المحول الكهربائي electrical transformer
المحول الكهربى
المبدأ :
يقوم مبدأ عمل المحول الكهربي على قانون فرداي للحث الكهرومغناطيسي الذي ينص على أن قيمة القوة المحركة الكهربائية (الجهد الكهربائي) تتناسب طرديا مع معدل تغير التدفق المغناطيسي و لهذا السبب فإن المحول لا يعمل في أنظمة التيار المستمر لإن التيار المستمر يخلق مجالا مغناطيسيا ثابتا مقدار تغيره يساوي الصفر فلا يمكن خلق جهد كهربي حينها بطريقة الحث و هذا أحد الأسباب الرئيسية لتفضيل التيار المتردد على المستمر .
يوصل طرفا الملف الابتدائي بمصدر التيار المتردد ويوصل الملف الثانوي بالحمل المستهلك للطاقة الكهربية
عند غلق دائرة الملف الثانوي فان التيار المار في الملف الابتدائي يحدث سيلا مغناطيسيا متناوبا في القلب الحديدي يولد في كل لفة من كلا الملفين ق ـ د ـ ك ـ واحدة للحث فاذا كان في الملف الابتدائي عدد ـ و1 ـ من اللفات وفي الملف الثانوي عدد ـ و2 ـ من اللفات فان القوة الدافعة الكهربية التأثيرية في كلا الملفين تكون متناسبة طرديا مع عدد اللفات فيهما
ملاحظة
عند فتح دائرة الملف الثانوي فان تيار الملف الابتدائي يكاد ينعدم حيث أن الحث الذاتي للملف الابتدائي يعمل على توليد تيار تأثيري عكسي يكاد يكون مساويا ومعاكسا للتيار الأصلي فينعدم التيار في الابتدائي ولا يحدث استهلاك للطاقة ـ العمل العقيم للمحول ـ idling ـ نستنتج من هذا أنه أثناء العمل العقيم للمحول يكون الجهد على الملفين متناسب طرديا مع عدد لفات الملفين عند غلق دائرة الملف الثانوي ( توصيل حمل بالمحول ) فان تيار الملف الثانوي يولد مجالا مغناطيسيا في القلب الحديدي متجها في مقابلة فيض الملف الأبتدائي ويقوم اضعاف الفيض في القلب بتصغير القوة الدافعة الكهربية التأثيرية في الملف الابتدائي ولذلك ينمو التيار فيه الى القيمة ت 1 ويقوم فيها فيضه المغناطيسي بالتعويض عن الفيض المقابل للملف الثانوي فيبقى الفيض الناتج من ذلك في القلب كما كان
الاستخدام
رفع أو خفض القوة الدافعة الكهربية المترددة
نقل الطاقة الكهربائية من أماكن توليدها الى أماكن استهلاكها
* تصنف المحولات من حيث التردد
:-1 محولات تردد شديد الأنخفاض Very low frequency Transformer
-2 محولات تردد صوتى Audio frequency Transformer
-3 محولات تردد عالى High frequency Transformer
-4 محولات تردد متوسط IF frequency transformer
النوع الأول يستخدم فى نظم القوى الكهربية .
اما الأنواع الثلاثة الآخيرة فلها عدة استخدامات فى اجهزة الأتصالات و دوائر مصادر التغذية الكهربية ( DC / DC converter ) المستخدمة مع اجهزة الوقاية فى محطات التحويل.
* تصنيف المحولات من حيث نسبة التحويل:
-1محولات رفع Step-up
-2محولات خفض Step-down
ملحوظة:
المحول الرافع للجهد خافض للتيار والعكس صحيحكما يمكن لأى محول ان يعمل كمحول خافض أو محول رافع أعتمادا على أتجاه التغذية و لا يوجد بين المحول الرافع او المحول الخافض أى اختلاف فى التركيب او التصميم. وكذلك يمكن معرفة أن كان المحول خافض أو رافع من عدد اللفاتفإذا كان عدد لفات الملف الثانوي اكبر من عدد لفات الملف الابتدائي فان المحول سيقوم برفع الجهد وعندها يسمى محولا رافعا للجهد والعكس صحيح .أي إذا كان عدد لفات الملف الابتدائي اكبر من عدد لفات الملف الثانوي فان المحول سيقوم بخفض الجهد ويسمى عندها المحول خافضا للجهد .
نسبة التحويل :
هى نسبة عدد لفات الملف الثانوي (Ns) الى عدد لفات الملف الابتدائي (Np)
=NS / NP
تيار الملف الابتدائى * تيار الملف الثانوى = عدد لفات الملف الأبتدائى * عدد لفات الملف الثانوى
NS * NP = IS * IP
القدرة = قدرة الملف الابتدائى = قدرة الملف الثانوى
P = Pp = Ps
القدرة = جهد الأبتدائى * تيار الأبتدائى
IP * VP = P
القدرة = جهد الثانوى * تيار الثانوى
IS * VS = P
تيار الملف الابتدائى * تيار الملف الثانوى = عدد لفات الملف الأبتدائى * عدد لفات الملف الثانوى
NS * NP = IS * IP
نسبة التحويل هى : عدد ملفات الملف الثانوى / عدد ملفات الملف الأبتدائى =NS/NP
جهد الملف الثانوى / جهد الملف الأبتدائى = عدد لفات الملف الثانوى / عدد لفات الملف الأبتدائى
NS / NP = VS / VP
* تصنيف المحولات من حيث الوظيفة الكهربية:
-1محولات قدرة ( Power Transformer ) وهى المحولات المستخدمة فى شبكات النقل الكهربية ومحطات التوليد الكهربية.
-2 محولات نوزيع ( Distribution Transformer ) و هى المحولات المستخدمة فى شبكات التوزيع الكهربائية
-3محولات قياس و تنقسم إلى نوعين
أ- محولات جهد Voltage Transformer .
ب- محولات التيار Current Transformer.
لاتنسى التعليق على الموضوع
كذالك هناك نوع ثالث هي محولات الحماية وهي المحولات التي يكون فيها عدد لفات ونوع اسلاك الملف الابتدائي نفس الملف الثانوي وتستخدم في حماية النظام من المؤثرات الداخلة على النظام مثل الصواعق وغيرها
ردحذف