المحول الكهربي استخداماته و نظرية عمل المحولات الكهربية
ما هو المحول الكهربي,وظيفة المحول الكهربي,واستخدامات المحول الكهربي,,نظرية عمل المحولات
الكهربية,ونظرية فارادى ,ويعمل المحول الكهربي في التيار المتغير فقط,ويمكن
استخدام المحول نفسه في أن يكون محول رفع أو خفض للجهد,وثبات قيمة القدرة و التردد
في المحول الكهربي.
المحول الكهربي هو عبارة عن جهاز إستاتيكى ساكن ( اى جهاز لا يحتوى على جزء
متحرك بيه و جميع مكوناته ثابتة) ,و يستخدم لتحويل القدرة الكهربية من دائرة
كهربية إلى دائرة أخرى ,وحدوث مفاقيد قليلة خلال عملية التحويل هذه ,وتستخدم
المحولات الكهربية بصورة واسعة جدا في الحياة العملية و في مختلف المجالات و
التخصصات المنزلية و الصناعية و أجهزة الحواسب والتليفون المحمول.
وظيفة المحول الكهربي
المحول الكهربي هو جهاز يعمل على خفض أو رفع الجهد الكهربي مع ثبات قيمة
القدرة و التردد ,اى أنا قدرة الدخل قد تساوى قدرة الخرج كما في المحول المثالي ,و
لكن في المحول الحقيقي توجد بعض المفاقيد المغناطيسية و الكهربية مما يعمل على نقص
في قدرة الخرج عن قدرة الدخل.
استخدامات المحول الكهربي
يستخدم المحول الكهربي في العديد من الأغراض و أهمها هي الآتية :
أ- يستخدم
في الأجهزة الكهربية بمختلف استخدمتها و أنواعها.
ب- في أجهزة القياس الكهربية و
بعض مشتقاتها.
ج- في أجهزة و دوائر التحكم و
الحماية الكهربية.
د-يستخدم على نطاق واسع في
عملية نقل الطاقة الكهربية من محطات الطاقة إلى المستهلكين.
ه- يستعمل بكثرة في تناجر شحن
البطاريات بجميع أنواعها و إشكالها.
و- يستخدم في أجهزة الحواسب و
التليفون المحمول و الأجهزة المنزلية و المنشئات الصناعية و غيرها.
نظرية عمل المحولات الكهربية
تبنى نظرية عمل المحول الكهربي
على عملية تبادل الحث المغناطيسي بين دائرتين كهربية ولكن معزولين عن بعض كهربيا و
لكن مرتبطين مغناطيسيا عن طريق قلب حديدي
وهو تطبيق فعلى و مباشر لنظرية
فارادى للحث المغناطيسي ,وقبل التعرف على نظرية عمل المحول الكهربي لابد من معرفة
نظرية فارادى.
نظرية فارادى
وهي أذا قطع موصل كهربي طولهL مجال مغناطيسي كثافة
الفيض بيه هي Qو
بحيث يكون الموصل عموديا على هذا المجال المغناطيس و يتحرك بسرعة V فانه ينشا في الموصل
قوة دافعة كهربية مستحثه ويرمز لها( ق.د.ك) F.M. E.
قانون فارادى :القوة الدافعة
الكهربية F.M. Eتساوي
حاصل ضرب طول الموصل L
في كثافة الفيض المغناطيسيQ في سرعة
الموصل V
نظرية عمل المحول الكهربي
عندا توصيل المحول بمصدر جهد
كهربي فانه يمر التيار الكهربي في الملف الابتدائي فينشأ مجال مغناطيسي فيمر عبر
القلب الحديدي إلى الملف الثانوي فيقطعه فينشا في هذا الملف قوة دافعة كهربية
مستحثه.
مع العلم أن قيمة المجال المغناطيسي الناشئ في الملف
الابتدائي يتوقف على عدد و مساحة مقطع
ملفات الملف الابتدائي ,وأيضا تتوقف القوة
الدافعة الكهربية الناتجة في الملف الثانوي على عدد و مساحة مقطع ملفات الملف
الثانوي ,وهذا هي نظرية عمل المحول أحادى الأوجه و في المحول ثلاثي الأوجه تكون
مثالها ويكون عبارة عن ثلاث محولات أحادية الأوجه فقط.
معلومات مهمة جدا عن المحولات الكهربية
يعمل المحول الكهربي في التيار المتغير فقط!
لان من شروط توليد القوة
الدافعة الكهربية في الملف الثانوي أن يكون بيه حركة حسب نظرية قانون فارادى ,وهذا
الشرط متوفر في التيار المتغير لأنه متغير الاتجاه اى متحرك ,ولا يتوفر في التيار
المستمر لأنه ثابت الاتجاه اى لا يتحرك.
يمكن استخدام المحول نفسه في أن يكون محول رفع أو خفض للجهد!
وذلك لان تتوقف عملية الرفع أو
الخفض للجهد على عدد الملفات و مساحة مقطعها اى أذا كان معنا محول 220\24 فولت هو
محول خفض اى 220 يتصل على الملف الابتدائي فيكون الخرج 24 فولت على ملفات الملف الثانوي ,و أذا تم التغير اى قمنا بتوصيل 24 فولت يخرج
لنا 220 فولت و لكن تتغير مسميات الملفات فقط ,وحيث يكون الملف الابتدائي متصل مع جهد
الدخل ,و الملف الثانوي متصل مع جهد الخرج.
ثبات قيمة القدرة و التردد في المحول الكهربي!
أ- ثبات
القدرة:لان المحول يعمل على خفض أو رفع الجهد فانه يعمل في نفس الوقت على رفع أو
خفض التيار و اى عندما يقوم بخفض الجهد يعمل على رفع التيار و العكس صحيح أيضا,ومع
العلم أن القدرة الكهربية تساوى حاصل ضرب الجهد في التيار.
ب-ثبات التردد:لأنه لا يتعامل مع التردد أو الشكل
الموجى للجهد و التيار ولا يؤثر في التردد أبدا.
ختاما
رحمني الله وإياكم , أن الله جل جلاله
أمرنا أن نصلي على نبيه فقال سبحانه: (إِنَّ اللَّهَ
وَمَلائِكَتَهُ يُصَلُّونَ عَلَى النَّبِيِّ يَا أَيُّهَا الَّذِينَ آمَنُوا
صَلُّوا عَلَيْهِ وَسَلِّمُوا تَسْلِيمًا) [الأحزاب:56]. اللهم صل على محمد
وعلى آل محمد كما صليت على إبراهيم وعلى آل إبراهيم، وبارك على محمد وعلى آل محمد
كما باركت على إبراهيم وعلى آل إبراهيم إنك حميد مجيد...