المحولات الكهربائية وأنواعها
المحولات الكهربائية وأنواعها ومكوناتها من المواضيع المهمة التي سنقوم بشرحها بالتفصيل من خلال موقع الماقه، حيث أنه المحول الكهربائي يعتبر من الأشياء المهمة في الشبكة الكهربائية وذلك من أجل نقل وتوزيع جميع الطاقة الكهربائية، ويتم من خلال هذا المحول العديد من العمليات المهمة منها على سبيل المثال نقل الطاقة الكهربائية للمستهلكين، خصوصاً في المسافات الطويلة التي تحتاج إلى رفع الجهد الكهربائي بشكل كبير.
المحولات الكهربائية وأنواعها ومكوناتها
المحول الكهربائي هو عبارة عن جهاز من الأجهزة الثابتة التي تعمل على تحويل الطاقة الكهربائية من مستوى إلى مستوى آخر، ولكن تتم جميع التحويلات الكهربائية من خلال المجال المغناطيسي:
مكونات المحول الكهربائي
- قلب حديدي ويتم صنعه من مجموعة من الشرائح الفولاذية حيث يتم من خلالها زيادة كفاءة المحول.
- كما يتكون من ملفين من الأسلاك ويتم صنعها على جوانب هذا القلب الحديدي.
- ويتم اتصال أحد الأطراف بمصدر الطاقة الرئيسي ويطلق عليه الملف الابتدائي.
- كما يتكون هذا الملف من مجموعة من اللفات.
- أما الطرف الآخر يسمى الملف الثانوي يتكون هو الآخر من مجموعة من اللفات مثله مثل الملف الابتدائي.
أنواع المحولات الكهربائية
هناك العديد من الأنواع المختلفة للمحولات الكهربائية ويتم التنوع على حسب شكل القلب الحديدي، كما أنه يجب على الشخص قبل البدء في شراء المحول الكهربائي يجب عليه تحديد مجال الاستخدام الذي يرغب فيه عن طريق المحول الكهربائي، وذلك لأنه يوجد هناك بعض المحولات الكهربائية التي تستخدم من أجل تحديد أهداف ترشيد الكهرباء وغيرها من استخدامات المحول الكهربائي المختلفة، كما أن هناك العديد من الأنواع والأشكال المختلفة للمحولات الكهربائية وذلك تختلف على حسب تركيبها وكذلك القلب الحديدي، فمن هذه المحولات على سبيل المثال ما يلي:
محول الطاقة
- محول الطاقة يعتبر هذا النوع من المحولات الكهربائية التي يتم فيها عملية ربط عن طريق خط الإمداد بنظام الدائرة.
- أو عن طريق مكونات النظام وعند عملية استخدام الدوائر الصلبة فهذا يسمى محول المعدل.
- ويمكننا تصنيف هذه الأنواع المختلفة من المحولات الكهربائية على أساس الجهد الثانوي.
- وكذلك على أساس قدرة عملية توصيل التيار الكهربائي.
المحول الذاتي
- النوع الثاني من المحولات الكهربائية هو المحول الذاتي وهذا النوع يتميز بأنه محول خاص بنفسه.
- ليس هذا فقط بل أن هذا النوع يتكون من ملف واحد فقط بالإضافة إلى أن عملية الضغط فيه تكون من اتجاه أو شق واحد فقط.
- حتى يقوم بعملية الوظيفة الخاصة به سواء كانت تنحي أو تصعيد.
- ومن هنا كان هذا المحول يختلف عن غيره من المحولات الكهربائية الأخرى التي تتكون من ملفين.
- والتي تكون فيها جميع أنواع المحولات سواء كانت الأولية أو الثانوية موجودة بشكل منفصل.
- ولكن لابد أن نعلم أن المحول الذاتي يكون مرتبط مع بعضه بشكل مغناطيسي أو كهربائي.
- بالإضافة إلى أنه يعتبر أرخص بكثير من المحولات الكهربائية كما أنه تكون كفاءته أعلى من أي محول آخر.
- وعندما يتم توزيعه بشكل عادي أو في دائرة عادية يكون من المحولات الكهربائية الغير آمنة.
