عمل المحول الاستقرائي وتطبيقاته

محول الطاقة الاستقرائي هو نوع ذاتي التوليد وإلا فهو نوع محول الطاقة السلبي. النوع الأول يشبه التوليد الذاتي يستخدم مبدأ الأساسي مولد كهربائي . مبدأ المولد الكهربائي هو عندما تحفز الحركة بين الموصل وكذلك المجال المغناطيسي جهدًا داخليًا الموصل . يمكن توفير الحركة بين الموصل والحقل عن طريق تحويلات في المقاس. محول الطاقة الاستقرائي (الكهروميكانيكي) هو جهاز كهربائي يستخدم لتحويل الحركة الفيزيائية إلى تعديل داخل الحث. تتناول هذه المقالة ما هو محول الطاقة الاستقرائي ، أنواع محول الطاقة مبدأ العمل وتطبيقاته

أنواع المحولات الحثية

هناك نوعان من محولات الطاقة الحثية المتاحة مثل الحث البسيط والحث المتبادل ثنائي الملف. أفضل مثال على محول حثي هو LVDT. يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة المزيد دارة محول حثي العمل ومزاياه وعيوبه مثل LVDT (محول تفاضلي خطي متغير).

محول حثي

1). محاثة بسيطة

في هذا النوع من محول الطاقة الاستقرائي ، يتم استخدام ملف واحد بسيط كمحول طاقة. عندما يتم نقل العنصر الميكانيكي المراد حساب إزاحته ، فإنه سيغير نفاذية مسار التدفق الذي يتم إنشاؤه من الدائرة. يعدل محاثة الدائرة وكذلك المخرجات المكافئة. يمكن ضبط الدائرة o / p مباشرة مقابل قيمة الإدخال. لذلك ، فإنه يوفر مباشرة صمام المعلمة ليتم حسابه.

2). الحث المتبادل ثنائي الملف

في هذا النوع من المحولات يوجد ملفان مختلفان مرتبة. في الملف الأساسي ، يمكن توليد الإثارة بمصدر طاقة خارجي بينما في الملف التالي يمكن تحقيق الإخراج. كل من المدخلات الميكانيكية والمخرجات متناسبة.

مبدأ عمل محول الطاقة الاستقرائي

مبدأ عمل محول الطاقة الاستقرائي هو تحريض المادة المغناطيسية. تمامًا مثل مقاومة الموصل الكهربائي ، فهي تعتمد على عوامل مختلفة. يمكن أن يعتمد تحريض المادة المغناطيسية على متغيرات مختلفة مثل تقلبات الملف على المادة ، وحجم المادة المغناطيسية ، ونفاذية التدفق.

العمل الاستقرائي محول الطاقة

تستخدم المواد المغناطيسية في محولات الطاقة في مسار التدفق. توجد فجوة هوائية بينهما. يمكن أن يحدث التغيير في محاثة الدائرة بسبب تغيير فجوة الهواء. في معظم هذه المحولات ، يتم استخدامه بشكل أساسي لتشغيل الجهاز بشكل صحيح. يستخدم محول الطاقة الاستقرائي ثلاثة مبادئ عمل تشمل ما يلي.

• تغيير الحث الذاتي
• تغيير الحث المتبادل
• إيدي للإنتاج الحالي

تغيير الحث الذاتي

نحن نعلم أن الحث الذاتي للملف يمكن اشتقاقه بواسطة

L = N2/R

حيث 'N' هو عدد لفات الملف

'R' هو تردد الدائرة المغناطيسية

يمكن اشتقاق ممانعة 'R' بالمعادلة التالية

R = l / µA

وبالتالي ، يمكن أن تصبح معادلة الحث كما يلي

إل = N2 µA / لتر

أين

أ = هي منطقة المقطع العرضي للملف

l = طول الملف

µ = النفاذية

نعلم أن عامل الشكل الهندسي G = A / l ، عندها ستصبح معادلة المحاثة كما يلي.

L = N2 µG

يتم تغيير الحث الذاتي عن طريق تغيير عدد التقلبات وعامل الشكل الهندسي 'G' والنفاذية 'µ'.
على سبيل المثال ، إذا كان بعض الإزاحة قادرًا على تغيير العوامل المذكورة أعلاه ، فيمكن حسابه مباشرة من حيث المحاثة.

