اختراعات

حلقات

ابراهيم احطاب

شاهد أكتر
حلقات


تحميل كتاب الخزان والمبرد والخراطيم الهيدروليكية Book Reservoir and radiator & hoses of hydraulic

فهرس الكتاب : 
1- مقدمة
2- الخزانات
3- مبردات الزيت
      - مبردات الهواء إلى الزيت
      - مبردات الماء إلى الزيت
      - موضع مبردات الزيت
4- الخراطيم القابلة للإثناء (المرنة)
      - خرطوم الضفيرة النسيجية
      - خرطوم ضفيرة السلك المفرد
      - خرطوم ضفيرة السلك المزدوج
      - خراطيم السلك الحلزوني
5- قرانات الخراطيم
6- تركيب توصيلات الخراطيم التي يعاد إستخدامها
7- إختيار المواسير والأنابيب
8- قارنات البليه الدوارة المزدوجة

تحميل الكتاب 

قراءة الكتاب دون تحميل 



فهرس الكتاب 
1- مقدمة
2- طريقة تشغيل المضخة والموتور الهيدروليكي
3- مقارنة بين تصميم المضخة والموتور
4- إزاحة وعزم المحرك الهيدروليكي
5- أنواع الموتورات الهيدروليكية
      - موتورات التروس
      - محرك (موتور) الريش
      - الموتورات المكبسية
      - موتور المكابس المحورية ذو الإزاحة المتغيرة
6- كفاءة الموتور الهيدروليكي وأهم التطبيقات
7- خريطة مقارنة الموتورات
رابط التحميل 


  1. Cuve
  2. Couvercle
  3. Conservateur
  4. Indicateur de niveau d'huile
  5. Relais Buchholz
  6. Tuyau d'huile
  7. Changeur de prises
  8. Moteur électrique du changeur de prises
  9. Transmission mécanique du changeur de prises
  10. Traversée du primaire, avec connexion à son extrémité
  11. Dôme avec transformateurs de courant à l'intérieur
  12. Traversée du secondaire
  13. Connexion du secondaire avec l'extérieur
  14. Dôme avec transformateurs de courant à l'intérieur
  15. Enroulements
  16. Noyau magnétique
  17. Élément mécanique maintenant le noyau magnétique et les enroulements ensemble exerçant une force de compression
  18. Connexion du changeur de prises aux enroulements
  19. Robinet d'huile
  20. Robinet d'air


les transformateur de puissance



يمكن تقسيم الأعطال المحتمل حدوثها في المحولات إلى الأنواع التالية:
  • زيادة الحمل أو حدوث قصر خارجي.
  • أعطال في ملفات المحول وتوصيلاته.
  • أعطال في الأجهزة المساعدة والتي تعتبر أجزاء من المحول.

 الحماية ضد تجاوز الحمل أو القصر الخارجي:

