الجهد الحالي 220 فولت في الشبكة الكهربائية بالشكل الذي يدخل فيه الشقة غير مناسب لتشغيل معظم الأجهزة الإلكترونية. لتحويلها إلى نوع مناسب لتشغيل الأجهزة المنزلية ، يلزم وجود محولات خاصة تسمى المحولات. بمساعدتهم ، من الممكن خفض قيمة جهد الإمداد إلى القيمة المطلوبة ، ثم تصويبها.
نظرة عامة على المحول
كمحولات ، يتم استخدام هذه الأجهزة بشكل تقليدي لجلب شكل مقبول من الطاقة المرسلة عبر خطوط الجهد العالي. بالنسبة "للانتقال" إلى مسافات شاسعة ، فإن الفولتية العالية فقط هي التي يمكن أن يكون للقيمة عندها قيمة مقبولة.
إذا حاولت نقل الطاقة على الأقل مائة كيلومتر في شكل الجهد المعتاد 380 فولت ، فسيكون هناك حاجة إلى تيار من ملايين الأمبيرات لتوفير الطاقة المطلوبة للمستهلك.
لتبديده ، هناك حاجة إلى سلك حول سمك جسم الإنسان ، وهو في الواقع مستحيل تنفيذه. لذلك ، على جانب جانب توليد الكهرباء بمساعدة محول (تصعيد) آخر ، ترتفع قيمته إلى 110 كيلو فولت. في هذا الشكل ، من المستحيل استخدام توزيع الكهرباء في المباني السكنية ومرافق الإنتاج. لذلك ، بعد التسليم عن طريق المتفجرات في محطات التوزيع ، يتم تخفيض 110 كيلو فولت إلى 10 (6) كيلو فولت.
من هنا يذهبون إلى المحولات الفرعية للمنطقة ، حيث يحصلون في محول التنحي المحلي على شكلهم النهائي 380 (220) فولت. مع هذه القيم المحتملة ، يمكن بسهولة نقل الطاقة من خلال كابل تحت الأرض أو سلك هوائي SIP إلى المستهلك النهائي. لذلك ، يلعب المحول أحادي الطور دورًا كبيرًا في حياة الإنسان.
الغرض والجهاز
أي محول 220 فولت أحادي الطور هو جهاز كهربائي يعمل فقط في دوائر التيار المتردد. بمساعدته ، يتم تحويل جهد الدخل إلى القيمة المطلوبة (في أغلب الأحيان ينخفض). في هذه الحالة ، يزداد التيار المستمد من اللفة الثانوية ، حيث يتم نقل الطاقة تقريبًا دون خسارة. ويترتب على ذلك أن الغرض الرئيسي من هذا الجهاز هو الحصول على الجهد اللازم لحل المشكلات ، ثم استخدامه لأغراض محددة.
الإلمام بتصميم المحول ، الذي يتكون من العناصر الرئيسية التالية ، سيساعد على تكوين صورة أكثر اكتمالاً:
- لب مصنوع من مواد مغناطيسية.
- الملفات الأولية والثانوية الموضوعة على إطار معزول ؛
- غطاء واقي (هذا العنصر غائب في عدد من النماذج).
في بعض العينات ، يتم استخدام الفولاذ الكهربائي أو البرمالوي بدلاً من المغناطيسات الحديدية. يعتمد اختيار نوع معين من المواد الأساسية على منطقة استخدام المنتج نفسه.
مبدأ التشغيل
يعتمد مبدأ تشغيل محول أحادي الطور على القانون ، والذي بموجبه يؤدي المجال الكهربائي المتناوب الذي يعمل في الملف إلى EMF في موصل يقع بالقرب. تسمى هذه الظاهرة قانون الحث الكهرومغناطيسي لفاراداي ، الذي كان أول من اكتشف هذا التأثير المثير للاهتمام. لإثبات ذلك ، طور العالم نظرية كاملة ، شكلت الأساس لعمل معظم الأجهزة والتجمعات الكهربائية الحديثة.
