المحولات: التعريف والوظائف والأنواع والأجزاء ومبادئ العمل ونقاط الضعف وصيغ اللف

المحول: التعريف والوظائف والأنواع والأجزاء ومبادئ العمل ونقاط الضعف وصيغ اللف - ما هو المحول ووظيفته؟، بهذه المناسبة حول المعرفة.co.id سوف نناقشه وبالطبع حول الأشياء الأخرى التي تغطيه أيضًا. دعونا نلقي نظرة على المناقشة معًا في المقالة أدناه لفهمها بشكل أفضل.

---

المحولات: التعريف والوظائف والأنواع والأجزاء ومبادئ العمل ونقاط الضعف وصيغ اللف

---

المحول أو المحول هو جهاز ينقل الطاقة الكهربائية بين دائرتين كهربائيتين أو أكثر عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. يستخدم هذا المحول لتغيير مستوى جهد التيار المتردد إلى مستوى آخر.

يتضمن الهدف من تغيير المستوى زيادة الجهد من 110 فولت تيار متردد إلى 220 فولت تيار متردد أو خفض جهد التيار المتردد من 220 فولت تيار متردد إلى 12 فولت تيار متردد.

يعمل هذا المحول أو المحولة على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي ويمكن أن يعمل فقط على جهود التيار المتردد (AC). يلعب المحول دورًا مهمًا جدًا في توزيع الطاقة الكهربائية.

يقوم المحول بزيادة الكهرباء التي تأتي من محطة توليد الكهرباء عن طريق PLN حتى مئات الكيلو فولت للتوزيع، ومن ثم المحولات الأخرى خفض الجهد الكهربائي إلى الجهد اللازم لكل منزل أو مكتب يستخدم عادةً جهد التيار المتردد 220 فولت.

المحول هو جهاز كهربائي يمكنه نقل واستبدال الطاقة الكهربائية من واحد أو أكثر الدائرة الكهربائية إلى دائرة كهربائية أخرى، عن طريق اقتران مغناطيسي، وعلى أساس مبدأ الحث الكهرومغناطيسية.

تستخدم المحولات على نطاق واسع سواء في مجال الطاقة الكهربائية أو الإلكترونيات. يسمح استخدام المحولات في أنظمة الطاقة باختيار الفولتية المناسبة، كما أن تصنيعها غير مكلف كل متطلب، على سبيل المثال الحاجة إلى الفولتية الكبيرة في نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة بعيد.

في مجال الإلكترونيات، يتم استخدام المحولات، من بين أمور أخرى، كوصلات للممانعة بين المصادر والأحمال؛ لفصل دائرة عن أخرى؛ وكذلك للحد من التيار المباشر من خلال أو تدفق التيار المتردد.

بناءً على التردد، يمكن تجميع المحولات إلى: تردد الطاقة، تردد أصم من 50 إلى 60 هرتز، تردد الراديو من 50 هرتز إلى 20 كيلو هرتز، فوق 30 كيلو هرتز. في قطاع الطاقة تنقسم محولات استهلاك الكهرباء إلى: محولات الطاقة. محولات التوزيع. محولات القياس وتتكون من محولات التيار ومحولات التيار. الجهد االكهربى.

---

وظيفة المحول

• ---

  توزيع ونقل الكهرباء

كما نعلم، فإن المسافة بين محطة توليد الكهرباء وحمل الكهرباء الذي يستخدمه العملاء بعيدة جدًا نسبيًا. بحيث أنها سوف تشكل انخفاض الجهد.

لذلك علينا زيادة الجهد قبل توزيع ونقل الكهرباء لمسافات طويلة حتى لا يكون هبوط الجهد كبير جداً وأكثر رخيص لأن الكابل المستخدم أصغر (كلما زاد الجهد كلما زاد التيار الذي يظل صغيرا وفقا لقانون الحفاظ قوة).

مثل صناعة الكهرباء الحكومية (PLN)، يبلغ الجهد الناتج عن المولد 13.8 كيلو فولت ثم يتم زيادته إلى 150 كيلو فولت ثم يتم تخفيضه إلى 380 فولت للتوزيع على المنازل.

• دائرة التحكم

في المعدات الإلكترونية مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الشحن وغيرها من المعدات المختلفة والمحولات غالبًا ما يستخدم لخفض الجهد بحيث يمكن استخدامه في جهود التحكم (5 فولت، 12 فولت، إلخ).

كما هو الحال في دائرة التحكم في المحرك في المصنع، يتم استخدام المحول لتنشيط وتنشيط الموصل الذي يستخدم لتشغيل وإيقاف المحرك التعريفي.