تغيير الحث المتبادل

هنا تعمل المحولات على مبدأ التغيير في الحث المتبادل. يستخدم عدة ملفات لغرض المعرفة. تشتمل هذه الملفات على الحث الذاتي الذي يشار إليه بواسطة L1 و L2. يمكن اشتقاق الحث المشترك بين هذين التقلبين بالمعادلة التالية.

M = √ L1. L2

لذلك يتم تغيير الحث الشائع عن طريق الحث الذاتي غير المستقر بخلاف ذلك من خلال الاقتران غير المستقر للمعامل 'K'. هنا ، يعتمد معامل الاقتران بشكل أساسي على الاتجاه والمسافة بين الملفين. نتيجة لذلك ، يمكن قياس الإزاحة عن طريق تثبيت ملف واحد وجعل الملف الثانوي متحركًا. يمكن أن يتحرك هذا الملف بواسطة مصدر الطاقة الذي سيتم حساب إزاحته. يمكن أن يحدث التغيير في الحث المتبادل بسبب التغيير في مسافة اقتران معامل الإزاحة. يتم تعديل تغيير الحث المتبادل عن طريق القياس والإزاحة.

إيدي للإنتاج الحالي

كلما تم وضع درع موصل بالقرب من حامل الملف التيار المتردد (التيار المتردد) ، ثم يمكن أن يحدث تدفق التيار داخل الدرع الذي يعرف باسم “EDDY CURRENT”. يستخدم هذا النوع من المبدأ في محولات الطاقة الاستقرائية. عندما يتم ترتيب لوحة موصلة بالقرب من ملف يحمل التيار المتردد ، فسيتم إنشاء تيارات إيدي داخل اللوحة. سوف تولد اللوحة التي تحمل تيار الدوامة مجالها المغناطيسي الذي يعمل ضد المجال المغناطيسي للوحة. لذلك سيتم تقليل التدفق المغناطيسي.

نظرًا لوجود الملف بالقرب من الملف الذي يحمل التيار المتردد ، يمكن إحداث تيار متدفق بداخله والذي بدوره يولد تدفقه الخاص لتقليل تدفق الملف الحامل للتيار وبالتالي سيتم تغيير محاثة الملف. هنا ، يتم ترتيب الملف بالقرب من اللوحة ، ثم يتم إنشاء تيار إيدي مرتفع بالإضافة إلى انخفاض عالٍ داخل محاثة الملف. وبالتالي ، من خلال تغيير المسافة بين الملف واللوحة ، سيتغير محاثة الملف. يمكن استخدام مبدأ مثل تغيير مسافة الملف أو اللوحة بمساعدة القياس داخل قياسات الإزاحة.

تطبيقات محول الطاقة الاستقرائي

تشمل تطبيقات هذه المحولات ما يلي.

• تطبيق هذه المحولات يجد في أجهزة استشعار القرب لقياس الموضع ، ولوحات اللمس ، والحركة الديناميكية ، إلخ.
• تستخدم هذه المحولات في الغالب للكشف عن نوع المعدن ، للعثور على الأجزاء المفقودة المفقودة.
• هذه المحولات قابلة للتطبيق أيضًا للكشف عن حركة الجهاز والتي تشمل حزام النقل ومصعد الجرافة وما إلى ذلك.

مزايا وعيوب محول الطاقة الاستقرائي

تشمل مزايا محول الطاقة الاستقرائي ما يلي.

• استجابة هذا المحول عالية
• سيتم تقليل تأثيرات التحميل.
• قوي ضد الكميات البيئية

تشمل عيوب محول الطاقة الاستقرائي ما يلي.

• سيتم تقليل نطاق التشغيل بسبب الآثار الجانبية.
• يجب أن تكون درجة حرارة العمل تحت درجة حرارة كوري.
• حساسة للمجال المغناطيسي

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بالمحولات الحثية التي تعمل على مبدأ تغيير الحث بسبب أي تغيير كبير في المبلغ المراد حسابه. على سبيل المثال، و LVDT هو نوع واحد من محول الطاقة الاستقرائي ، والذي يستخدم لحساب إزاحة تباين الجهد بين الفولتية الثانوية ، والتي ليست سوى نتيجة الحث بسبب التغيير في تدفق الملف الثانوي بواسطة إزاحة شريط الحديد.