حالة المحول تحت الحمل

حقل: مفتاح الكهرباء

China

عمل المحول تحت ظروف الحمل

عندما يكون المحول تحت حمل، يرتبط ملفه الثانوي بحمل يمكن أن يكون مقاومًا أو معتقديًا أو سعويًا. يتدفق تيار $I 2$ عبر ملف الثانوي، ويتوقف حجمه على الجهد الطرفي $V 2$ ومقاومة الحمل. يعتمد الزاوية الطورية بين التيار الثانوي والجهد على خصائص الحمل.

تفسير عمل المحول تحت حمل

يتم تفصيل سلوك العمل للمحول تحت حمل كما يلي:

عندما يكون المحول الثانوي مفتوح الدائرة، فإنه يستنزف تيارًا بدون حمل من التغذية الرئيسية. هذا التيار بدون حمل ينتج قوة مغناطيسية $N 0 I 0$ ، والتي تؤسس للفيض Φ في النواة المحولة. يتم توضيح تركيب الدائرة للمحول بدون حمل في الرسم البياني أدناه:

تفاعل تيار الحمل للمحول

عندما يتصل الحمل بالمحول الثانوي، يتدفق تيار $I 2$ عبر ملف الثانوي، مما ينتج قوة مغناطيسية (MMF) $N 2 I 2$ . هذه القوة المغناطيسية تولد فيض ϕ2 في النواة، والذي يعارض الفيض الأصلي ϕ وفقًا لقانون لينز.

الفرق الطوري ومعامل القوة في المحول

يحدد الفرق الطوري بين $V1$ و $I1$ زاوية معامل القوة ϕ1 على الجانب الأولي للمحول. يعتمد معامل القوة الثانوي على نوع الحمل المتصل بالمحول:

بالنسبة للحمل المعتقدي (كما هو موضح في رسم الأطوار أعلاه)، يكون معامل القوة متأخرًا.
بالنسبة للحمل السعوي، يكون معامل القوة متقدمًا.

يكون التيار الكلي الأولي $I1$ هو مجموع الأطوار للتيار بدون حمل $I0$ والتيار المتعادل $I'1$ ، أي،

رسم الأطوار للمحول مع حمل معتقدي

يتم توضيح رسم الأطوار للمحول الفعلي تحت تحميل معتقدي أدناه:

خطوات بناء رسم الأطوار

خذ الفيض Φ كمرجع.
تتأخر الفوائد المستحثة $E 1$ و $E 2$ عن الفيض بمقدار 90°.
الجزء المتعادل من الجهد المطبق الأولي $E 1$ يُشار إليه بـ $V' 1$ (أي، $V'1 = -E1)$ .
يتأخر التيار بدون حمل $I0$ عن $V' 1$ بمقدار 90°.
بالنسبة للحمل ذو معامل قوة متأخر، يتأخر التيار $I 2$ عن $E 2$ بزاوية ϕ_2.
تسبب مقاومة ملفات السلك والرد فعل تسرب الجهد في حدوث انخفاضات جهد، مما يجعل الجهد النهائي الثانوي: $V 2 = E 2 − (voltage drops)$

$I 2 R$ ₂ في طور واحد مع $I 2$ .
$I 2 X 2$ متعامد مع $I 2$ .

يكون التيار الأولي $I 1$ هو مجموع الأطوار لـ $I' 1$ و $I0$ ، حيث $I' 1 = -I 2$ .
الجهد المطبق الأولي: $V1 = V'1 + (primary voltage drops)$

$I 1 R 1$ في طور واحد مع $I 1$ .
$I 1 X 1$ متعامد مع $I 1$ .

يحدد الفرق الطوري بين $V 1$ و $I 1$ زاوية معامل القوة الأولي ϕ1.
معامل القوة الثانوي:

متأخر للحمل المعتقدي (كما في رسم الأطوار).
متقدم للحمل السعوي.

خطوات رسم الأطوار للحمل السعوي

خذ الفيض &Φ; كمرجع.
تتأخر الفوائد المستحثة $E 1$ و $E 2$ عن الفيض بمقدار 90°.
الجزء المتعادل من الجهد المطبق الأولي $E 1$ يُشار إليه بـ $V' 1$ (أي، $V' 1 = -E 1$ ).
يتأخر التيار بدون حمل $I 0$ عن $V' 1$ بمقدار 90°.
بالنسبة للحمل ذو معامل قوة متقدم، يسبق التيار $I 2$ الفائدة $E 2$ بزاوية ϕ_$2$.
تسبب مقاومة ملفات السلك والرد فعل تسرب الجهد في حدوث انخفاضات جهد، مما يجعل الجهد النهائي الثانوي: $V 2 = E 2 − (voltage drops)$

$I 2 R 2$ في طور واحد مع $I 2$ .
$I 2 X 2$ متعامد مع $I 2$ .

التيار المتعادل $I' 1 = -I 2$ (متساوي في الحجم ومتعاكس في الطور مع $I 2$ ).
يكون التيار الأولي $I 1$ هو مجموع الأطوار لـ $I' 1$ و $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
الجهد المطبق الأولي $V 1$ هو مجموع الأطوار لـ $V' 1$ وانخفاضات الجهد الأولية: $V 1 = V' 1 +(primary voltage drops)$