نظرا لأن تجاوز الحمل قد يستمر لفترة طويلة تعتمد على أقصى درجة حرارة مسموح بها لملفات المحول وطبيعة وسط التبريد. وتسمح جميع المواصفات المعمول بها يتجاوز الحمل المقنن للمحول لفترة زمنية محددة تعتمد على الحمل الذي كان يعمل عليه المحول قبل تجاوز الحمل مباشرة وعلى نسبة تجاوز الحمل ودرجة حرارة وسط التبريد.
ويجب ملاحظة أنه إذا زادت درجة حرارة الملفات عن أقصى قيمة مسموح بها فإن ذلك يؤثر على العمر الافتراضي للمحول،إلا أن يتم تعويض تجاوز العمل الذي تعرض له المحول بفترات من العمل الخفيف.
كما يجب التأكد قبل السماح يتجاوز العمل من أن جميع أجزاء المحول لن تتأثر بهذا التجاوز.
تعطي مصانع المحرف  عادة دليلا لتجاوز الحمل على المحول فيشكل جدول يعرف باسم دليل التحصيل. ويجب طلب هذا الجدول من صانع المحول، حيث من الأفضل استعمال الجدول الخاص بكل محول بعينه. ويلزم عند وضع خطة الحماية مراعاة الجداول الخاصة يتجاوز الحمل وذلك بعد أخذ خطة التحميل في الاعتبار. ويجب تغيير ضبط أجهزة الحماية تبعا للفترات المسموح بها تجاوز العمل على المحول. يمكن الحماية من تجاوز الحمل والقصر الخارجي كما يلي:
أولاً: تشغيل قاطع الدائرة الخاص بالمحول بواسطة وحدة إعتاق مباشرة أو غير مباشرة بحيث يكون له منحنى زمن – تيار يحتوي على حماية تجاوز الحمل (تأخير زمني طويل)، ويتم اختيار وضبط حماية تجاوز الحمل تبعا للجداول السابقة.
نلاحظ في تلك الطريقة أن نظام الحماية ليس له اتصال مباشر بالمحول إنما يعمل تبعا للتيار المار به.
ثانياً:استعمال أجهزة حساسة لدرجة الحرارة يتم تركيبها في المحول حيث يمكنها أن تقوم بواحدة أو أكثر من الوظائف الآتية:
  • إعطاء بيان عن درجة حرارة المحول (الملفات ووسط التبريد).
  • إعطاء تحذير (جرس مثلاً) عندما ترتفع درجة الحرارة عن حد معين داخل المحول.
  • تشغيل وحدة تبريد الطوارئ في المحول في حالة وجودها.
  • تشغيل دائرة إعتاق قاطع الدائرة الخاص بالمحول إذا تجاوزت درجة الحرارة الحد المسموح بها.
ومن الملاحظ أن تلك الأجهزة كثيرة ومتنوعة، نذكر منها باختصار ما يلي:
  • ترمومتر بسيط.
  • ترمومتر بملامسات.
  • مرحل حراري.
  • جهاز تحديد البقعة الساخنة.
  • مرحل البوخولز.
ويجب تحديد ما نراه مناسبا لظروف التشغيل والحماية بحيث يتوافق هذا مع أهمية الأحمال والاعتبارات الاقتصادية.
كما أنه من الممكن في بعض الأحيان فصل بعض الأحمال غير الهامة في فترات تجاوز الحمل، وذلك عندما يكون العامل الاقتصادي له تأثير حاسم في أخذ القرار. وسوف نستعرض فى الأسطر التالية محول البوخولز فقط.
موحل البوخولز:
من المعروف أن أعطال القلب الحديدي للمحول (انهيار عزل الشرائح الحديدية للقلب الحديدي للمحول) وكذلك التوصيلات الكهربائية غير الجيدة لأطراف التوصيل للملفات ينتج عنها ارتفاع موضعي لدرجة الحرارة والتي قد تصل إلى 350 درجة مئوية. هذا الارتفاع العالي في درجة الحرارة يتسبب في انحلال زيت المحول إلى غازات والتي تصعد أعلى المحول فوق زيت المحول والتي يمكن تجميعها في الخزان الذي يعلو المحول. ويعتبر محول البوخولز من أبسط وسائل الحماية للمحولات. ويستخدم دائما في المحولات المزودة بتنك (خزان) لتجميع الغازات المتصاعدة من انحلال زيت المحولات. والموحل عبارة عن وعاء معدني متصل بأنبوب بطرف التنك وأنبوب آخر بالمحول. والوعاء مهيأ لاستقبال الغازات المتصاعدة من خزان المحول والتأثر بكمية تلك الغازات. ويحتوي ذلك الوعاء على عوامتين أسطوانيتين الشكل من الألمنيوم، تطفوان على سطح الزيت عندما يكون الوعاء ممتلئاً بالزيت.
وكل عوامة تتحرك حول محور وتتحكم فينقط تلامس زئبقية. وتكون نقاط التلامس مفتوحة طالما كانت العوامة طافية. والعوامة الأولى موجودة في قمة الوعاء والأخرى بالقرب من قاع الوعاء.
وتعمل العوامة الأولى على توصيل دائرة إنذار بينما تعمل العوامة الثانية على توصيل دائرة فصل للمحول وذلك على حسب كمية الغازات.
في حالة التشغيل العادي (عدم حدوث أي أعطال) فإن كمية الغازات المتصاعدة من انحلال زيت المحول تكون قليلة جدا وبذلك يستمر المحول بالعمل.
في حالة زيادة التحصيل أو حدوث عطل في القلب الحديدي للمحول أو عطل في التوصيلات الكهربائية لأطراف الملفات ترتفع درجة حرارة الزيت نتيجة للارتفاع في درجة حرارة الملفات أو ارتفاع درجة حرارة القلب الحديدي وتبدأ الغازات بالتصاعد. تتجمع تلك الغازات في الخزان العلوي وعندما يمتلئ الخزان تبدأ تلك الغازات في الوصول إلى وعاء المرحل. عندما تصل كمية الغازات المتصاعدة في غرفة المرحل إلى قيمة معينة تبدأ العوامة العلوية بالحركة لتغلق نقاط التلامس لدائرة الإنذار.
عند زيادة كمية الغازات المتصاعدة لتصل إلى العوامة المثبتة بالقرب من قاع الوعاء – تتحرك تلك العوامة لتغلق نقاط التلامس لدائرة الفصل للقاطع ليقوم القاطع بفصل المحول عن الشبكة.
وعموماً يعمل الجهاز ويعطي إنذارا في الحالات التالية:
  • عند تكون بقعة ساخنة داخل المحول نتيجة لوجوا قصر بين شرائح القلب الحديدي.
  • عند انهيار عزل المسامير التي تثبت القلب الحديدي.
  • عند فتح أي من نقط التلامس للموصلات.
  • زيادة التحميل للمحول.
  • عند انخفاض مستوي الزيت لوجود تسرب.
وإذا استمرت أي من الحالات السابقة ولم تعالج أو حدوث قصر كهربي شديد فسوف تهبط العوامة السفلي وتعمل على توصيل دائرة الفصل للقواطع.
يمكن معرفة نوع العطل الحادث داخل المولد وذلك بالتحليل الكيميائي للغازات والأبخرة المتجمعة في الخزان العلوي للمحول كما يلي:
  • وجود الهيدروجين + الأسيلتين يدل على وجود كهربي بين أجزاء المحول.
  • وجود الهيدروجين + الأسيلتين + الميثان يدل على وجود عطل في غير نسبة التحويل للمحول. أو قوس قوي ومؤثر على عزل المحول.
  • وجود الهيدروجين + الميثان + الآيثيلين يدل على وجود ارتفاع في درجة حرارة القلب الحديدي.
  • وجود الهيدروجين + الأيثيلين + ثاني أكسيد الكربون + الإيثان يدل على وجود ارتفاع في درجة حرارة ملفات المحول.
  الحماية ضد الأعطال في ملفاته المحول وتوصيلاته
تتعرض كل من ملفات المحول (الابتدائي والثانوي) إلى أنواع عديدة ومختلفة من قصر الدائرة ويمكن تقسيمها كما يأتي:
  • عطل أرضي على أطراف ملفات الجهد العالي.
  • عطل وجه – وجه على أطراف ملفات الجهد العالي.
  • عطل أرضي داخلي على أطراف ملفات الجهد العالي.
  • عطل وجه – وجه داخلي على أطراف الجهد العالي.
  • عطل قصر دائرة بين ملفات الجهد العالي.
  • عطل أرضي على أطراف الجهد المنخفض.
  • عطل وجه – وجه على أطراف الجهد المنخفض.
  • عطل أرضي داخلي على ملفات الجهد المنخفض.
  • عطل وجه – وجه داخلي بين ملفات الجهد المنخفض.
  • عطل قصر دائرة بين ملفات الجهد المنخفض.
  • عطل وجه – وجه خارجي.
  • عطل أرضي خارجي.
ويعتبر قصر الدائرة هو أخطر الحالات الشاذة التي قد يتعرض لها المحول على الإطلاق. ورغم التعداد الكبير في أنواع الأخطاء التي قد يتعرض لها المحول، إلا أن كل هذه الأخطاء يتم الحماية منها بثلاثة أنواع رئيسية من الحماية هي:
  • حماية تجاوز التيار.
  • الحماية الفرقية.
  • حماية الخطأ الأرضي.
والأجهزة المستعملة في الحماية هي أجهزة الحماية والقطع المذكورة في الأبواب السابقة بأنواعها المختلفة (مصهرات قواطع – دائرة – مرحلات).
    الحماية ضد تجاوز التيار:
تساعد الحماية ضد تجاوز التيار في الخطة العامة لعملية حماية المحول ضد أعطال الملفات. ويجب من وضع متطلبات خطة الحماية بالاسترشاد بالشروط الوطنية أو العالمية المعترف بها في هذا المجال مع الأخذ في الاعتبار الحالة الخاصة للمحول. نذكر في هذا المجال متطلبات حماية تجاوز التيار للمحولات تبعا للكود الأمريكي وذلك كحد أدنى من المتطلبات (NEC – 1993 – 450)
يتم إجراء حماية المحول إما باستخدام حماية على الجانب الابتدائي فقط (الجهد العالي عادة) وأما باستخدام حماية على الجانب الابتدائي والجانب الثانوي معا.
أولا: عند استخدام حماية على الجانب الابتدائي فقط يراعى ما يأتي:
× المحولات التي يزيد جهد أحد جانبيها عن 600 فولت يمكن الحماية بأحد الطريقتين الآتيتين:
  • استخدام مصهر بمقنن لا يزيد على 250% من تيار الحمل الكامل على الجانب الابتدائي. ويشترط في هذا المصهران يتحمل 200% من هذا التيار بصفة دائمة (الرتبة E في المواصفات الأمريكية). هذا النوع من المصهرات يعرف باسم مصهرات الخدمة أو مصهرات الحماية الثانوية, وهو مصمم لكي ينصهر بعد حوالي 600 ثانية عند حوالي 220% من مقنن التيار له.
  • استخدام قاطع دائرة بمقنن لقط لا يزيد على 300% من تيار الحمل الكامل على الجانب الابتدائي للمحول، أو استخدام مصهر عادي لا يزيد مقننة على 300% أيضا.
× المحولات التي لا يزيد الجهد على جانبيها عن 600 فولت يتم استخدام مصهر بمقنن تيار – أو قاطع دائرة بمقنن تيار لقط – يساوي 125% من تيار الحمل الكامل على الجانب الابتدائي للمحول.
هذا بشرط أن تكون قدرة حمل التيار للكابل المغذي للمحول تساوي 125% أيضا من تيار الحمل الكامل. ويمكن في تلك الحالة وضع الحماية عند طرف كابل التغذية من ناحية المصدر بحيث تصبح تلك الحماية كافية لكل من المحول والكابل مهما كان طول هذا الكابل.
ثانياً: عند استخدام حماية على كل من الجانب الابتدائي والجانب الثانوي:
  • للمحولات الأعلى من 600 فولت للملف الثانوي وفي حالة استخدام قاطع كهربائي فيجب ضبط قاطع الدائرة ليعمل على 300% من التيار المقنن وذلك للمحولات ذات المعاوقة الحثية التي لا تزيد عن 6% وفي حالة استخدام الفيوز فيضبط ليعمل على 150% من التيار المقنن وذلك للحماية الموجودة في الملف الثانوي. يتم تعديل ضبط قاطع الدائرة ليعمل علي 250% من التيار المقنن، وذلك للمحولات ذات المعاوقة الحثية التي تزيد على 6% وفي حالة استخدام الفيوز فيضبط ليعمل على 125% من التيار المقنن.
  • للمحولات الأقل من 600 فولت للملف الثانوي وفي حالة استخدام قاطع كهربائي فيجب ضبط القاطع ليعمل 250% من التيار المقنن وفي حالة استخدام الفيوز فيضبط ليعمل على 300% من التيار المقنن،وذلك للمحولات فيات المعاوقة الحثية التي تزيد أو تقل على 6% وذلك للحماية الموجودة في الملف الثانوي.
  • للمحولات الأعلى من 600 فولت للملف الابتدائي وفي حالة استخدام قاطع كهربائي فيجب ضبط القاطع ليعمل 400%من التيار المقنن،وذلك للمحولات ذات المعاوقة الحثية التي لا تزيد على 6% وفي حالة استخدام الفيوز فيضبط ليعمل على 200% من التيار المقنن وذلك للحماية الموجودة في الملف الابتدائي.
  • للمحولات الأعلى من 600 فولت للملف الابتدائي وفي حالة استخدام قاطع كهربائي فيجب ضبط القاطع ليعمل 400% من التيار المقنن وذلك للمحولات ذات المعاوقة الحثية التي تزيد عن 6% وفي حالة استخدام الفيوز فيضبط ليعمل على 200% من التيار المقنن وذلك للحماية الموجودة في الملف الابتدائي.
ويمكن في جميع الحالات المذكورة استخدام مقنن جهاز الحماية الأكبر مباشرة في حالة عدم وجود المقنن المطلوب بالضبط.
ثالثاً: للمحولات الصغيرة يمكن اتباع ما يأتي:
