تنظيمات الجهد في الأنظمة الكهربائية: أساسيات الطور الواحد مقابل الثلاثة أطوار

يلعب معدّلو الجهد (szsger.com) دورًا حاسمًا في أنظمة الطاقة. سواء كان أحادي المرحلة أو ثلاثي المرحلة، فإنهم يعملون على تنظيم الجهد، واستقرار تزويد الطاقة، وحماية المعدات في سياقات تطبيقهم المختلفة. فهم المبادئ الأساسية والهياكل الرئيسية لهذه النوعين من معدّلات الجهد له أهمية كبيرة لتصميم وأنظمة التشغيل والصيانة. سيتناول هذا المقال المبادئ الأساسية والهياكل الرئيسية لمعدّلات الجهد الأحادي والثلاثي المرحلة.

1. المبدأ الأساسي
يتبنى هذا المعدّل جهدًا بنية محول ذاتي متغير. يتم لف ملف بشكل متساوٍ حول قلب حلقي. يتم الاتصال الوثيق بين فرشاة الكربون، التي تُحرك بواسطة عمود يدوي وحامل الفرشاة، والسطح المصقول للملف تحت ضغط الربيع. يؤدي دوران العمود إلى تحريك حامل الفرشاة، مما يجعل فرشاة الكربون تنزلق على سطح الملف. عن طريق تغيير موقع الاتصال لفرشاة الكربون، يتم تغيير نسبة الدورات بين ملفات الابتدائي والثانوي، مما يمكّن من تعديل سلس بلا خطوات للجهد الخرجي ضمن نطاق التنظيم، وبالتالي تحقيق تنظيم الجهد.

2. الهيكل الرئيسي:

أ. الهيكل الوحدوي: تستخدم معدّلات الجهد الأحادي المرحلة من 0.5 كيلو فولت أمبير إلى 10 كيلو فولت أمبير هيكلًا وحدويًا. يتم تثبيت ملف بسطح مصقول بعرض معين على القاعدة. تحتفظ فرشاة الكربون لمجموعة الاتصال، التي يتم الضغط عليها بواسطة ربيع، بالاتصال الوثيق مع السطح المصقول للملف. يؤدي دوران العمود اليدوي إلى تحريك فرشاة الكربون على طول السطح المصقول لتحقيق تنظيم الجهد. عادةً ما يتم تركيب هذه المعدّلات الوحدوية على مقاعد ويتم تغليفها بغلاف محمي ومُهَوَّء.

ب. الهيكل المجمّع للأحادي المرحلة: يتم تجميع معدّلات الجهد الأحادي المرحلة ذات السعة الكبيرة من عدة وحدات متطابقة. يتم تركيب فرشاة الكربون لجميع الوحدات على نفس العمود الرئيسي. يتم توصيل طرفي الإدخال للملفات بالتوازي، بينما يتم توصيل طرفي الإخراج بمفاعل توازن لتوزيع التيار بشكل متساوٍ بين الوحدات وقمع التيار الدائري.

ج. الهيكل المجمّع للثلاثي المرحلة: يتم تجميع معدّل الجهد الثلاثي المرحلة من ثلاثة وحدات متطابقة مثبتة على عمود مشترك، مع توصيل ملفات اللف بطريقة النجمة (Y).

د. هيكل فرشاة الكربون: بالنسبة لمعدّلات الجهد الوحدوية ذات التقييد 3 كيلو فولت أمبير وأقل، يتم استخدام 1-2 قطعة من فرش الكربون المركب النحاسي والجرافيت وحامل فرشاة معدني ذو تبريد جيد. بالنسبة للوحدات ذات التقييد 5 كيلو فولت أمبير وأعلى، يتم استخدام أكثر من فرشتين من فرش الكربون المركب النحاسي والجرافيت. يتم تثبيت لوحة الضغط لمجموعة فرشاة الكربون في نهاية الملف العلوية لتحديد موقعها المحوري وتثبيتها على العمود الرئيسي بواسطة البراغي. عند الحاجة إلى فك التجميع أو استبدال العمود الرئيسي أو تمديد العمود من أسفل المعدّل، يمكن فقط تخفيف البراغي للمضي قدمًا.

ما سبق هو مقدمة للمبادئ الأساسية والهياكل الرئيسية لمعدّلات الجهد الأحادي والثلاثي المرحلة. نأمل أن يساعد هذا القراء على فهم واضح لمبادئ تشغيلها وهياكلها. فهم أعمق لهذه الجوانب يمكن أن يتيح الاستخدام والصيانة الأفضل للمعدات، مما يضمن التشغيل المستقر لأنظمة الطاقة.