• دائرة منظم التردد

في عالم الترددات الراديوية، غالبًا ما تستخدم المحولات أيضًا للتحكم في كمية التردد المنتج.

كل ما في الأمر أن الشكل والأبعاد أصغر بكثير من المحولات التي تستخدم غالبًا في دوائر التحكم، وخاصة المحولات أو محولات نقل الطاقة.

---

أنواع المحولات

• ---

  خطوة للأعلى

المحول التصاعدي هو محول يحتوي على ملفات ثانوية أكثر من الملف الأولي، لذا فهو يعمل كمعزز للجهد.

هذا المحول موجود عالميا في محطات الطاقة الكهربائية كخطوة للارتقاء بالجهد الناتج عن المولد بحيث يتم استخدام الجهد الكبير في النقل لمسافات طويلة.

• انزل

يحتوي المحول التنازلي على عدد أقل من الملفات الثانوية من الملف الأولي، لذلك فهو يعمل بمثابة انخفاض الجهد. من السهل العثور على هذا النوع من المحولات، خاصة في محولات التيار المتردد والتيار المستمر.

• محول ذاتي

يتكون هذا النوع من المحولات من ملف واحد مستمر كهربائياً، مزود بصنبور مركزي. بعض اللفات الأولية هي أيضًا ملفات ثانوية.

إن تيار الطور في الملف الثانوي يكون معاكسًا لتيار التيار الأولي، بحيث يمكن تصنيع الملف الثانوي بنفس شحنة الطاقة بسلك أرق من المحول العادي.

تتمثل مزايا المحول الذاتي في أبعاده المادية الصغيرة وخسائره الأقل من النوع ثنائي الملف.

ومع ذلك، فإن هذا النوع من المحولات لا يمكنه توفير العزل الكهربائي بين الملف الأولي والملف الثانوي.

• محول ذاتي متغير

المحول الذاتي المتغير هو في الواقع محول ذاتي يمكن تبديل أطرافه الوسطى، مما يوفر نسبة متغيرة من اللفات الأولية والثانوية.

• محول العزلة

يحتوي محول العزل على ملف ثانوي هو نفس رقم الملف الأولي، والجهد الثانوي هو نفس الجهد الأساسي. ومع ذلك، في بعض التصاميم، يتم تصنيع الملف الثانوي بشكل أكبر قليلاً للتعويض عن الخسارة.

يعمل هذا المحول كعزل بين حلقتين. بالنسبة للتطبيقات الصوتية، تم استبدال هذا النوع من المحولات إلى حد كبير بالوصلات.

• محول النبض

محول النبض هو محول مصمم خصيصًا لتوفير خرج موجة نبضية. تستخدم هذه المحولات مادة أساسية تتشبع بسرعة حتى بعد وصول التيار الأساسي إلى نقطة معينة، يتوقف التدفق المغناطيسي عن التغير.

لأن القوة الدافعة الكهربية المستحثة في الملف الثانوي لا تنشأ إلا عندما يكون هناك تغير في التدفق المغناطيسي، يعطي المحول خرجًا عندما لا يكون القلب مشبعًا، أي عندما يكون التيار في الملف الأولي التف حوله.

• 3 المرحلة المحولات

المحول ثلاثي الطور عبارة عن 3 محولات متصلة ببعضها البعض بشكل خاص. عادةً ما يتم توصيل الملف الأولي بواسطة نجمة (Y) ويتم توصيل الملف الثانوي بواسطة دلتا.

---

مبدأ عمل المحولات

يعمل المحول على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. يؤدي جهد الدخل المتناوب عبر الملف الأساسي إلى ظهور تدفق مغناطيسي يكون بشكل مثالي خلال الملف الثانوي.

يستحث هذا التدفق المتناوب قوة دافعة كهربائية (emf) في ملف ثانوي.

إذا كانت الكفاءة مثالية، فسيتم نقل كل الطاقة الموجودة في الملف الأولي إلى الملف الثانوي.

يتكون المحول البسيط عادة من ملفين معزولين أو ملفين سلكيين، وهما الملف الأولي والملف الثانوي.

عادةً ما يكون القلب الحديدي الموجود في المحول أو المحول عبارة عن مجموعة من الصفائح الحديدية الرقيقة المعزولة والمثبتة في طبقات. طبقة مع استخدامها لتسهيل مرور التدفق المغناطيسي الناتج عن ملف تيار كهربائي ولتقليل درجة الحرارة الساخنة التي تم تسببت في.

