المحولات Transformes


المحولات Transformes

مقدمة: المحول الكهربائي عبارة عن جهاز ستاتيكي (( غير متحرك )) وظيفته تحويل تيار متردد ذو فولتية Voltage معينة إلى تيار متردد اّخر بفولتية اخرى (( أعلى أو أقل )) مع ثبات القدرة Power ..

والقيام بنقل الطاقة الكهربائية من أماكن توليدها الى أماكن استهلاكها، وتقسم محولات القوى الى محولات رفع أو الى محولات خفض وتكون وظيفتها إما بالرفع وإما بالخفض ..
يعتمد على الحث الكهرومغناطيسي Electromagentic induction، احدى المزايا الهامة للتيار المتردد AC مقارنة بالتيار المستمر DC هى أن المتردد يمكن تغيير جهده بسهولة بواسطة الحث الكهرومغناطيسي في حين أن التيار المستمر يحتاج الى طرق طويلة حتى يمكن تغيير جهده ، تعتمد قيم النقل على عدد اللفات Number Of Turns فى كلا الملفين، إذ ان العلاقة بينها طردية كما موضحة في المعادلة التالية :
[ E1/E2 = N1/N2 ]

مكونات المحول الكهربائي:

1] ملف أبتدائي Primary Coil: ملف من سلك نحاسي معزول يتصل طرفاه بمصدر التغذية.

2] ملف ثانوي Secondary Coil: ملف معزول يوصل طرفاه بالحمل الكهربائي او الجهة المستهلكة المراد إمدادها بالقوة الدافعة الكهربائية EMF.

3] قلب حديدي Core: مغلق مصنوع من الحديد المطاوع السيليكوني على شكل شرائح رقيقة معزولة عن بعضها البعض.

المحولات

أنواع المحولات الكهربائية Types Of Transformer:

أولاً محولات التردد المنخفض (( المحولات ذات القلوب الحديدية )): تصمم هذه المحولات لكي تعمل عند الترددات المنخفضة مثل تردات القدرة والترددات الصوتية، وفى هذا النوع كل من الملفات في القلب حديدي مغناطيسي، ويشرح الشكل أعلاه الأساس العام في تكوين القلب المغناطيسي للمحول وهو عبارة عن مجموعة من الشرائح مختلفة الشكل ، حيث نجد أن جزءا منها يشبه حرف (E) والآخر يشبه حرف (I) ويتم ضغط هذه الشرائح معاً، ويتم عمل القلب المغناطيسي للمحول في صورة شرائح معزولة لتقليل الفقد في القدرة Power Loss.
ثانياً محولات التردد المتوسط: تستخدم محولات التردد المتوسط في الربط بين مكبرات التردد المتوسط في أجهزة الراديو والتلفزيون حيث تسمح لاشارة التردد المتوسط أن تنتقل من مرحلة الى أخرى وتحول دون انتقال الجهود المستمرة من مرحلة الى المجاورة. ومحولات التردد المتوسط عبارة عن محولات صغيرة الحجم عدد لفاتها قليلة نسبيا وتستخدم فيها قلوب من مسحوق الحديد أو من مادة الفيرريت ، هذه القلوب يمكن تحريكها الى أعلى والى أسفل بواسطة مفكات بلاستيكية لضبط أو لتغيير حث هذه المحولات.
ثالثاً محولات التردد العالى (( المحولات ذات القلوب الهوائية )): فى ترددات الراديو نجد أن القلب الحديدي داخل المحول يسبب فقداً كبيراً فى الاشارة لذا فانه لا يستخدم وانما يستخدم في هذا النوع نظام القلب الهوائي أم أحد المعادن الخاصة المصممة لتحقيق أقل نسبة فقدَ Loss.
نظرية عمل المحول Theroy:

1] مرور التيار المتردد في الملفات الابتدائية ينشئ مجالا مغناطيسيا متغيراً.

2] يقطع الفيض المغناطيسي المتغير لفات الملف الثانوى فيتولد فيها – بالحث – جهدا كهربيا يعارض التغير في شدة واتجاه المجال المغناطيسي.

3] الجهد المستحث المتولد في الملفات الثانوية يسبب تدفق التيار من هذه الملفات عندما توصل بحمل ما .

كفاءة المحول Effeciency: هى النسبة ما بين أقصى قدرة يمكن سحبها من الملف الثانوى إلى قدرة الملف الابتدائى، وهذه النسبة لا يجب أن تقل عن حد معين، ومن المفضل أن تقترب هذه النسبة من الواحد الصحيح (( مستحيلة عملياً وممكنة نظرياً )) لكن بعض المحولات المثالية التى يحدث فيها فقد بسيط جداً يتم التعامل معها على كونها تمثل كفاءة 100%.