  • إذا كان تيار الجانب الابتدائي المقنن للمحول أقل من 2 أمبير يستخدم مصهر بمقنن أو قاطع دائرة بمقنن لقط لا يزيد على 300% من تيار الحمل الكامل.
  • إذا كان تيار الجانب الابتدائي أقل من 9 أمبير وحتى 2 أمبير يستخدم مصهر بمقنن أو قاطع دائرة بمقنن لقط لا يزيد على 167% من تيار الحمل الكامل.
وفي كلتا الحالتين يستخدم المقنن الأصغر مباشرة في حالة عدم وجود المقنن المطلوب بالضبط يجب أن يكون لدى أجهزة الحماية على الجانب الابتدائي القدرة على عمل ما يأتي:
  • تحمل تيار المغنطة المندفع للمحول:
تحدث هذه الظاهرة عند إعادة توصيل المحول من جانبه الابتدائي على مصدر التغذية مع عدم وجود حمل على جانبه الثانوي، ويكون ذلك التيار على شكل تيار لا حملي ذي قيمة عالية تتراوح من 8 إلى 12 ضعفا من تيار الحمل الكامل المقنن للمحول. ويستمر هذا التيار لفترة عابرة تؤخذ عادة 0.1 ثانية في أغراض الحماية. ويؤخذ الرقم 8 للمحولات حتى مقنن 1000 ك.ف.أ, والرقم 12 للمحولات الأكبر من ذلك.
يعتبر تيار المغنطة المندفع من الظواهر الموجودة في جميع المحولات، ويكون وجودها أكثر وضوحا في المحولات الحديثة بسبب قدرة قلب تلك المحولات على الاحتفاظ بالمغناطيسية المتبقية بصورة أكبر من المحولات القديمة. ويحتوي هذا التيار على موجة بالتردد الأساسي (60 هرتز) وعلى موجات أخرى على جميع التوافقيات الزوجية والفردية مع وضوح التوافقيات الثانية التي هي خاصية مميزة لهذا التيار. كما يحتوي على مركبة تيار ثابت. عند إجراء عملية الحماية على المحول يتم توقيع النقطة المناظرة لتيار المغنطة المندفع على خريطة الزمن التيار. ويجب أن يكون منحنى جهاز حماية الجانب الابتدائي فوق هذه النقطة حتى لا تتسبب في تشغيله.
  • فصل القصر الأرضي المباشر الحادث علي الجانب الثانوي قبل تلف المحول:
يتم عادة تصميم المحولات بحيث تتحمل الأجهادات الداخلية الناتجة من قصر الدائرة على الأطراف الخارجية لفترات محددة يجب معرفتها من الصانع وعلى حسب المواصفات العالمية. ولإجراء الحماية السليمة يجب أن يكون الخطأ المناظر لخاصية تلف المحول من تيارات القصر أعلى بأكمله من منحنى الزمن – التيار لجهاز الحماية من القصر.
- طريقة توصيل المحول:
نظرا لأن المحول يعمل في الأحوال العادية وأحوال الأعطال تبعا لقاعدة تساوي القوة الدافعة المغناطيسية (الأمبير – لفة) في الملفين الابتدائي والثانوي. وعلى ذلك يجب الأخذ في الاعتبار اختلاف تيار الوجه عن تيار الخط في توصيلة شكل دلتا – نجمة.
   الحماية الفرقية للمحول
من المهم أن نلاحظ أن مرحل تجاوز التيار يتم استعماله للحماية الفرقية. وتعتمد الحماية الفرقية على تغذية المرحل بتيارين متساويين -للحالة المثالية في حالة عدم وجود أعطال – من محولي تيار كما هو مبين بالشكل رقم 1، وتكون المنطقة المحمية هي المنطقة المحصورة بين محولي التيار، بحيث:
  • في حالة عدم حدوث أعطال داخل المنطقة المحمية فإن التيارين 11 و 12 يكونان متساويين ويكون التيار داخل ملف التشغيل مساوية للصفر أو لا يعمل المرحل.
  • في حالة حدوث عطل داخلي من الأنواع السابقة (داخل منطقة الحماية) فإن ذلك يؤدي الى اختلاف في قيمتي I1 و I2 مما يسبب في تشغيل المرحل إذا زاد هذا الفرق على حد معين.
  • في حالة وجود عطل خارجي (خارج منطقة الحماية) سوف يزيد التيار الداخل والخارج من المحول ويكون التياران I1 و I2متساويين ويكون التيار داخل ملف التشغيل مساوية للصفر ولا يعمل المرحل.
هذه هي النظرية الأساسية من وجهة النظر المثالية، أما في الحالة العملية فإن الحماية الفرقية ترتبط دائما بعدة مشاكل منها:
  • لا يجوز الاعتماد على الحماية الفرقية فقط والاستغناء بها عن حماية تجاوز التيار حيث إن الحماية الفرقية محددة بمنطقة المحول فقط كما سبق بيانه.
  • ترتبط الحماية الفرقية بمشاكل عديدة نذكرها فيما يلي باختصار مع ذكر الحلول لها.
أولاً: تيار المغنطة المندفع:
كما أشرنا سابقا فإن تيار المغنطة المندفع هو تيار لا حملي، أي أنه يظهر على الجانب الابتدائي فقط ولا يظهر على الجانب الثانوي. معنى ذلك ببساطة أن مثل هذا التيار من الممكن أن يسبب عمل المرحل ألفرقي. توجد حلول عديدة للتغلب على هذه المشكلة، وجميع هذه الحلول ممكنة ومطبقة عمليا، منها ما يأتي:
  1. استعمال مرحل فرقي بحساسية منخفضة لموجة التيار المندفع. أي إن هذا المرحل له تيار لقط مرتفع بحيث يتجاوز التيار المندفع، بالإضافة إلى تأخير زمني كاف.
  2. استخدام مرحل انخفاض جهد مع المرحل ألفرقي. يميز هذا المرحل بين حالة التيار المندفع وحالة قصر الدائرة التي تكون مصحوبة بانخفاض شديد في جهد أحد الأطوار على الأقل.
  3. تغذية المرحل الفرقي بعزم معاكس لعزم التشغيل يتم توليده من توافقيات التيار المندفع وخاصة التوافقية الثانية. أن هذا يميز بين تيار القصر الذي لا يحتوي على تلك التوافقية وبين التيار المندفع.
  4. يمكن كذلك منع تشغيل المرحل الفرقي بأية وسيلة عند لحظة تشغيل المحول وتوصيلة على مصدر التغذية.
ثانياً: وجود فرق بين تياري المرحل الفرقي:
لا يمكن من الناحية العملية الحصول على تيارين متساويين تماما من محولي التيار الذين يغذيان المرحل الفرقي،وذلك نتيجة لتفاوت الصناعة والتوصيلات والأجهزة وغير ذلك.
ورغم أن هذا الفرق يكون صغيرا في الحالات العادية بحيث يمكن ضبط المرحل تبعا لذلك، إلا أنه عند حدوث عطل خارجي فإن ارتفاع قيمة تيار القصر يرفع من قيمة هذا الفرق مما قد يؤدي إلى تشغيل المرحل نتيجة لخطأ خارج منطقة الحماية.