بعض أشكال الصفائح الحديدية التي تشكل قلب المحول تشمل:

• E-I التصفيح
• التصفيح E-E
• L – L التصفيح
• U-I التصفيح

تحدد نسبة اللفات الموجودة على الملف الثانوي إلى الملف الأولي نسبة الفولتية عبر الملفين.

على سبيل المثال، دورة واحدة في الملف الأساسي و10 لفات في الملف الثانوي ستولد جهدًا يساوي 10 أضعاف جهد الدخل في الملف الأساسي. يُسمى هذا النوع من المحولات بشكل عام بمحول تصاعدي.

على العكس من ذلك، إذا كان هناك 10 لفات على الملف الابتدائي ودورة واحدة على الملف الثانوي، حتى يصبح الجهد الناتج عن الملف الثانوي 1/10 من جهد الدخل في الملف أساسي. يُطلق على هذا النوع من المحولات غالبًا اسم محول التنحي.

---

أجزاء المحولات

• الملف الأساسي هو ملف محول متصل بمصدر جهد.
• الملف الثانوي هو ملف محول متصل بالحمل.
• يتكون القلب الحديدي من مجموعة من ألواح الدينامو مرتبة في طبقات.

---

نقاط الضعف في المحولات

• ---

  فقدان النحاس

يحدث فقدان I2R في الملف النحاسي بسبب مقاومة النحاس والتيار الكهربائي المتدفق من خلاله.

• فقدان القابض

تحدث الخسائر لأن الاقتران الابتدائي والثانوي ليس مثاليًا، بحيث لا يتم تحفيز التدفق المغناطيسي بالكامل بواسطة الابتدائي لقطع الملف الثانوي. يمكن تقليل هذه الخسارة عن طريق لف اللف في طبقات بين المرحلة الابتدائية والثانوية.

• فقدان القدرة البرية

الخسائر الناجمة عن القدرة البرية الموجودة في اللفات المحولات. تؤثر هذه الخسارة على كفاءة المحول عند الترددات الكبيرة. يمكن تقليل هذه الخسارة عن طريق لف اللفات الأولية والثانوية بشكل شبه عشوائي.

• خسائر التباطؤ

الخسائر التي تحدث عندما يدور التيار الأساسي للتيار المتردد في الاتجاه. يحدث ذلك لأن قلب المحول لا يستطيع تغيير اتجاه التدفق المغناطيسي فجأة. يمكن تقليل هذا العيب من خلال ارتداء مادة أساسية منخفضة التردد.

• خسائر تأثير الجلد

مثل أي موصل آخر يحمل دائمًا تيارًا مترددًا، يميل هذا التيار إلى التدفق على سطح الموصل.

وهذا يزيد من فقدان السعة وكذلك يزيد من المقاومة النسبية للملفات. يمكن تقليل هذه الخسارة باستخدام سلك الليتز، وهو سلك يتكون من عدة أسلاك صغيرة معزولة بالتناوب. بالنسبة للترددات الراديوية، استخدم سلكًا أو طبقة رقيقة من النحاس كبديل للسلك العادي.

• إيدي الخسائر الحالية

تؤدي الخسارة الناتجة عن الإدخال emf إلى إنشاء تيار في القلب المغناطيسي الذي يقاوم التدفق المغناطيسي المتغير ويولد emf.

بسبب التدفق المغناطيسي المتغير، هناك تنافر للتدفق المغناطيسي في المادة الأساسية. تقل هذه الخسارة عند استخدام النوى متعددة الطبقات.

---

صيغة لف المحولات

نسبة اللفات على المحول (المحول) هي نسبة عدد لفات المحول ( المحول) على الملف الثانوي (Ns) مع عدد اللفات على الملف الأولي (Np) للمحول ( محول).

معادلة:

ن = نس / نب

تحدد مقارنة عدد اللفات الأولية والثانوية على المحول (المحول) نسبة الفولتية الأولية (الإدخال) والثانوية (الإخراج).

لتحديد مقدار الانكماش أو الزيادة في الجهد الذي نريده.

معادلة:

مقابل/Ns = Vp/Np

توضيح:

• Vs= الجهد الأساسي (الإدخال) (فولت)
• Ns= عدد اللفات في الملف الأولي (الإدخال)
• Vp= الجهد الثانوي(الخرج)(فولت)
• Np = عدد اللفات في الملف الثانوي (الخرج)

وبالتالي المراجعة من حول المعرفة.co.id عن المحولات: التعريف والوظائف والأنواع والأجزاء ومبادئ العمل ونقاط الضعف وصيغ اللف , نأمل أن تضيف إلى البصيرة والمعرفة الخاصة بك. شكرا لكم على الزيارة ولا تنسوا قراءة المقالات الأخرى.