المحول هو جهاز كهربائي ثابت يستخدم لنقل الطاقة في شكل كهربائي بين دائرتين أو عدد من الدوائر. تتمثل الوظيفة الرئيسية للمحول في تغيير التيار المتردد من جهد إلى جهد آخر. لا يحتوي المحول على أي أجزاء متحركة ويعمل على مبدأ الحث المغناطيسي. ال تصميم المحولات هو أساسًا لتصعيد الجهد ، وإلا تنحى الجهد. هذه متوفرة بشكل أساسي في نوعين يعتمدان على اللفات وهما محول الصعود والتنحي. الغرض من محول التصعيد هو زيادة الجهد بينما وظيفة محول التنحي هي خفض الجهد. ال محولات يمكن إجراء التقييمات بناءً على متطلبات مثل VA أو KVA أو MVA. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على محول التصعيد.
ما هو محول الخطوة؟
يُعرف المحول الذي يتم استخدامه لزيادة جهد الخرج عن طريق الحفاظ على استقرار تدفق التيار دون أي تغيير باسم محول الصعود. يستخدم هذا النوع من المحولات بشكل أساسي في تطبيقات نقل الطاقة وتطبيقات محطات توليد الطاقة. يتضمن هذا المحول اثنين اللفات مثل الابتدائية والثانوية. يحتوي الملف الأولي على عدد أقل من المنعطفات مقارنة بالملف الثانوي.
خطوة متابعة المحولات
بناء محول تصعيد
يظهر الرسم التخطيطي لمحول خطوة المتابعة أدناه. يمكن أن يتم إنشاء محول التدريج باستخدام اللب واللفات.
النواة
يمكن أن يتم تصميم النواة في المحول باستخدام مادة عالية النفاذية. تسمح هذه المادة الأساسية للتدفق المغناطيسي بالتدفق بأقل خسارة. تشتمل مادة اللب على نفاذية عالية مقارنة بالهواء القريب. لذا فإن هذه المادة الأساسية ستحد من خطوط المجال المغناطيسي داخل المادة الأساسية. وبالتالي ، يمكن تحسين كفاءة المحولات عن طريق تقليل خسائر المحولات .
تسمح النوى المغناطيسية للتدفق المغناطيسي بالتدفق عبرها ، كما أنها تؤدي إلى خسائر في النواة مثل خسائر التيار الدوامة بسبب التباطؤ. لذلك ، يتم اختيار مواد التباطؤ والتفاعل المنخفض لجعل النوى المغناطيسية مشابهة للفريت أو فولاذ السيليكون.
للحفاظ على خسائر تيار الدوامة عند أدنى حد ممكن ، يمكن تصفيح قلب المحول ، بحيث يمكن منع التسخين الأساسي. عندما يتم تسخين اللب ، يكون هناك بعض فقدان الطاقة الكهربائية ويمكن تقليل كفاءة المحولات.
اللفات
ستساعد اللفات الموجودة في محول التصعيد على نقل التيار الجرحى على المحول. تم تصميم هذه اللفات بشكل أساسي لجعل المحول باردًا ومقاومة ظروف الاختبار والتشغيل. كثافة السلك في جانب اللف الأساسي سميكة ولكنها تتضمن عددًا أقل من المنعطفات. وبالمثل ، فإن كثافة السلك في اللف الثانوي تكون رفيعة ولكنها تتضمن انعطافات ضخمة. يمكن أن يتم تصميم هذا مثل الملف الأولي الذي يحمل جهد طاقة أقل مقارنة بالملف الثانوي.
مادة اللف المستخدمة في المحولات هي الألومنيوم والنحاس. هنا تكون تكلفة الألمنيوم أقل مقارنة بالنحاس ولكن باستخدام مادة النحاس ، يمكن زيادة عمر المحولات. هناك أنواع مختلفة من التصفيح المتوفرة في المحولات والتي يمكن أن تقلل من التيارات الدوامة مثل نوع EE ونوع EI.
