كل ما تحتاج لمعرفته حول المحولات وعملها

كل ما تحتاج لمعرفته حول المحولات وعملها

ما هو المكون الأساسي في العاصمة أو إمدادات طاقة التيار المتردد ؟ بالطبع هو المحول الكهربائي. هل تساءلت يومًا كيف تعمل المحولات؟ إذا كان هذا السؤال يخطر ببالك كثيرًا ، فأنت بالتأكيد في المكان الصحيح.



لكن قبل أن أبدأ ، اسمحوا لي أن أقدم نبذة مختصرة عن المحولات وأنواعها المختلفة


ما هو المحول الكهربائي؟

محول كهربائي

محول كهربائي





المحول الكهربائي هو جهاز ثابت يستخدم لتحويل إشارة التيار المتردد الكهربائية في دائرة واحدة إلى إشارة كهربائية من نفس التردد في دائرة أخرى مع فقدان بسيط للطاقة. يمكن زيادة أو تقليل الجهد في الدائرة ، ولكن مع زيادة أو نقصان نسبي في التصنيفات الحالية.

أنواع مختلفة من المحولات

يمكن تصنيف أنواع مختلفة من المحولات بناءً على معايير مختلفة مثل الوظيفة والأساسية وما إلى ذلك.



التصنيف حسب الوظيفة :

خطوة متابعة المحولات


خطوة متابعة المحولات

خطوة متابعة المحولات

محول الصعود هو المحول الذي يكون فيه الجهد الأولي للملف أقل من الجهد الثانوي. يمكن استخدام محول تصعيد لزيادة الجهد في الدائرة. يتم استخدامه في أنظمة نقل التيار المتردد المرنة أو FACTS بواسطة SVC .

محول تنحى

تنحى المحولات

تنحى المحولات

يتم استخدام محول تنحي لتقليل الجهد. نوع

من المحولات التي يكون فيها الجهد الأساسي للملف أكبر من الجهد الثانوي يسمى محول التنحي. تستخدم معظم مصادر الطاقة محولًا تنحيًا لتقليل الجهد العالي الخطير إلى جهد منخفض أكثر أمانًا.

تحدد نسبة عدد الدورات على كل ملف ، والتي تسمى نسبة الدوران ، نسبة الفولتية. محول تنحي يحتوي على عدد كبير من المنعطفات على ملفه الأساسي (المدخل) المتصل بمصدر التيار الكهربائي عالي الجهد ، وعدد قليل من المنعطفات على الملف الثانوي (الناتج) لإعطاء جهد خرج منخفض.

TURNS RATIO = (Vp / Vs) = (Np / Ns) حيث ، Vp = الجهد الأساسي (المدخلات) Vs = الجهد الثانوي (الناتج) Np = عدد الدورات على الملف الأساسي Ns = عدد مرات التشغيل على الملف الثانوي Ip = الابتدائي ( الإدخال) الحالي هو = التيار الثانوي (الإخراج).

التصنيف حسب النواة

1. نوع القلب 2. نوع شل

نوع المحولات الأساسية

في هذا النوع من المحولات ، تُعطى اللفات للجزء الكبير من الدائرة في النوع الأساسي للمحول. الملفات المستخدمة هي من النوع الملفوف والنوع الأسطواني على النوع الأساسي. لها دائرة مغناطيسية واحدة.

نوع المحولات الأساسية

نوع المحولات الأساسية

في المحولات من النوع الأساسي ، تُجرح الملفات في طبقات حلزونية بطبقات مختلفة معزولة عن بعضها البعض بمواد مثل الميكا. النواة لها طرفان مستطيلان ويتم وضع الملفات على كلا الطرفين في النوع الأساسي.

شل نوع محول

محولات نوع Shell هي أكثر أنواع المحولات شيوعًا وفعالية. ال نوع المحولات قذيفة لديه دائرة مغناطيسية مزدوجة. يتكون القلب من ثلاثة أطراف ويتم وضع كلا الملفين على الأطراف المركزية. يحيط القلب بمعظم أجزاء الملف. بشكل عام ، يتم استخدام ملفات الأسطوانة والملفات متعددة الطبقات في نوع الغلاف.

شل نوع محول

شل نوع محول

يقع كل ملف جهد عالي بين ملفين منخفضي الجهد وملفات الجهد المنخفض هي الأقرب إلى أعلى وأسفل المقابض. يُفضل بناء نوع الغلاف في الغالب للعمل بجهد عالي جدًا للمحول.

لا يوجد تبريد طبيعي في محول نوع الغلاف حيث أن الملف في نوع الغلاف محاط بالنواة نفسها. يلزم إزالة عدد كبير من الملفات من أجل صيانة أفضل.

