ما هو المحول؟ كل شيئ ترغب بمعرفته
محتوى
أنت تعرف ما هو المحول؟ وصلنا لك!
المحول هو جهاز إلكتروني الترجمات الكهرباء بين دائرتين أو أكثر. تستخدم المحولات ل زيادة or تخفيض جهد إشارة التيار المتردد (التيار المتردد).
ولكن هذا ليس كل شيء. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه الأجهزة المدهشة!
تاريخ المحولات
تم اختراع المحول من قبل مهندس أمريكي من أصل مجري اسمه أوتو بلاتي في 1884 العام.
يُعتقد أنه كان مصدر إلهام لإنشاء الجهاز بعد رؤية تجربة فاشلة تتضمن تمرير تيار كهربائي عبر لوح معدني.
مبدأ تشغيل المحولات
يعتمد مبدأ تشغيل المحول على مفهوم الحث. عندما يتم تطبيق الطاقة على ملف واحد ، فإنها تخلق قوة دافعة كهربائية في الملف الآخر ، مما يؤدي إلى استقطابها مغناطيسيًا.
والنتيجة النهائية هي أن التيارات يتم تحفيزها في دائرة واحدة مما ينتج عنه جهد يقوم بعد ذلك بعكس قطبيته.
ما فائدة المحولات؟
يشيع استخدام المحولات الحد الجهد في الدائرة الكهربائية. هذا يجعله أكثر أمانًا لمعدات الجهد المنخفض القريبة. حساس الكتروني الأجهزة ، وكذلك يمنع تلف الأسلاك الكهربائية المنزلية.
يمكن أيضًا استخدام المحولات توزيع الطاقة المحملة بشكل زائد أو التي تفتقر إلى الاستقرار عن طريق فصل الحمل عن خط الإمداد خلال فترات ذروة الطلب.
يمكن وضع المحول في دوائر مختلفة حسب الاحتياجات مما يضمن عدم وجود أحمال زائدة ، حتى إذا كانت هناك دائرة واحدة بها مشاكل في متطلبات الجهد.
هذا أيضا يسمح لك تنظيم مقدار الطاقة التي تحتاجها في أي وقت حتى لا يعمل النظام الكهربائي بجهد كبير ويتآكل قبل الأوان لأن جميع المحولات تحمل دائمًا بعض الحمل عليها.
أجزاء المحولات
يتكون المحول من ملف أولي وملف ثانوي ودائرة مغناطيسية. عندما يتم تطبيق الطاقة على الدائرة الأولية ، يعمل التدفق المغناطيسي من تلك المرحلة على المرحلة الثانوية ، مما يؤدي إلى تحويل بعض هذه التيارات إليها.
ينتج عن ذلك جهد يتم تحريضه في الملف الثاني ، والذي بدوره يعكس قطبيته. هذا يرجع إلى حقيقة أن التدفق المغناطيسي مقطوع من ملف واحد وتطبيقه على الآخر. النتيجة النهائية هي تيار مستحث في الدائرة الثانوية بالإضافة إلى مستويات الجهد المتناوب.
يمكن توصيل الملفين الأساسي والثانوي إما في سلسلة أو بالتوازي مع بعضهما البعض ، مما يؤثر على نقل الطاقة بشكل مختلف اعتمادًا على احتياجات تلك الدائرة المعينة.
يتيح لنا هذا التصميم استخدام دائرة واحدة لأغراض متعددة. إذا لم تكن هناك حاجة لمستويات الطاقة في وقت معين ، فيمكن نقلها إلى دائرة أخرى قد تكون بحاجة أكبر إليها.
كيف يعمل المحول؟
مبدأ المحول هو أن الكهرباء تمر عبر ملف واحد من الأسلاك ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا ، ثم يحفز التيار في الآخرين. هذا يعني أن الملف الأساسي يمد الملف الثانوي بالطاقة لتسببه في إنتاج الجهد.
تبدأ العملية عندما يوجد تيار متناوب (AC) في الملف الأساسي ، مما يخلق مغناطيسية مع انعكاس القطبية ذهابًا وإيابًا بين الشمال والجنوب. ثم ينتقل المجال المغناطيسي للخارج باتجاه الملف الثانوي ويدخل في النهاية الملف الأول من السلك.