كيف يعمل المحول؟
المحولات هي آلة قادرة على استقبال التيار المتردد في جهد واحد ثم تقوم بتحويله  لجهد آخر.
في هذه المقالة ، سوف نمر من خلال طريقة عمل وبناء محولات الثلات فاز من خلال البدء من أبسط أشكالها. سوف نفهم أيضا ما هو محول الطاقة وكيف يتم بناؤه.

لماذا يتم استخدام المحولات؟
المحولات هي أجهزة توجد في كل مكان. يتم استخدامها إما لتكثيف الجهد A.C. ولكن ، لماذا يجب علينا أن نقوم بهدا التحول في الجهد؟ إنها حقيقة علمية أن الجهد المتصاعد مرتبط بتيار مخفض. تيار مخفض يؤدي إلى فقدان طاقة التيار الدوامي المنخفض. وبهذه الطريقة ، تساعد المحولات على تحقيق كفاءة نقل أفضل أثناء نقل الطاقة عبر مسافات أطول.


هذا بدوره يزيد من كفاءة الإرسال

بعد أن تنتقل الطاقة الكهربائية إلى البقعة المطلوبة ، يمكن تقليل الجهد إلى المستوى المطلوب ، باستخدام المحول التدريجي.

مبدأ العمل الأساسي
مبدأ العمل الأساسي للمحول هو الحث الكهرومغناطيسي البسيط. ووفقًا لهذا المبدأ ، فإن تدفقًا مغناطيسيًا متغيرًا مرتبطًا بحلقة سيحرض قوة كهربيًا عبرها.
مثل هذا المجال المغناطيسي المتذبذب يمكن أن ينتج بسهولة عن طريق ملف و نظام (E.M.F (EP بالتناوب. يقوم الموصل الحامل الحالي بإنتاج مجال مغناطيسي حوله. سيكون الحقل المغناطيسي الناتج عن الملف كما هو موضح في الجزء الأول من الشكل 2. مع الطبيعة المتقلبة للتيار المتناوب ، فإن المجال المغناطيسي المرتبط بالملف سوف يتذبذب أيضا.

يمكن ربط هذا التدفق المغناطيسي بشكل فعال مع لف ثانوي بمساعدة نواة مكونة من مادة مغنطيسية حديدية. يظهر التدفق المغناطيسي المرتبط في الجزء الثاني من الشكل أسفله. هذا المجال المغناطيسي المتذبذب سيحفز E.M.F في الملفات الثانوية بسبب الحث الكهرومغناطيسي.
 يتم الإشارة إلى E.M.F المستحث بواسطة ES.


هذا المجال المغناطيسي يمكن أن ترتبط بشكل فعال لفائف ثانوي.

نظرًا لأن الدرجات مرتبة في سلسلة ، فإن صافي E.M.F المستحث عبر اللف سيكون إجماليًا لكل من (E.M.Fs (eS المستحث في كل دوران. Ns يمثل عدد الدورات في اللفة الثانوية.

