محول: ما هو؟
ما هو المحول الكهربائي؟
يُعرَف المحول بأنه جهاز كهربائي سلبي ينقل الطاقة الكهربائية من دائرة إلى أخرى عبر عملية الحث الكهرومغناطيسي. وهو يستخدم بشكل شائع لزيادة (‘رفع’) أو خفض (‘خفض’) مستويات الجهد بين الدوائر.
مبدأ عمل المحول الكهربائي
مبدأ عمل المحول الكهربائي بسيط جداً. الحث المتبادل بين ملفين أو أكثر يسمح بنقل الطاقة الكهربائية بين الدوائر. يتم توضيح هذا المبدأ بمزيد من التفاصيل أدناه.
نظرية المحول الكهربائي
لنفترض أن لديك ملفاً واحداً (المعروف أيضاً باسم ملف) يتم تغذيته من مصدر كهربائي متناوب. التيار المتناوب عبر الملف ينتج مجالاً مغناطيسياً متغيراً ومتناوباً يحيط بالملف.
إذا تم إحضار ملف آخر قريباً من هذا الملف، فإن جزءًا من هذا المجال المغناطيسي المتغير سيتصل بالملف الثاني. بما أن هذا المجال يتغير باستمرار في حجمه واتجاهه، يجب أن يكون هناك تغيير في الربط المغناطيسي في الملف الثاني.
وفقاً لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، سيتم إنتاج فرق كهربائي في الملف الثاني. إذا كان دارة هذا الملف الثانوي مغلقة، فسوف يتدفق تيار خلاله. هذا هو المبدأ الأساسي لمعمل المحول الكهربائي.
دعونا نستخدم رموز كهربائية لمساعدتنا على تصور هذا. الملف الذي يتلقى الطاقة الكهربائية من المصدر يُعرف بـ "الملف الأولي". في الرسم البياني أدناه، هذا هو "الملف الأول".
الملف الذي يعطي الجهد المطلوب بسبب الحث المتبادل يُعرف عادةً بـ "الملف الثانوي". هذا هو "الملف الثاني" في الرسم البياني أعلاه.
يُعرف المحول الذي يزيد الجهد بين الملف الأولي والثانوي بـ محول رافع للجهد. وعلى العكس، يُعرف المحول الذي يخفض الجهد بين الملف الأولي والثانوي بـ محول خافض للجهد.
سواء كان المحول يزيد أو يخفض مستوى الجهد يعتمد على عدد الألفاف النسبية بين الجانب الأولي والجانب الثانوي للمحول.
إذا كانت هناك ألفاف أكثر في الملف الأولي من الملف الثانوي، فسوف ينخفض الجهد (خفض).
إذا كانت هناك ألفاف أقل في الملف الأولي من الملف الثانوي، فسوف يرتفع الجهد (رفع).
بينما الرسم البياني للمحول أعلاه ممكن نظرياً في المحول المثالي – إلا أنه ليس عملياً جداً. وذلك لأن في الهواء الطلق فقط جزء صغير جداً من المجال المغناطيسي المنتج من الملف الأول سيتصل بالملف الثاني. لذلك سيكون التيار الذي يتدفق عبر الدارة المغلقة المتصلة بالملف الثانوي صغيراً جداً (وصعب القياس).
يعتمد معدل تغيير الربط المغناطيسي على كمية المجال المغناطيسي المرتبط بالملف الثاني. لذا من الأفضل أن يرتبط معظم المجال المغناطيسي للملف الأول بالملف الثاني. يتم ذلك بكفاءة باستخدام محول ذو قلب. وهذا يوفر مسار مقاومة منخفضة مشترك لكلا الملفين.
الغرض من قلب المحول هو توفير مسار مقاومة منخفضة، بحيث يمر أكبر قدر ممكن من المجال المغناطيسي المنتج بواسطة الملف الأولي ويتم الربط به مع الملف الثانوي.
يُعرف التيار الذي يمر عبر المحول عند تشغيله بـ تيار الإقلاع للمحول.
إذا كنت تفضل شرحًا متحركًا، فإليك فيديو يشرح كيف يعمل المحول:
أجزاء المحول وبناؤه
ثلاثة أجزاء رئيسية للمحول:
الملف الأولي للمحول
قلب المحول المغناطيسي
الملف الثانوي للمحول
الملف الأولي للمحول
الذي ينتج مجالاً مغناطيسياً عندما يتم توصيله بـ مصدر كهربائي.
قلب المحول المغناطيسي
المجال المغناطيسي المنتج بواسطة الملف الأولي، والذي سيمر عبر هذا المسار ذي المقاومة المنخفضة المرتبط بالملف الثانوي وخلق دائرة مغناطيسية مغلقة.
الملف الثانوي للمحول
المجال المغناطيسي المنتج بواسطة الملف الأولي، يمر عبر القلب، وسيتصل بالملف الثانوي. هذا الملف أيضاً ملفوف حول نفس القلب ويقدم الخرج المطلوب للمحول.
بيان: احترام الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لإزالته.
