الجهد 220 فولت في الشبكة الكهربائية بالشكل الذي يدخل فيه الشقة غير مناسب لتشغيل معظم الاجهزة الالكترونية. لجعله نوعًا مناسبًا لتشغيل الأجهزة المنزلية ، يلزم وجود محولات خاصة تسمى المحولات. بمساعدتهم ، من الممكن خفض قيمة جهد الإمداد إلى القيمة المطلوبة ، ثم تصحيحها.
معلومات عامة عن المحولات
كمحولات ، تُستخدم هذه الأجهزة تقليديًا لجلب الطاقة المنقولة عبر خطوط الجهد العالي إلى شكل مقبول. من أجل "النقل" على مسافات شاسعة ، تكون الفولتية الفائقة هي المناسبة فقط ، حيث يمكن أن يكون التيار بحجم مقبول.
إذا حاولت نقل الطاقة لما لا يقل عن مائة كيلومتر في شكل جهد عادي يبلغ 380 فولت ، فستكون هناك حاجة لتيار بملايين الأمبيرات لتوصيل الطاقة المطلوبة للمستهلك.
لتبديده ، فأنت بحاجة إلى سلك حول سمك جسم الإنسان ، وهو أمر مستحيل تنفيذه عمليًا. لذلك ، على جانب توليد الكهرباء ، بمساعدة محول آخر (تصعيد) ، ترتفع قيمته إلى 110 كيلو فولت. في هذا الشكل ، من المستحيل استخدام توزيع الكهرباء للمباني السكنية ومنشآت الإنتاج. لذلك ، بعد التسليم عن طريق المتفجرات في محطات التوزيع ، يتم تقليل 110 كيلوفولت إلى 10 (6) كيلوفولت.
من هنا يذهبون إلى المحولات الفرعية الإقليمية ، حيث يكتسبون شكلهم النهائي 380 (220) فولت في محول التنحي المحلي. مع هذه القيم المحتملة ، يمكن نقل الطاقة بسهولة عبر كابل تحت الأرض أو سلك معزول ذاتي الدعم إلى المستهلك النهائي. لذلك ، يلعب المحول أحادي الطور دورًا مهمًا في حياة الإنسان.
الغرض والجهاز
سيساعد التعرف على تصميم المحول ، الذي يتكون من العناصر الرئيسية التالية ، في اكتساب فكرة أكثر اكتمالاً:
- النواة المغناطيسية
- الملف الأولي والثانوي الموجود على إطار معزول ؛
- غطاء واقي (هذا العنصر غير متوفر في بعض الطرز).
في بعض العينات ، يتم استخدام الفولاذ الكهربائي أو بيرمالوي بدلاً من المغناطيسات الحديدية. يعتمد اختيار نوع معين من المواد الأساسية على مجال استخدام المنتج نفسه.
مبدأ التشغيل
يعتمد مبدأ تشغيل المحول أحادي الطور على القانون ، والذي بموجبه يقوم مجال e / m بالتناوب الذي يعمل في حلقة بتحريض EMF في موصل قريب. هذه الظاهرة تسمى قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي ، والذي كان أول من اكتشف هذا التأثير المثير للاهتمام. لإثبات ذلك ، طور العالم نظرية كاملة ، شكلت الأساس لتشغيل معظم الأجهزة والتركيبات الكهربائية الحديثة.
أحكامه الرئيسية:
- عندما يمر التيار عبر حلقة من الأسلاك ، يتشكل تدفق مغناطيسي حوله ، يلتقط جميع الحلقات نفسها الموجودة في الجوار ؛
- تحت تأثير هذا التدفق ، يتم إحداث EMF فيها ، والتي في شكل تغييرات تتزامن مع المجال الأصلي ؛
- في وجود مغناطيس حديدي فيه ، يتم تعزيز تأثير هذا التأثير.