أنواع أخرى من المحولات

تختلف أنواع المحولات في الطريقة التي يتم بها توفير الملفات الأولية والثانوية حول قلب الفولاذ الرقائقي للمحول:

• بناءً على اللف ، يمكن أن يكون المحول من ثلاثة أنواع

1. محوّلان ملفوفان (نوع عادي) 2. ملف واحد (نوع تلقائي) 3. ثلاثة لفات (محول طاقة)

• بناءً على ترتيب الملفات ، يتم تصنيف المحولات على النحو التالي:

1. نوع أسطواني 2. نوع القرص

• حسب الاستخدام

1. محول الطاقة 2. محول التوزيع 3. محول الصك

يمكن أن ينقسم محول الصك إلى نوعين:

أ) المحول الحالي ب) المحول المحتمل

• حسب نوع التبريد يمكن أن يكون المحول من نوعين

1. تبريد طبيعي 2. تبريد طبيعي مغمور بالزيت 3. تبريد طبيعي مغمور بالزيت مع دوران الزيت القسري

عمل المحولات

دعونا الآن نحول انتباهنا إلى مطلبنا الأساسي: كيف تعمل المحولات؟ ال تشغيل المحولات يعمل بشكل أساسي على مبدأ الحث المتبادل بين دائرتين مرتبطتين بتدفق مغناطيسي مشترك. يستخدم المحول بشكل أساسي لتحويل طاقة كهربائية .

عمل المحولات

عمل المحولات

تتكون المحولات من أنواع الملفات الموصلة كملفات أولية ولفائف ثانوية.

يُطلق على ملف الإدخال اسم الملف الأساسي ويسمى ملف الإخراج الملف الثانوي للمحول.

لا يوجد اتصال كهربائي بين الملفين بدلاً من ذلك يتم ربطهما بواسطة مجال مغناطيسي متناوب تم إنشاؤه في قلب الحديد الناعم للمحول. يمثل الخطان الموجودان في منتصف الدائرة رمز القلب. تضيع المحولات طاقة قليلة جدًا ، لذا فإن الطاقة الخارجة تكاد تكون مساوية للطاقة الموجودة فيها.

يمتلك الملف الأساسي والملف الثانوي محاثات متبادلة عالية. إذا كان أحد الملفات متصلاً بمصدر الجهد المتناوب ، فسيتم إنشاء تدفق متناوب في القلب الرقائقي.

يرتبط هذا التدفق بالملف الآخر ويتم إحداث قوة كهرومغناطيسية ، وفقًا لقانون فاراداي الخاص بالحث الكهرومغناطيسي.

e = M di / dt حيث يتم إحداث e ، يكون EMF M عبارة عن محاثة متبادلة

إذا تم إغلاق الملف الثاني ، فسيتم نقل التيار الموجود في الملف من الملف الأساسي للمحول إلى الملف الثانوي.

معادلة الطاقة المثالية للمحول

بينما نركز على استعلامنا عن كيفية عمل المحولات ، فإن الأساسي الذي نحتاج إلى معرفته هو حول معادلة الطاقة المثالية للمحول.

معادلة الطاقة المثالية للمحول

معادلة الطاقة المثالية للمحول

إذا تم توصيل الملف الثانوي بحمل يسمح بتدفق التيار في الدائرة ، تنتقل الطاقة الكهربائية من الدائرة الأولية إلى الدائرة الثانوية.

من الناحية المثالية ، يكون المحول فعالًا تمامًا حيث يتم تحويل جميع الطاقة الواردة من الدائرة الأولية إلى المجال المغناطيسي وإلى الدائرة الثانوية. إذا تم استيفاء هذا الشرط ، يجب أن تساوي الطاقة الكهربائية الواردة الطاقة الصادرة:

معادلة

اعطاء معادلة المحولات المثالية

المعادلة 1

عادة ما يكون للمحولات كفاءة عالية ، لذا فإن هذه الصيغة هي تقريب معقول.

إذا زاد الجهد ، ينخفض ​​التيار بنفس العامل. يتم تحويل الممانعة في دائرة واحدة بواسطة مربع نسبة الدوران.

على سبيل المثال ، إذا كانت المعاوقة مع سمتصل عبر أطراف الملف الثانوي ، يبدو أن الدائرة الأولية لديها مقاومة لـ ( ن ص/ ن س)اثنين مع س. هذه العلاقة هي علاقة متبادلة ، بحيث تكون المعاوقة مع صمن الدائرة الأولية يبدو أن الثانوية هي ( ن س/ ن ص)2Zp.

نأمل أن تكون هذه المقالة موجزة ولكنها غنية بالمعلومات حول كيفية عمل المحولات. إليك سؤال بسيط ولكنه مهم للقراء - كيف يتم اختيار محول لتصميم مصدر طاقة.

يرجى تقديم إجاباتك في قسم التعليقات أدناه.

اعتمادات الصورة:

محول كهربائي بواسطة ويكيميديا
تصعيد المحولات بواسطة imimg
تنحى المحولات بواسطة mpja
نوع الأساسية محول بواسطة المعلومات الكهربائية
شل نوع محول بواسطة المعلومات الكهربائية
عمل المحولات بواسطة مشفر