t > Eмакс - импульсная нагрузка снова отключается, цикл повторяется заново
- трансформатор медленно разряжается, отдавая энергию в нагрузку
- Мощности генераторов достаточно для компенсации нагрузки, она включается на долгое (≥5 секунд) время, с короткой паузой между включениями (≤5 секунд). Первые пункты — работа аналогично предыдущему варианту, вплоть до «остывания» провода.
- провода не успели «остыть» при паузе менее 5 секунд, но трансформатор начал быстро заряжаться
Eтр → Eмакс
Wимп = 0 - импульсная нагрузка снова включается, но провод получает повреждение, за несколько повторений приводящее к его поломке.
- цикл повторяется заново.
- провода не успели «остыть» при паузе менее 5 секунд, но трансформатор начал быстро заряжаться
Отличие между 2 и 3 вариантами на первый взгляд незначительно, оно чаще всего именно пауза между включениями импульсной нагрузки определяет, сгорит ли провод в нижней сети или нет. Сама по себе мощность импульсной нагрузки играет второстепенную роль: чем она больше, тем быстрее начнёт гореть провод.
Примечание[]
Долгое время бытовало мнение, что малый трансформатор обеспечивает автоматическую защиту нижней сети от перегрузки. Для этого старались не ставить аккумуляторы после трансформатора, однако данная техника — «игра на грани фола», и не рекомендуется для массовой практики. Когда начнут гореть провода, будет очень сложно продиагностировать причину их поломки.
Гораздо проще не превышать предельную нагрузку, указанную на проводе, либо отключать мощных некритичных потребителей с помощью автоматики перед включением критичных потребителей (например, отключить оксилитовый катализатор и полимерный пресс на период перерыва, чтобы аркадный автомат в той же подсети мог работать безопасно).
История изменений
- Большой трансформатор добавлен в игру под названием просто Трансформатор (Power Transformer).
- Теперь трансформатор можно разворачивать.
- Мощность увеличена с 4000 Вт до 5000 Вт.
- Добавлен порт автоматизации.
- Мощность уменьшена с 5000 Вт до 4000 Вт.
- Ёмкость встроенного аккумулятора увеличена с 1000 Дж до 4000 Дж.
- Для постройки требуется очищенный металл вместо необработанного.
- Добавлен Малый трансформатор (Small Power Transformer).
- Трансформатор (Power Transformer) переименован в Большой трансформатор (Large Power Transformer).
- Малый трансформатор (Small Power Transformer) переименован в просто Трансформатор (Power Transformer).
- Внутренняя батарея выключенного логикой трансформатора больше не хранит заряд вечно, а медленно разряжается.