كل هذه المبادئ هي أساس تشغيل منتج محول حديث. عند الاتصال بالملف الثانوي للحمل ، يتم إغلاق دائرة العمل ، ويتم نقل الطاقة إلى المستهلك دون أي خسائر تقريبًا.
أساليب عملها
- ما يسمى ب "الخمول" ؛
- وضع التحميل.
عندما يكون الجهاز في وضع الخمول ، يعمل بدون تحميل ويستهلك الحد الأدنى من الطاقة المشتتة فقط في الملف الأساسي. كما أن التيار الموجود فيه ضئيل للغاية ولا يزيد عادة عن 3-10٪ من القيمة التي لوحظت مع توصيل الحمل. في الحالة الثانية ، يبدأ التيار بالتدفق في لفات الملف الثانوي ، وتتناسب قيمته عكسياً مع عدد الدورات في الملف.
في محول التنحي ، يكون الجهد أقل والتيار أعلى. في هذا الوضع ، يتم نقل الطاقة إلى الحمل مع مراعاة تبديد الحرارة في قلب المحول.
الإعدادات الرئيسية
عند النظر في معلمات محولات الجهد والتيار ، من المهم ملاحظة نسبة التحويل k ، المحددة على أنها I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k. هنا w2 و w1 عدد المنعطفات في اللفات الثانوية والأولية ، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أخذ خصائص مثل حجم النافذة الأساسية التي توجد بها الملفات في الاعتبار.
المعلمة الأخرى التي تميز خصائص نقل الجهد لمحول ثنائي الملف أحادي الطور هي نفس نسبة التحويل k ، والتي تكون قيمتها لجهاز تنحى أقل من 1. والعكس صحيح ، إذا كان k> 1 ، فإن هذا المنتج هو محول تصعيد. في حالة عدم وجود خسائر في أسلاك اللفات وتبديد التدفق ، فمن السهل جدًا حساب هذا المؤشر. لهذا ، من الأنسب استخدام خوارزمية حسابية بسيطة: k = U2 / U1. إذا كان هناك عدة ملفات ثانوية ، فيجب تحديد المعلمة المحددة لكل منها على حدة.
أنواع المحولات وتطبيقاتها
وفقًا لخصائص التصميم الأساسية ، تنقسم العينات المعروفة من المحولات أحادية الطور إلى قضبان وحلقة ومنتجات مصفحة. وفقًا لشكل الدائرة المغناطيسية المستخدمة فيها ، يمكن أن تكون:
- على شكل W
- حلقي.
- على شكل حرف U.
كل نموذج من هذه النماذج مناسب لأغراض محددة تتعلق بالحاجة إلى الحصول على خصائص التحويل المحددة.
وفقًا لقيمة أقصى اقتران مغناطيسي يمكن تحقيقه (MC) ، يتم تقسيم المحولات إلى منتجات ذات تفاعلات قوية ومتوسطة وضعيفة. تعتمد هذه الخصائص إلى حد كبير على تصميم المنتج نفسه ونوع جوهره.
هناك حاجة إلى محول أحادي الطور في تلك المناطق حيث يكون من الضروري مطابقة دائرتين للطاقة مع عزل كهربائي لكل منهما.
تشغيل المنتجات
عند تشغيل أجهزة التحويل أحادية الطور ، يتم إيلاء اهتمام خاص لمعالجتها الآمنة ، وهو ما يفسره الجهد العالي الموجود في اللفات الأولية. من المهم أيضًا مراعاة النقاط التالية فيما يتعلق بقواعد تركيب وإدراج المحولات في الدوائر الكهربائية:
- من أجل تجنب فشل اللفات (الإرهاق) ، يجب حماية الدوائر الثانوية من ماس كهربائى ؛
- من المهم مراقبة الظروف الحرارية للقلب والملفات ، وإذا لزم الأمر ، توفير تبريدها.
يتم تقليل الاهتمام بمحول أحادي الطور إلى الإجراءات القياسية ، المنصوص عليها في أحكام اللوائح الحالية.