بما أن نفس التدفق المغناطيسي يمر عبر الملفات الأولية والثانوية ، فإن المجال الكهرومغناطيسي لكل لفة لكل من الملفين الأولي والثانوي سيكون هو نفسه.

ترتبط دالة E.M.F لكل لفة للملف الأساسي بجهد الإدخال المطبق كما هو موضح.


من خلال إعادة ترتيب المعادلات أعلاه ، يمكن إثبات أن E.M.F المستحث في الملف الثانوي يعبر عنه على النحو التالي.

هذا يعني ببساطة أنه مع وجود عدد أقل من المنعطفات في المرحلة الثانوية مما هو في المرحلة الابتدائية ، يمكن للمرء أن يقلل الجهد الكهربائي. وتعرف هذه المحولات باسم المحولات التدريجية. للحالة العكسية ، يمكن للمرء زيادة الجهد (المحول خطوة لأعلى).

ولكن بما أن الطاقة محفوظة ، يجب على التيارات الرئيسية والثانوية أن تطيع العلاقة التالية.



محولات الثلاث فاز

تستخدم المحولات ثلاثية الطور 3 محولات أحادية الطور ، كما هو موضح في الشكل أدناه.


يتضح من الشكل أعلاه أن المحول المستقل ثلاثي الطور سيتطلب كمية كبيرة من المواد الأساسية وينتج عنه تصميم ضخم. ونتيجة لذلك ، تستخدم المحولات العملية ثلاثية الطور تكوين ملف مختلف قليلاً. لجعله أكثر اقتصادية يستخدم التصميم الموضح في أسفله. 
هنا ، الملفات الأولية والثانوية تم تركيبها بشكل مكثف. يتم استخدام ثلاثة أزواج متحدة المركز في محول ثلاثي الطور.



يتم عمل اللفات المتمركزة على ثلاثة أطراف  كما هو موضح في اعلاه. 

محول الطاقة - ميزات بناء المحولات.
يشار إلى المحولات التي تستخدم في تطبيقات الجهد العالي باسم "محولات الطاقة". يتعاملون مع الجهد الكهربائي في نطاق 33 إلى 400 كيلو فولت. يختلف محول محول الطاقة تمامًا عن محول محول الجهد المنخفض (محول التوزيع). سوف نستكشف تفاصيل البناء والاتصال لمحول التيار المتعرج في هذه الجلسة.

نوع متعرج
تستخدم محولات الطاقة بشكل عام نوعًا خاصًا من اللف ، والمعروفة باسم لف من نوع القرص ، حيث ترتبط اللفات المنفصلة بالقرص في سلسلة ، عبر التقاطعات الخارجية والداخلية.


يتم عرض طريقة توصيل الأقراص معًا في الجزء الثاني والثالث من الشكل.

الجزء الأول من الشكل أعلاه يوضح الأقراص المنفصلة. في الجزء الثاني والثالث ، يتم عرض الترابط الداخلي والخارجي.

اتصال متعرج
ترتبط اللفائف المنخفضة الجهد لمحولات الطاقة في تكوين دلتا ويتم توصيل اللفات عالية الجهد في تكوين النجوم. تظهر وصلات اللفة على التوالي  .
اتصال دلتا في اللفات الجهد المنخفض يؤدي إلى 3 محطات لتوصيل الطاقة الكهربائية. تم وضع علامة "R" و "Y" و "B" في الشكل  أعلاه.
على العكس من ذلك ، يؤدي اتصال النجمي في محولات الجهد العالي إلى 4 محطات لتوصيل الطاقة الكهربائية. ويشار إلى ذلك باسم "r" و "y" و "b" و "n" في الشكل أعلاه. وبالتالي ،  الطاقة الكهربائية بين أي زوج من أسلاك الطور ، فإن الجهد يرتفع إلى الجذر ثلاث مرات. يعرف هذا الجهد باسم "خط الجهد". وهذا يعني أيضًا أنه من خلال محول فاز واحد إلى ثلاث فاز يمكننا رسم 4 أسلاك إخراج ؛ أسلاك الطاقة 3 فاز واحدة محايدة. إذا قمت بسحب الطاقة بين سلك متعادل وطور ، فإن ذلك يعرف باسم "جهد الطور".

هناك حاجة إلى العوازول ذات الجهد العالي لإخراج الطاقة الكهربائية. يتضح من الشكل أسفله أن العوازول في جانب الفولتية العالية أكبر بكثير مقارنة مع العوازول ذات الجهد المنخفض.


البناء الأساسي
يتم تصنيع قلب المحولات من صفائح رقيقة، والصلب. تتجمع رقاقات الصلب هذه معا ، كما هو موضح في اسفله ، لتشكيل الأطراف ثلاثية الطور. الغرض من التصفيح الرقيق هو تقليل فقد الطاقة بسبب تكوين التيار الدوامي. لاحظ هنا أن كتل الطبقة المنفصلة في الجزء الأول من الشكل أسفله هي طبقة مكدسة من رقاقات الصلب الأكثر رقة. يتراوح سمك كل صفائح الفولاذ من 0.25 - 0.5 مم.

يتم تكديس هذه التصفيح معا لتشكيل أطراف الثلاثية الطور.

