اختراعات

شرح المحول الكهربائي ومكوناته وأصنافه وأنواعه(le transformateur)

شرح  المحول  الكهربائي  ومكوناته وأصنافه  وأنواعه(le transformateur)


بسم  الله الرحمان  الرحيم 

موضوع  اليوم  بادن  الله سيكون  شرح  المحول الكهربائي(le transformateur) .

أولا نبدأ  بشرح التأتيرات  المغناطيسية ثم  مكونات وأصناف  وأنواع المحول الكهربائي .



1.ما هي المغنطة:

المغنطة  هي ظاھرة تبرز في جذب قطع الحدید برادة الحدید مسامیر.... وتنحى إلى اتجاه إذا مكنا الجسم الحامل لھذه
الظاھرة من سھولة الحركة على وجھ الأرض كالبوصلة مثلا وإذا كان ھذا الجسم الحامل لظاھرة
المغنطة لیس لھا مصدر خارجي للطاقة فھذا یعتبر مغنطیس ذاتي (ثابت)
المغنطیس لھ خاصیة جذب الأجسام التي أسسھا الحدید وبوضع مغنطیس على برادة الحدید نلاحظ أن
للمغنطیس مجال ویضعف تأثر المغنطیس في الجذب كلما ابتعدت برادة الحدید عنھ وھذا المجال یسمى

بالحقل المغنطیسي .


2.ما  معنى  المغطيس.

مزیج متجانس بین الحدید الصلب والألمنیوم .النیكل. الكوبالت . السترونتیوم وقد تم تحسین نوعیته في الثمانینات باستعمال النیدیوم والحدید .

یكون المغنطیس أقوى شدة كلما  اقتراب الحدید من أحد قطبیه ( الشّمَال .الجنوب) .

3.ما معنى  التجادب  والتنافر.

عندما نحظر قطعتي مغنطیس ونقرب بینھما بحیث نضع القطبین شمال شمال متقابلین سوف یتم بینھم التنافر  و إذ أن كل مغنطیس یحاول الابتعاد عن الآخر ولا یمكن إبقاؤھما متقاربین (التنافر) ولو أجربن التجربة بصورة عكسیة فنحاول التقریب بین القطبین جنوب جنوب فنلاحظ نفس الظاھرة بحیث یحاول كل مغنطیس الابتعاد عن الآخر وھذا ما نسمیه التنافر.
أما إذا قربنا القطعتین من المغنطیس ویكون الوضع قطب شمال لقطعة وقطب جنوب لقطعة أخرى فنلاحظ أن القطعتین تنجذبان بعنف وتلتصقان وھذه ظاھرة التجاذب.





 4.ما معنى الكهرومغناطيس  electroaimant.




 المغنطیس الناتج عن الكھرباء ھو:ناتج لوشيعة تنتج حقلا مغنطیسیا یقوم مثلا :
ربط الحاكمة المبدل أو تحریك مكبر الصوت بالدفع والجذب أو ألتدویر محرك كھربي.
یتركب الكھر مغنطیس من قضیب یمثل النواة أو القلب علیھا یلف سلك معدني ناقل معزول وعندما نغلق الدارة ونجعل التیار یسري في اللفیفة ینبعث حقل مغنطیسي ویتغیر المجال المغنطیسي وتأثیراته بزیادة التیار أو عند إنقاص عددا للفائف
( طول السلك الناقل.Boubinage) كما تتأثر خطوط القوة بالزیادة والنقصان.

في  الصورة أسفله لدينا   وشيعة لفيفة  وفي وسطها جسم صلب نواة  ومزودة  بتيار  كهربائي ونلاحظ خطوط القوى في  المجال  المغناطيسي  .














حركة طبلة السماعة (مكبر الصوت ناتجة عن تحرك اللفیفة بتغیر قطبیة التیار الوارد فیحصل الدفع والجذب
المتأثر بالتجاذب والتنافر بتغیر التیار الوارد من جھاز تضخیم الصوت.

لمحة تاريخية عن  المحولات  الكهربائية


   نشأة المحول لھا ارتباط وثیق بتاریخ التیار المتناوب (المتردد) علما بأن المصدر الأول للطاقة الكھربیة كانت البطاریة ذات التركیبة الكیمائیة وكان وجوبا انتظار ظھور التیار التناوب حتى یتواجد المحول ویصبح عملیا.
في سنة 1820 لاحظ الفیزیائي الدنمركي ھانز كریستیان أن لمجال المغنطیس خطوط قوى وتیار ناتج.

 في سنة 1830 قام بإضافة مصطلح الحث

وفي سنة 1831 قام الإنجلیزي میخائیل فراداي بسلسلة تجارب حیث توصل بإحداھا وھي التالیة أن لف
سلك نحاس معزول حول جسم حدیدي ثم لف سلكا آخر حول نفس الجسم وعندما أقحم التیار من بطاریة عند طرفي أحد السلكین لا حظ أن مؤشر وجود التیار تتحرك إبرتھا عند وصل البطاریة وعند فك الوصل .


