فهم ملفات التحويل الرئيسية والثانوية: الهيكل والوظيفة

الملفان الأساسي والثانوي هما مكونان أساسيان في المحول، مما يسمح بنقل وتحويل الطاقة الكهربائية عبر مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. يتلقى الملف الأساسي التيار عالي الجهد من مصدر الإدخال ويولد مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا، بينما ينتج الملف الثانوي، تحت تأثير هذا المجال المغناطيسي، جهدًا خرجيًا متناسبًا. تسمح هذه التفاعل للمحول بأداء تحويل الجهد، مما يسهل نقل وتوزيع الطاقة بكفاءة.

الموضع والهيكل

في المحول، يتم لف كلا الملفين عادة حول قلب حديدي مشترك لضمان التوصيل المغناطيسي الفعال عبر الحث الكهرومغناطيسي. يتم توصيل الملف الأساسي بجانب الإدخال، والملف الثانوي بجانب الإخراج. يتم عزلهما كهربائيًا عن بعضهما البعض بواسطة مواد العزل وهياكل القلب، مما يمنع تدفق التيار المباشر بينهما.

• الملف الأساسي: يقع على الجانب عالي الجهد، ويتألف الملف الأساسي من العديد من دورات الموصل المعزول ملفوفة على جانب واحد من القلب الحديد. يتلقى التيار الإدخالي ويولد مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا مع الزمن في القلب.

• الملف الثانوي: يقع على الجانب منخفض الجهد، ويحتوي الملف الثانوي على عدد أقل من دورات الموصل المعزول ملفوفة على الجانب الآخر من القلب. يلتقط التدفق المغناطيسي المتغير ويقدم الجهد المتحول (مرتفع أو منخفض) عند الخرج.

مبدأ تحويل الجهد

يحكم تحويل الجهد في المحول بقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي وقانون لينز.

• الملف الأساسي: عندما يتدفق التيار المتناوب عبر الملف الأساسي، فإنه ينتج مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا باستمرار في القلب الحديدي. يعتبر هذا التدفق المتغير ضروريًا لإحداث الجهد في الملف الثانوي.

• الملف الثانوي: يُحدث التدفق المغناطيسي المتغير من الملف الأساسي قوة كهرومحركة (EMF) في الملف الثانوي وفقًا لقانون فاراداي. تدفع هذه القوة الكهرومحركة التي تم إحداثها التيار عبر الحمل المتصل بالخرج، مما يؤدي إلى تقديم الطاقة الكهربائية المتحولة.

نسبة الدورات ونسبة تحويل الجهد

تتحدد نسبة تحويل الجهد بشكل مباشر بناءً على نسبة الدورات بين الملف الأساسي والملف الثانوي. وفقًا لنظرية الحث الكهرومغناطيسي، فإن القوة الكهرومحركة المستحثة في كل ملف تكون متناسبة مع عدد دوراته.

• في المحول المرتفع الجهد، يحتوي الملف الثانوي على عدد أكبر من الدورات مقارنة بالملف الأساسي، مما يؤدي إلى زيادة الجهد الخرجي.

• في المحول المنخفض الجهد، يحتوي الملف الثانوي على عدد أقل من الدورات مقارنة بالملف الأساسي، مما يؤدي إلى انخفاض الجهد الخرجي.

يتم تصميم نسبة الدورات بدقة لتلبية متطلبات تحويل الجهد المحددة. وبالتالي، فإن العلاقة بين عدد الدورات ونسبة الجهد هي أساسية لعمل المحول، حيث تحدد أدائه وتطبيقاته.