عادةً ما تكون ملفات الجهد المنخفض موجودة بالقرب من القطب. إذا تم وضع لفائف HV بالقرب من القطب ، بسبب الجهد العالي، سوف تكون هناك حاجة إلى كمية كبيرة من المواد العازلة . وبالتالي من خلال وضع الملف المنخفض بالقرب من القطب ، يمكننا توفير كمية جيدة من المواد العازلة.
سيخضع جهد الخرج الخاص بالمحول لتقلبات طفيفة بسبب أسباب مثل اختلاف الحمل والتغير في تزويد مدخلات الطاقة. تساعد آلية المراقبة في الملف الثانوي في تنظيم جهد الخرج على الحد المحدد. تقوم آلية المراقبة ببساطة بتغيير عدد الملفات النشطة في عمل المحول ، وبالتالي تتحكم في جهد الخرج. نظرًا لوجود عدد أكبر من المنعطفات في لفائف الجهد العالي ، يمكن التحكم في ضبط دقيق للجهد بشكل أكثر دقة من خلال توفير التنصت على الجانب HV. هذا هو سبب آخر لماذا لا توضع اللفات ذات الجهد العالي بالقرب من القلب. إذا تم وضعها بالقرب من القلب ، فإن حركة آلية التنصت ستكون أكثر صعوبة ، مما يجعل تصميم التنصت أكثر تعقيدًا.

خسائر الطاقة في المحولات
تحدث أنواع مختلفة من فقدان الطاقة أثناء نقل الطاقة من الملف الأساسي إلى الملف الثانوي. فيما يلي المصدر الرئيسي لخسائر الطاقة.
  • خسارة Eddy current
  • Hysteresis loss
  • خسارة I2R

كل هذه الطاقة المفقودة تتبدد كحرارة ، لذلك فإن آلية التبريد المناسبة ضرورية للحفاظ على درجة الحرارة الأساسية والمتعرجة للمحول دون حد معين.


    عادة ما يتم غمر المحول في زيت التبريد لتبديد الحرارة. يتضح من الشكل أعلاه أن الزيت الساخن في قاع الخزان يرتفع إلى الأعلى بواسطة الحمل الحراري الطبيعي (قوة الطفو). يتم تمرير هذا السائل الساخن إلى الزعانف ، التي يتم تركيبها خارج المحول ، عبر أنبوب علوي. يحرر الزيت من الحرارة عندما يمر من خلال الزعانف ويتم تبريده. ينخفض الزيت ذو درجة الحرارة المنخفضة بشكل طبيعي إلى القاع ويدخل المحول من خلال أنبوب الزعانف السفلي. وبالتالي يتم إنشاء حركة دائرية من الزيت في المحولات.

استخدام خزان Conservator
الزيت في الخزان سيتوسع لأنه يمتص الحرارة.والخزان هو الدي يساعد على استيعاب هذا التغيير في الحجم. كما هو موضح في الشكل أسفله ، هناك مساحة خالية فوق الزيت ، في الخزان العلوي. عندما يمتد الزيت ، فإن هذا الفضاء يتقلص ويستوعب لارتفاع الحجم.





شرح طريقة عمل الانفرتر ؟ How does an Inverter Work 

الانفرتر جزء لا يتجزأ في التكنولوجيا الحديثة
   
وقد لعب الأنفرتر دورا بارزا في العالم التكنولوجي الحديث بسبب الارتفاع المفاجئ للسيارات الكهربائية وتقنيات الطاقة المتجددة. المحولات تحويل الطاقة DC إلى طاقة التيار المتردد. كما أنها تستخدم في إمدادات الطاقة غير المنقطعة ، التحكم في الآلات الكهربائية وتصفية الطاقة النشطة.

ما هو التيار المتناوب؟

 يعكس التيار المتناوب دوريا اتجاهه. لهذا السبب ، سيكون متوسط قيمة التيار المتناوب خلال دورة صفر.

Square Wave A.C
قبل الشروع في إنتاج موجة جيبية ، دعنا نرى كيف يتم إنتاج التيار المتردد لموجة مربعة. في الواقع ، تستخدم محولات النوع القديمة لإنتاج موجة مربعة بسيطة كناتجها.


    دعونا نبني دائرة مثيرة للاهتمام كما هو موضح ، مع 4 مفاتيح وفلطية دخل واحدة. هذه الدائرة هي المعروفة باسم العاكس الجسر الكامل. يتم رسم المخرجات بين النقطتين A و B. لجعل تحليل الدارة هذا أسهل ، لنستبدل هذا الحمل الفعلي بحمل افتراضي. فقط لاحظ تدفق التيار عندما تكون المفاتيح S1 و S4 ON و S2 و S3 في وضع إيقاف التشغيل. الآن ، فقط قم بالعكس وراقب التدفق الحالي. من الواضح أن التدفق الحالي هو عكس ذلك في هذه الحالة ، كما هو الجهد الناتج عبر الحمل. هذه هي التقنية الأساسية التي تنتج تيارًا مربعًا متناوبًا.



مقدمة من مفاتيح أشباه الموصلات
نعلم جميعًا أن تردد التيار المتناوب المتوفرة في منازلنا هو 50 هرتز ، وهذا يعني أننا بحاجة إلى تشغيل مفتاح التشغيل والإيقاف 100 مرة في الثانية ، وهو أمر غير ممكن ، سواء كان يدويًا أو باستخدام مفاتيح ميكانيكية. نحن نقدم مفاتيح أشباه الموصلات مثل MOSEFT لهذا الغرض. يمكنهم تشغيل وإيقاف آلاف المرات في الثانية الواحدة. بمساعدة إشارات التحكم ، يمكننا تشغيل الترانزستورات أو إيقافها بسهولة.