- ومن هنا يرجع السبب الأساسي في هذا الأمر إلى أن الدوائر الأولية تقوم بإعطاء جهد عالي ولكن الدوائر الثانوية تعطي جهد منخفض.
محولات العزل
يعتبر هذا النوع من المحولات الكهربائية الفريدة من نوعها حيث أن نسبة الدوران فيه قد تصل من (1:1) لذلك لا يمكنه أن يقوم بعملية تحريك الجهد من أعلى إلى أسفل، ليس هذا فقط بل أنه:
- يعتبر من الأجهزة الأمنة ليس هذا فقط بل أنه يتم استخدامه بعملية عزل الموصل الأرضي الذي يختص بخط الطاقة عن الهيكل.
- وربما يكون هناك في أي جزء آخر في حمل الدائرة.
- وعند استخدام الملف الثانوي في المحول الكهربائي فهذا الأمر لا يمكنه أن يقلل من حدوث أي صدمة أو التعرض لأي خطر ما.
- كما أننا لابد أن نعلم أن جميع المحتويات الكهربائية التي يتم استخدامها في عملية عزل الدوائر المختلفة.
- ولم تكن وظيفتها الرئيسية هي عملية تحويل الطاقة فمن هنا يجب تسميتها بـ محولات العزل الخاصة.
المحول الحالي
يعتبر هذا المحول من المحولات الكهربائية التي تتكون من لفه أو أكثر من واحدة من مجموعة من الأسلاك الصغيرة، كما أنه:
- تتم عملية توصيله من خلال سلسلة من الدائرة وهذه السلسلة تتم من خلالها عملية قياس التيار الكهربائي.
- ومن ناحية أخرى يجب أن تكون الدائرة الخاصة بالملف الثانوي موجودة ولكن بشكل مغلق تماماً.
- وبنفس الطريقة تتم عملية قياس التيار الكهربائي على المشبك بالإضافة إلى أنه يتم وضعه على نفس المحول الموجود حالياً.
- ليس هذا فقط بل أنه يجب القيام بعملية تثبيت جهاز القياس وكذلك جهاز المقياس.
مبدأ عمل المحول الكهربائي
تعتبر جميع الآلات الكهربائية والتي منها على سبيل المثال المحولات الكهربائية المختلفة على مبدأ معين يسمى مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، ولقد تم اكتشاف هذا الحث على يد العالم المشهور مايكل فاراداي وهذا الأمر قد كان في عام 1831 كما ينص هذا المبدأ على مجموعة من الأمور وهي كالتالي:
- يعتبر التغيرات التي تحدث في التدفق المغناطيسي تقوم بإنتاج قوة محركة كل لحظة من اللحظات.
- وتعتبر هذه القوة التي تقوم بإنتاجها حثية وهي المسؤول الرئيسي على توليد التيار الحثي وذلك خلال الملف.
- ومن أجل الفهم الدقيق لجميع المحولات الكهربائية لابد من التعرف على مبادئ الكهرومغناطيسية.
- حيث أن المبدأ الأول فهو عبارة عن أن المجال المغناطيسي الذي ينشأ عن مرور التيار الكهربائي.
- وذلك لأنه عند مرور التيار الكهربائي بشكل مستمر في الموصل فيتم حوله مجال مغناطيسي وهذا المجال الناشئ عنه يكون ثابتاً.
- ولكن في حال مرور تيار معين متردد في هذه الحالة ينشأ مجال مغناطيسي متغير.
- أما من خلال المحولات الموصلة فهي تعتبر مجموعة من الملفات اللولبية.
- وفي هذه الحالة لابد من إجراء تطبيق قاعدة قبضة اليد اليمنى.
- المبدأ الثاني فهو عبارة عن الجهد الناشئ بالحث المغناطيسي.
- حيث أنه عندما يتم وضع بعض الموصلات تحت تأثير معين مثل تأثير المجال المغناطيسي فيقوم هذا الموصل بقطع خطوط المجال بشكل كبير.
- ومن هنا يتولد جهد كبير بين هذه المجموعة من الأطراف التي تعتبر مسؤولة عن عملية توليد الكهرباء.
- بالإضافة إلى أنه قد يتم اتصال الملف الابتدائي مع المصدر الأساسي الذي يقوم بتوليد الطاقة الكهربائية.