يتحرك المجال المغناطيسي على طول السلك الأول ويغير القطبية أو الاتجاه ، مما يؤدي بعد ذلك إلى إحداث تيار كهربائي. تتكرر هذه العملية عدة مرات حيث توجد ملفات على المحول. تتأثر قوة الجهد بعدد الدورات في كل من الدوائر الأولية والثانوية.
يستمر المجال المغناطيسي في التحرك عبر الملف الثانوي للسلك حتى يصل إلى النهاية ثم يعود إلى أول ملف من السلك. هذا يجعل من أن معظم الكهرباء تذهب في اتجاه واحد بدلاً من اتجاهين مختلفين ، مما ينتج عنه تيار متناوب (AC).
نظرًا لأنه يتم تخزين الطاقة في المجال المغناطيسي للمحول ، فلا حاجة إلى مصدر طاقة ثانٍ.
لنقل الطاقة من الملف الأساسي إلى الملف الثانوي للعمل ، يجب توصيلهما معًا في دائرة مغلقة. هذا يعني أن هناك مسارًا مستمرًا ، بحيث يمكن للكهرباء أن تمر عبر كليهما.
تعتمد كفاءة المحولات على عدد المنعطفات على كل جانب ، وكذلك على المعدن المصنوع منه.
يزيد اللب الحديدي من قوة المجال المغناطيسي ، لذلك يسهل على المجال المغناطيسي المرور عبر كل سلك بدلاً من الدفع ضده والالتصاق به.
أيضا ، يمكن عمل المحولات لزيادة الجهد مع تقليل التيار. على سبيل المثال ، يتم استخدام مقياس التيار لقياس عدد الأمبيرات المتدفقة عبر السلك.
يستخدم الفولتميتر لقياس مقدار الجهد الموجود في الدائرة الكهربائية. لهذا السبب ، يجب أن يتم تكوينها معًا حتى تعمل بشكل صحيح.
مثل أي جهاز إلكتروني آخر ، يمكن أن تفشل المحولات أحيانًا أو تقصر بسبب الحمل الزائد. عندما يحدث هذا ، قد تتشكل شرارة وتحرق الجهاز.
من المهم التأكد من أن الكهرباء لا تمر عبر المحول إذا كنت تقوم بأي نوع من الصيانة. هذا يعني أنه يجب إيقاف تشغيل مصدر الطاقة ، على سبيل المثال بواسطة قاطع الدائرة الكهربائية ، لضمان سلامة الجميع.
أنواع المحولات
- تصعيد وتنحي المحولات
- محول الطاقة
- محول التوزيع
- استخدام محولات التوزيع
- محول الصك
- محول الحالي
- المحولات المحتملة
- محول أحادي الطور
- ثلاث مراحل المحولات
تصعيد وتنحي المحولات
تم تصميم محول الصعود لإنتاج جهد خرج أعلى من جهد الدخل الكهربائي. يتم استخدامها عندما تحتاج إلى قدر كبير من الطاقة الفعالة لفترة قصيرة ، ولكن ليس طوال الوقت.
أحد الأمثلة على ذلك هو الأشخاص الذين يسافرون على متن طائرة أو يعملون مع الأجهزة الإلكترونية التي تستخدم الكثير من التيار. تستخدم هذه المحولات أيضًا لتشغيل المنازل التي تحتوي على توربينات الرياح أو الألواح الشمسية.
تم تصميم محولات التدرج لأسفل لتقليل الجهد عند المدخلات الكهربائية بحيث يمكنها توفير الطاقة بجهد خرج أقل.
غالبًا ما يستخدم هذا النوع من المحولات في المنازل أو أجهزة الكمبيوتر حيث يتم استخدام الطاقة أو الآلات البسيطة مثل المصابيح أو الفوانيس طوال الوقت.
محول الطاقة
ينقل محول الطاقة الطاقة ، عادة بكميات كبيرة. تستخدم بشكل أساسي لنقل الكهرباء لمسافات طويلة عبر الشبكة الكهربائية. يستهلك محول الطاقة الكهرباء ذات الجهد المنخفض ويحولها إلى كهرباء عالية الجهد بحيث يمكنه السفر لمسافات طويلة.