تعريف  المحول الكهربائي  

أداة لتغییر أو تحویل تیار متناوب ذا قیمة معینة إلى قیمة مغایرة أوتثبيتها وأساسه النواة وھو القلب الحدیدي
( وفي بعض الأصناف قلب من مسحوق الحدید قابل للمغنطة) ویلف حول القلب سلك معدني عادة من النحاس
( أستعملت في بعض الحالات أسلاك من الألمنیوم) مكونا اللفیفة الأولى وھي مدخل التیار كما أن ھناك لفیفة ثانیة من سلك آخر تمثل خروج التیار.

تصنيف  المحول  الكهربائي


.1محول خافض للجھد : فیه یكون جھد الملف الثانوي  اقل من جھد الملفالابتدائي .abaisseur.
.2محول رافع للجھد: فیه یكون جھد الملف الثانوي  اكبر من جھد الملفالابتدائي.  .elevateur
 .2محول مثبت للجھد. بالنسبة  لهدا المحول  فهو يحافظ  على الجهد في  الملف  الثانوي ويسمى بالفرنسية stabiliseur.

أنواع المحول  الكهربائي

محولات قدرة:
ھي المحولات المستخدمة في شبكات النقل الكھربیة ومحطات التولید الكھربیة.

محولات توزیع: distribution transformers
ھي المحولات المستخدمة في شبكات التوزیع الكھربیة.
محولات قیاس:
١محولات للجھد Voltage transformers
٢محولات للتیار Current transformers

استخداماته :
١نقل القدرة الكھربیة لمسافات بعیدة من أماكن تولیدھا إلى أماكن توزیعھا واستخدامھا.

٢تستخدم مع أجھزة القیاس والوقایة عندما تكون التیارات 
والجھود الكھربائیة عالیة وذلك بخفض قیم التیارات أو الجھود إلى قیم صغیرة یمكن قیاسھا والتعامل معھا .
٣تستخدم في العزل الكھربائي بغرض منع الشوشرة 
الكھرومغناطیسیة في الدوائر الإلكترونیة.

٤تستخدم في اغلب الأجھزة الكھربیة والالكترونیة للحصول 
على جھود تشغیل ھذه الأجھزة والتي تعتبر صغیرة جدا بالمقارنة بجھد المصدر.

مكونات  المحول  الكهربائي



یتكون المحول من ملفین متقاربین حیث یؤثر كل منھما في الآخر ویسمى الملف الذي یوصل بمصدر التیار بالملف الابتدائي ویسمى الملف الآخر بالملف الثانوي وأھم فوائد المحولات



1) أنه  یمكن نقل الطاقة الكھربائیة من جزء من الدارة إلى جزء آخر دون توصیل مصدر التیار توصیلا مباشرا بذلك الجزء.



2) یمكن خلال ھذه العملیة أیضا تغییر الجھد بحیث یمكن زیادته أو إنقاصه وكذالك الحال بالنسبة للتیار.فمثلا إذا كان مصدر التیار جھده 220 فولت وأنت في حاجة إلى 6فولت أو غیر ذلك فیمكنك استخدام المحول المناسب .

 ولا یمكن استخدام المحولات إلا في حال التیارات المترددة ( المتناوبة) إذ لن یتكونفي الملف الثانوي جھد تأثیري إذ لم یتغیر المجال المغنطیسي في الملف الابتدائي بتغیر جھد التیارالمتصل به.

وفي حال توصیل الملف الابتدائي لمحول بمصدر للتیار المستمر فإنه لن یتولد جھد تأثیري في الملف الثانوي إلا في اللحظة التي تغلق فیھا الدارة أو تفتح إذ خلال ھذه اللحظة فقط یتغیر المجال

المغناطیسي الذي یتكون من مرور التیار في الملف الابتدائي.

أحد أنواع الصفائح المستعملة في المحولات لبناء القلب






كفاءة المحول وفاعلیته
لا یمكن لأي محول أن یستحث قدرة كھربیة من العدم ولكنھ فقط یقوم بعملیتي تحویل القدرة ونقلھا إذ أنه في الدارة الابتدائیة تتحول الطاقة الكھربیة إلى طاقة مغنطیسیة وھذه تنتقل إلى الملف الثانوي حیث تتحول إلى طاقة كھربیة وعلى ذلك فإن القدرة التي یمكن أخذھا من الملف الثانوي لایمكن أن تزید على القدرة الداخلة إلى الملف الابتدائي من المصدر الكھربي للتیار المتردد. ولكن برغم ذلك كمیة من القدرة یستھلكها الملف الابتدائي نتیجة لمقاومة أسلاكه وھناك كمیة أخرى من  القدرة تستھلك بواسطة الصفائح الحدیدیة المكونة لقلب المحول وعلى كل فإن فالقدرة التي یأخذھا المحول من المصدر أكبر بكثیر من القدرة التي تأخذ من ملفات الملف الثانوي .
نقول أن النسبة بین أقصى قدرة یمكن أخذھا من الملف الثانوي والقدرة التي تمر في الملف الابتدائي من مصدر التیار تسمى كفاءة المحول أي أن :كفاءة المحول = أكبر قدرة تخرج من الحول تقسم على القدرة الداخلة إلى المحول




















انـــتــــهــــــى

أتمنى أن أفيدك بهدا الموضوع 
والى موضوع جديد ان شاء الله
والحمد لله رب العالمين.
لا تنسى. لايك لصفحتي على الفيسبوك لتتوصل دائما بالجديد.