اختراعات

تعرف على طريقة عمل المحول التلاثي الاطوار

تعرف على طريقة عمل المحول التلاثي الاطوار


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.






  • 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 ❤️