عمل محول تصعيد
يظهر التمثيل الرمزي لمحول التصعيد أدناه. في الشكل التالي ، يتم تمثيل جهود الإدخال والإخراج بـ V1 و V2 على التوالي. المنعطفات على لفات المحولات هي T1 و T2. هنا يكون لف الإدخال أساسيًا بينما يكون الإخراج ثانويًا.
محول البناء
جهد الخرج مرتفع مقارنة بجهد الإدخال لأن لفات السلك في المرحلة الأولية أقل من الثانوية. مرة واحدة في التيار المتناوب يتدفق في محول ثم يتدفق التيار في اتجاه واحد ، ويتوقف ويغير الاتجاه للتدفق في اتجاه آخر.
سيخلق التدفق الحالي ملف مغناطيسي الحقل في منطقة اللف. ستتغير اتجاهات الأقطاب المغناطيسية بمجرد أن يغير تدفق التيار اتجاهه.
يتم تحفيز الجهد في اللفات من خلال المجال المغناطيسي. وبالمثل ، سيتم استحثاث الجهد داخل الملف الثانوي بمجرد أن يقع في مجال مغناطيسي متحرك يُعرف باسم الحث المتبادل. لذلك ، فإن التيار المتردد في الملف الأولي يولد مجالًا مغناطيسيًا متحركًا بحيث يمكن استحثاث الجهد في الملف الثانوي.
يمكن إعطاء العلاقة الرئيسية بين عدد الدورات في كل ملف والجهد باستخدام هذا صيغة تصعيد المحولات .
V2 / V1 = T2 / T1
حيث 'V2' هو الجهد في الملف الثانوي
'V1' هو الجهد هو الملف الأساسي
يقوم 'T2' بتشغيل الملف الثانوي
يقوم 'T1' بتشغيل الملف الأساسي
عوامل مختلفة
هناك عوامل مختلفة تحتاج إلى التحقق منها أثناء اختيار محول الصعود. هم انهم
- كفاءة المحولات
- عدد المراحل
- تقييم المحولات
- تبريد متوسط
- مادة اللفات
مزايا
ال مزايا محول الخطوة تشمل ما يلي.
- هذه تستخدم في الأماكن السكنية والتجارية
- مرسل الطاقة
- اعمال صيانة
- كفاءة
- العمل المستمر
- بداية سريعة
سلبيات
ال مساوئ تصعيد المحولات تشمل ما يلي.
- يتطلب نظام تبريد
- يعمل للتيار البديل
- حجم هذه المحولات ضخم.
التطبيقات
ال استخدامات المحولات التصاعدية تشمل ما يلي.
- هذه المحولات قابلة للتطبيق في الأجهزة الإلكترونية مثل العاكسون & المثبتات لتثبيت الجهد من المنخفض إلى العالي.
- يتم استخدامه لتوزيع الطاقة الكهربائية.
- يستخدم هذا المحول لتغيير الجهد العالي في خطوط النقل التي يتم إنشاؤها من المولد.
- يستخدم هذا المحول أيضًا في صنع ملف محرك كهربائي تشغيل ، آلات الأشعة السينية ، فرن الميكروويف ، إلخ.
- يتم استخدامه لتعزيز الأجهزة الكهربائية والإلكترونية
وهكذا ، هذا كل شيء حول نظرية تصعيد المحولات . تتمثل وظيفة محول الصعود في تعزيز الجهد وتقليل قوة التيار. في هذا المحول ، لا. عدد اللفات داخل الملف الثانوي مرتفع مقارنة بالملف الأولي. لذا ، فإن السلك في الملف الأساسي يكون قويًا عند مقارنته بالملف الثانوي. في نظام النقل وتوليد الطاقة ، تعتبر هذه المحولات ضرورية ، لأنها من محطات التوليد ، تنقل الطاقة إلى مناطق بعيدة. إليك سؤال لك ، ما هو محول التدريجي؟