ثم يعود المحول إلى الجهد المنخفض بالقرب من الشخص أو العمل الذي يحتاج إلى الطاقة.
محول التوزيع
تم تصميم محول التوزيع لإنشاء نظام توزيع تيار كهربائي آمن. يتم استخدامها بشكل أساسي للمنازل والمكاتب والمصانع والمرافق الأخرى حيث تكون احتياجات الطاقة على مستويات مختلفة ، مما يتطلب تدفقًا موحدًا للطاقة.
إنها تقلل من ارتفاعات الطاقة من خلال تنظيم تدفق الكهرباء إلى المنازل والمباني.
لا يعتبر محول التوزيع في الواقع محولًا بمعنى أنه يوفر جهدًا أعلى من المدخلات ، ولكنه يوفر توزيعًا أكثر أمانًا وفعالية للكهرباء.
أصبح هذا ممكنًا من خلال وظيفتها الأساسية المتمثلة في تحويل الطاقة من الشبكة الكهربائية إلى جهد أقل بحيث يمكن استخدامها بأمان في المنازل والشركات.
محول الصك
يعتبر محول الجهاز نوعًا خاصًا من أجهزة المحولات. له نفس وظائف محول التوزيع ، ولكنه مصمم لتحميل أقل.
إنها أصغر حجمًا وأقل تكلفة من الأنواع الأخرى من المحولات ، مما يجعلها مثالية للاستخدام مع الأجهزة الصغيرة مثل الأدوات الكهربائية المحمولة أو أفران الميكروويف.
محول الحالي
محول التيار هو جهاز يسمح لك بقياس الجهد العالي. يطلق عليه محول التيار لأنه يضخ تيارًا متناوبًا في الجهاز ويقيس كمية خرج التيار المستمر نتيجة لذلك.
تقيس المحولات الحالية التيارات التي تقل بمقدار 10-100 مرة عن طاقة الجهد ، مما يجعلها أدوات مثالية لقياس بعض المعدات أو الأجهزة الكهربائية.
المحولات المحتملة
محول الجهد هو جهاز يحول الجهد الكهربائي إلى مستوى أكثر ملاءمة للقياس. يقوم الجهاز بحقن الكهرباء ذات الجهد العالي ونتيجة لذلك يقيس كمية الكهرباء ذات الجهد المنخفض.
مثل المحولات الحالية ، تسمح محولات الجهد بإجراء قياسات عند مستويات الجهد أقل من 10 إلى 100 مرة من تلك المستخدمة بواسطة محولات التوزيع.
محول أحادي الطور
المحول أحادي الطور هو نوع من محولات التوزيع التي توزع 120 فولت من الطاقة. توجد في المناطق السكنية والمباني التجارية ومحطات الطاقة العملاقة.
تعمل المحولات أحادية الطور على دوائر ثلاثية الطور حيث يتم توزيع جهد الدخل على موصلين أو أكثر بزاوية 120 درجة للوصول إلى مباني العميل. عادة ما يكون جهد الدخل الذي يدخل في طائرة ورقية من 120 إلى 240 فولت في أمريكا الشمالية.
ثلاث مراحل المحولات
المحول ثلاثي الطور هو نوع من محولات النقل أو التوزيع التي توزع 240 فولت من الطاقة. في أمريكا الشمالية ، يتراوح جهد الدخل من 208 إلى 230 فولت.
تستخدم المحولات لخدمة مناطق كبيرة حيث يحتاج العديد من المستهلكين إلى الكهرباء. سيكون للمنطقة التي يخدمها محول ثلاثي الطور ثلاث مجموعات من الأسلاك التي تشع منها والتي تفصل بينها 120 درجة ، وكل مجموعة توفر جهدًا مختلفًا.
يحتوي المحول ثلاثي الطور على ست لفات ثانوية. يتم استخدامها في مجموعات مختلفة للحصول على الجهد المطلوب لكل منطقة محددة للعميل.
تنقسم اللفات الست الثانوية إلى نوعين: الجهد العالي والمنخفض. مثال على ذلك إذا كان هناك ثلاثة مستهلكين في منطقة يغذيها محول توزيع ثلاثي الطور.
اختتام
نعتقد أنك تفهم الآن ما هو المحول ولماذا لا نستطيع العيش بدونهم.
