اختراعات

شرح شامل لـ المحول الكهربائي

شرح شامل لـ المحول الكهربائي

المحول الكهربائي

المحول الكهربائي هوعبارة عن جهاز كهربائي استاتيكى غير متحرك والسبب في تسميه أستاتيكى انه لا يحتوى بداخله على أي أجزاء متحركة و يستخدم المحول لتحويل الجهد المتردد من قيمة معينة الي قيمة اخري(أعلى أو أقل) مع ثبات القدرة ويتكون المحول بصورة عامة من دائرتين وهما الدائرة الكهربائية والدائرة المغناطيسيه حيث الدائرة الكهربية تتكون من ملفين وهما الملف الابتدائي الذي يوصل بالمصدر والملف الثانوي الذي يوصل بالأحمال اما الدائرة المغناطيسية تتكون من شرائح معدنية يتم تصنيعها من الحديد السليكوني عالي الجودة حيث يتم لف ملفات كلا من الجهد العالي والجهد المنخفض للمحول علي هيئة قرص دائري ويتم تجميع تلك الاقراص مع بعض علي شكل اسطوانة فيتم لف 3 اسطوانات تمثل ملفات الجهد العالي و 3 ملفات تمثل الجهد المنخفض بحيث يكون قطر ملفات الجهد المنخفض اقل من قطر ملفات الجهد العالي ويوجد حيث تكون هذة الشرائح هي على شكل E مجموعة من الشرائح الحديدية متصلة مع بعض مكونة حرف التي تحمل الملفات حيث يتم تسقيط ملف الجهد المنخفض ثم يتم تسقيط الافراص العازلة ثم يتم تسقيط ملف الجهد العالي ثم يتم قفل الشرائح من اعلي كما هو موضح بالشكل اسفله:

نظرية عمل المحول 
يقوم مبدأ عمل المحول الكهربي على قانون فرداي للحث الكهرومغناطيسي الذي ينص على ان قيمة الجهد الكهربائي تتناسب طرديا مع معدل التغير المغناطيسي وفقا لقاعدة اليد اليمنى.
ومن هذا نجد ان الطاقة الكهربية تمر في الدوائر الكهربية بفعل تشابك الخطوط المغناطيسية بهذه الدوائر إذا سلط جهد متردد على ملف ابتدائي فإنه يمر به تيار يؤدى إلى مجال مغناطيسي متردد تتجمع كل خطوطه داخل القلب الحديدي وتخترق الملفات الثانوية فتتولد فيها قوة دافعة كهربية وعند تحميل الملف الثانوي يمر به تيار متردد مع العلم بأن القدرة الداخلة تساوى القدرة الخارجة + المفاقيد.
الدائرة المكافئة للمحول
الشكل القادم يوضح الدائرة المكافئة التي تمثل المحول حيث تتكون من جزأين رئيسيين جزء يمثل الملف الابتدائي ويتكون من ممانعة ومقاومة  (R1-X1-R0-X0 ) والجزء الآخر يمثل الملف الثانوي وتكون مكوناته هي(R2.X2) أما مجموعة التوازي R0 وX0  يمثلان المقاومة و المحاثة المتكونتان في القلب الحديدي و التيار المار بهما هو تيار اللا حمل و يرمز له I0 وعادة يكون صغير جدا مقارنة بتيار الحمل الكامل فهو لا يتجاوز النصف أمبير في المحولات الصغيرة . ولا يتجاوز 10 أمبير في محولات نقل الطاقة . و يعود صغر هذا التيار إلي كبر ممانعة التوازي.


عندما نسأل انفسنا لماذا تقاس سعة المحولات بالكيلو فولت امبير KVA ولا تقاس بالكيلو واط KW والسبب في ذلك هو ان المحول يعتمد على الجهد والتيار فقط ولا يعتمد على معامل القدرة.
فالتيار هو المسبب للخسائر النحاسية و الجهد هو المؤثر للخسائر الحديدية ومجموع الخسارتين أعلاه تمثل خسائر المحول على شكل حرارة وهي المحدد لطاقة تغذية المحول.
ونلاحظ ان معامل القدرة ليس له أي تأثير حيث تقاس اغلب مصادر التغذية بالقدرة الظاهرية  مثل مولدات الطاقة والمحولات نظراً لعدم معرفة نوعية الأحمال التي تتغذى منها KVA هل هي أحمال خطيه أو غير خطيه وهل معامل القدرة منخفض أم مرتفع.
 لذا تحسب القدرة ( KVA )ك ف أ.