أحكامه الرئيسية:
- عندما يمر تيار من خلال ملف من الأسلاك ، يتم تشكيل تدفق مغناطيسي حوله ، يلتقط كل المنعطفات الموجودة في مكان قريب ؛
- تحت تأثير هذا التدفق ، يتم إحداث EMF فيها ، يتزامن في شكل تغييرات مع المجال الأولي ؛
- في وجود مغناطيس حديدي فيه ، يتم تحسين تأثير هذا التأثير.
كل هذه المبادئ هي الأساس لتشغيل منتج محول حديث. عند توصيله بالملف الثانوي للحمل ، يتم إغلاق دائرة العمل ، ويتم نقل الطاقة تقريبًا دون خسارة للمستهلك.
أوضاع التشغيل
مثل أي أجهزة تحويل ، يحتوي المحول على وضعين للتشغيل:
- ما يسمى "سرعة الخمول" ؛
- وضع التحميل.
عند التباطؤ ، يعمل الجهاز بدون تحميل ويستهلك الحد الأدنى من الطاقة التي يتم تبديدها فقط في اللفة الأساسية. التيار الموجود فيه أيضًا صغير للغاية ولا يتجاوز عادةً 3-10 ٪ من القيمة الملاحظة مع الحمل المتصل. في الحالة الثانية ، يبدأ التيار في التدفق في لفات اللفة الثانوية ، والتي تتناسب قيمتها عكسًا مع عدد الدورات في الملف.
في محول تنازلي ، يكون الجهد فيه أقل ، والتيار أكثر. في هذا الوضع ، يتم نقل الطاقة إلى الحمل مع مراعاة التبديد الحراري في قلب المحول.
المؤشرات الرئيسية
عند النظر في معلمات محولات الجهد والتيار ، من المهم ملاحظة معامل التحويل k ، المحدد بأنه I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k. هنا w2 و w1 عدد الدورات في اللفات الثانوية والأولية ، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أخذ خصائصه ، مثل حجم النافذة الأساسية التي يتم وضع الملفات فيها ، في الاعتبار.
معلمة أخرى تميز خصائص نقل محول مزدوج الطور أحادي الطور في الجهد هي نفس معامل التحويل k ، والذي تكون قيمته بالنسبة لجهاز التنحي أقل من 1. والعكس صحيح ، إذا كان k> 1 ، فإن هذا المنتج هو محول تصاعدي. في حالة عدم وجود خسائر في أسلاك اللفات وتشتت التدفق ، فإن هذا المؤشر بسيط للغاية في الحساب. لهذا ، من الأنسب استخدام خوارزمية حسابية بسيطة: k = U2 / U1. إذا كان هناك العديد من اللفات الثانوية ، فيجب تحديد المعلمة المحددة لكل منها على حدة.
أنواع المحولات وتطبيقاتها
وفقًا لسمات التصميم الأساسية ، تنقسم العينات المعروفة جيدًا للمحولات أحادية الطور إلى منتجات قضيب وحلقة ودرع. وفقًا لشكل الدائرة المغناطيسية المستخدمة فيها ، يمكن أن تكون:
- على شكل W
- حلقية
- على شكل حرف U.
كل من هذه النماذج مناسب لأغراض معينة تتعلق بالحاجة إلى الحصول على خصائص إرسال محددة.
تنقسم أكبر محولات الاقتران المغناطيسي القابلة للتحقيق (MS) 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 المناطق التي يكون فيها من الضروري تنسيق دائرتي طاقة مع العزل الكهربائي لكل منهما.
تشغيل المنتج
عند تشغيل أجهزة التحويل أحادية الطور ، يتم إيلاء اهتمام خاص للتعامل الآمن معها ، وهو ما يفسره الجهد العالي الموجود على اللفات الأولية. من المهم أيضًا مراعاة النقاط التالية فيما يتعلق بتركيب وإدراج المحولات في الدوائر الكهربائية:
- لتجنب فشل اللف (الاحتراق) ، يجب حماية الدوائر الثانوية من الدائرة القصيرة ؛
- من المهم مراقبة الظروف الحرارية للقلب والملفات ، وإذا لزم الأمر ، توفير التبريد.
يتم تقليل العناية بمحول أحادي الطور إلى الإجراءات القياسية ، والتي تنص عليها أحكام المعايير الحالية.