إن الموجة المربعة هي عبارة عن تقدير مرتفع لمخرج موجة الجيب.
الانفرترات القديمة المستخدمة لإنتاجها.
لهذا السبب تسمع ضجيجًا كبيرًا عند تشغيل المروحة الكهربائية أو الأجهزة الأخرى باستخدام طاقة موجة مربعة.
هم أيضا سبب في تسخين المعدات الكهربائية.



نبض العرض التحوير النقي SINE موجة الإنتاج
دعونا نرى كيف يحققون ذلك. يتم استخدام تقنية تسمى تعديل عرض النبضة لهذا الغرض. منطق تعديل عرض النبض بسيط. توليد الجهد DC في شكل نبضات من عروض مختلفة. في المناطق التي تحتاج إلى سعة أكبر ، سيولد نبضات ذات عرض أكبر. تبدو نبضات الموجة الجيبية هكذا.

الآن هدا الجزء صعب. ماذا سيحدث إذا كان متوسط هذه النبضات في فترة زمنية صغير؟ سوف تفاجأ عندما ترى أن شكل النبضات المتوسطة يبدو مشابهًا جدًا لمنحنى Sine. كلما كانت النبضات الأفضل استخدامًا ، سيكون الشكل الأفضل لمنحنى الجيب.


كيف تصنع النبض وتعديله



الآن ، السؤال الحقيقي هو كيفية جعل هذه النبضات ، وكيف يمكننا وضعها في المتوسط بطريقة عملية؟ دعونا نرى كيف يتم تنفيذها في العاكس الفعلي.

وتستخدم اثنين من المقارنة لهذا الغرض. مقارنة مقارنة موجة جيبية مع موجات مثلثية. تستخدم المقارنة الواحدة موجة جيبية عادية ، وتستخدم المقارنة الأخرى موجة جيبية معكوسة
يتحكم المقارن الأول في محولات S1 و S2 ، بينما يتحكم المقارن الثاني في S3 و S4.
تحدد قواطع السحب S1 و( S2 (voltaevel عند النقطة A ، وتحدد المفتاحان الآخران مستوى الجهد عند النقطة B. يمكنك رؤية أن فرع واحد من خرج المقارنة مزود بباب منطقي NOT. سيعمل هذا على التأكد من أنه عند تشغيل S1 ، سيتم إيقاف S2 والعكس صحيح. وهذا يعني أيضًا أنه لا يمكننا أبدًا تشغيل S1 و S2 في الوقت نفسه ، مما يؤدي إلى قصر الدائرة الكهربائية على دائرة كهربائية قصيرة. يعطي تحويل S1 جهد الخلية عند النقطة A ويؤدي تشغيل S2 إلى إعطاء جهد صفر في نفس النقطة. نفس الشيء ينطبق على النقطة ب.


منطق تبديل PWM بسيط ، عندما تكون قيمة الموجة الجيبية أكثر من الموجة المثلثية ، فإن المقارنة تعطي إشارة واحدة ، أو إشارة الصفر.


مؤشر المقارنة
تبديل المنطق
Vsine & nbsp> & nbsp Vtrian & nbsp & nbsp، & nbsp1
Vsine & nbsp <& nbsp Vtrian & nbsp & nbsp، & nbsp0


لاحظ الآن تباين الجهد عند المقارنة الأول وفقًا لهذا المنطق. إشارة التحكم من 1 يتحول على MOSEFT. يتم عرض نبضات الجهد المنتجة عند النقطة A.
تطبيق نفس منطق التبديل ومراقبة نبضات الجهد المتولدة عند النقطة B.
نظرًا لأننا نرسم جهد الخرج بين النقطة A و B ، فسيكون صافي الجهد هو الفرق بين A و B.

هذا هو قطار النبض الدقيق الذي نحتاجه لإنشاء الموجة الجيبية. كلما كانت الموجة المثلثية أدق ، كلما كان قطار النبض أكثر دقة.


الترشيح السلبي: المتوسط Passive Filtering: Averaging

الآن ، السؤال التالي هو كيف نطبق عمليًا المتوسط؟ لجعله عناصر جيبيّة ، يتم استخدام عناصر تخزين الطاقة مثل المحاثات والمكثفات لتسهيل تدفق الطاقة. ما يطلق عليه المرشحات السلبية. تستخدم المحاثات لتنعيم التيار ، وتستخدم المكثفات لتنعيم الجهد. الكل في الكل ، مع جسر العاكس ، تقنية PWM جيدة وفلتر سلبي ، يمكنك توليد جهد جيبي وتشغيل جميع الأجهزة الخاصة بك دون أي ضجة.



الانفرتر المتعدد المستويات.
تكنولوجيا العاكس التي أوضحناها حتى الآن تحتوي على مستويين فقط من الجهد. ماذا لو قدمنا مستوى جهد أكثر؟ هذا سيعطي تقريبًا أفضل للموجة الجيبية ويمكن أن يقلل من الخطأ اللحظي. وتستخدم هذه التكنولوجيا العاكس متعدد المستويات في التطبيقات عالية الدقة مثل توربينات الرياح والسيارات الكهربائية.


  • adblock تم الكشف عن مانع الإعلانات

الإعلانات تساعدنا في تمويل موقعنا، فالمرجو تعطيل مانع الإعلانات وساعدنا في تقديم محتوى حصري لك المدونة تتضمن فقط اعلانات جوجل ولا تحتوي على اي اعلانات اخرى أو توافد منبتقة. شكرًا لك على دعمنا ❤️