المحولات الكهربائيه فكره عملها وطريقه صنعها

من المعروف انه لو مر بسلك او ملف تيار كهربائى سيتكون حول السلك او الملف مجال مغناطيسى

ومن المعروف ايضا انه لو قطع مجال مغناطيسى ملف متحرك او سلك سيتكون فى الملف تيار كهربائى

ومن هنا جاءت فكره عمل المحول وذلك من خلال دراسه الملف فالملف اذا مر به تيار كهربائى متغير( ولابد ان يكون متغير) سيتكون حوله مجال مغناطيسى متغير ايضا فلو وضعنا بجوار هذا الملف ملف اخر بحيث يتقاطع مع المجال المغناطسيى المتغير فالنتيجه هى ان هذا الملف الجديد سيتكون به كهرباء ، ويتوقف الفولت المتكون فى هذا الملف الثانى على عدد لفاته كما سنعرف ,,,,, وهذه هى فكره عمل المحول

كما بالصوره الموضحه اعلاه يتكون من ملف ابتدائى:-

وهو الملف الذى سيمر به التيار الكهربائى المتغير وتكون عدد لفاته بالطبع معروفه ويمكن حسابها بدقه متناهيه كما سنعرف بعد قليل ويعرف الملف الابتدائى ايضاً باسم (primary coil)

وهو الملف الذى سيتأثر بالمجال المغناطيسى ويتكون به كهرباء نتيجه هذا التاثر وتتوقف هذه الكهرباء على عدد لفاته فكلما زاد عدد اللفات زادت كميه الكهرباء الماخوذه منه (الفولت) والعكس،، ويسمى المحول خافض (step down)اذا قل عدد هذه اللفات ويسمى رافع للفولت(step up transformer) اذا زاد عدد هذه اللفات وهذا ما سنعرفه فى بعد قليل فى تصمصم المحول.

قلب المحول:-

كان لابد من وجود وسيله لتركيز خطوط المجال المغناطيسى للاستفاده باكبر كميه منها لذا استخدم قلب من الحديد السليكونى فوجد تكون سخونه شديده فى القلب نظرا لتكون التيارات الدواميه (وهى مااستخدمت فيما بعد فى صناعات كثيره) سنتطرق لها ان شاء الله فيما بعد ،،، وتخوفا من هذه السخونه الشديده التى قد تؤدى الى تلف المحول تم التحايل على هذا الموقف فتم صنع قلب المحول من شرائح من الحديد السليكونى المعزول فالقلب ليس قطعه حديديه مصمته ولكن عباره عن شرائح كما بالرسم التالى

ان مساحه مقطع القلب مهمه جدا فى تصميم المحول الكهربائى فكلما زادت هذه المساحه زادت القدره الكهربائيه بالوات كذلك قلت عدد اللفات المطلوبه سواء للملف الابتدائى او للملف الثانوى ولكن لاحظ الحجم فيجب مراعاه ذلك فى التصميم الكهربائى للمحول حتى لايصل الحجم الى مساحه اكبر من الجهاز الذى سيوضع بداخله المحول

v1/v2=N1/N2

نفترض ان الملف الابتدائى مكون من 500 لفه والملف الثانوى مكون من 100 لفه وفولت التشغيل حوالى 200 فولت فكم سيكون فولت الملف الثانوى؟

وبذلك حصلنا على فولت مقداره 40 فولت من فولت مقداره 200 فولت ويسمى المحول محول خافض للفولت رافع للتيار فالقدره فى الملف الابتدائى تساوى تقريبا القدره فى الملف الثانوى

ففى المثال السابق مثلاً تكون نسبه التحويل = 2000/40=5 مرات

وهذا هو شكل واقعى يوضح الملف الابتدائى والملف الثانوى

كفاءه المحول الكهربائى

يراد تصميم محول يعطى 12v ويسمح بسحب تيار مقداره 7A من مصدر كهربائى 220V

الحل

هذا المحول قدرته ستساوى

وبما ان مساحه مقطع القلب=(جذر القدره الكهربائيه)

فان مساحه مقطع القلب = جذر 84 = 9.1 سم2

اذن حصلنا على مساحه المقطع المطلوبه وبالتالى يمكننا الحصول على عدد لفات الملف الابتدائى كما يلى

10^8*220/4.44*9*10000*50=1101.1 لفه

ونظرا لانه لا يوجد محول مثالى فان عدد لفات الملف الثانوى لابد وان تضرب فى 1.1 لتعويض فقد القدره الكهربائيه لتصبح كما يلى

60*1.1=66.06 لفه

بالنسبه للسلك الذى سوف يستخدم كم سيكون قطره

قطر السلك =جذر شده التيار*56.

بالنسبه للملف الابتدائى اولا نحصل على شده التيار كما يلى

وبالتالى فالسلك الذى سيتحمل هذا التيار سمكه لابد وان يكون

56.*جذر 3818.=35M تقريبا

ومن هنا تمكنا من صنع محول كهربائى بهذه الحسابات يدوياً واى استفسار وياريت يكون فى استفسار ساكون دائما سعيد بذلك ان شاء الله

هناك انواع اخرى من المحولات تسمى بالــ CENTER TAP وتاخذ الرسم الهندسى التالى

يمكن اعتبارها متعدده الفولتيات فان كانت هذه المحولات 6 فولت مثلا فيمكننا اخذ 6 فولت منها وذلك عن طريق توحيدها كامله ويمكننا اخذ 12 فولت منها وذلك اذا ما تجاهلنا طرف المنتصف ويمكننا اخذ -6 فولت منها وذلك عن طريق طرف المنتصف والطرف اسفله انظر الى هذا الرسم فهو يوضح ذلك

اشكال هندسيه متنوعه للمحول وماذا تعنى

ارجو ان اكون قد وفقت

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته