المبادئ المغناطيسية للمحولات الكهربائية، لا بد من أن تعرف تفاصيل التأثير المغناطيسي والمجال الناشئ عن مرور التيار الكهربائي في المحولات الكهربائية.
فهناك بعض القواعد والأسس المغناطيسية التي يجب دراستها قبل الدخول في تفاصيل المحولات، فما هي المبادئ المغناطيسية للمحولات الكهربائية وكيف تعمل.
اقرأ أيضاً
- وظيفة المحولات الكهربائية
- الفرق بين التيار المتردد والتيار المستمر
- تحويل الكيلو فولت أمبير (KVA) إلى أمبير (A)
التأثير المغناطيسي
ينتج عن وجود مغناطيس عادي (بالإنجليزية: Magnet) في مكان ما وجود ما يعرف بمنطقة المجال المغناطيسي، وهي المنطقة التي يظهر فيها ما يعرف بخطوط الفيض (بالإنجليزية: Flux Lines)، والتي تتكون من خطوط تمر من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي للمغناطيس.
ويمكن أن نشعر بها ونرى اتجاهها إذا وضعنا برادة حديد بالقرب من مغناطيس كما هو موضح في الصورة التالية:
المجال المغناطيسي والتيار الكهربائي
قد أثبت فاراداي أن أي تيار متردد يمر في سلك كهربائي، سوف ينشأ حوله مجال مغناطيسي يشبه المجال المغناطيسي الذي ينشأ حول مغناطيس عادي.
ويكون اتجاه هذا المجال المغناطيسي محدداً حسب قاعدة فليمنج لليد اليمنى، ومن هنا ظهر مصطلح الكهرومغناطيسية، والذي يعني أن الكهرباء والمغناطيس لهما علاقات وتأثيرات متبادلة ومتشابهة.
يذكر أنه لا يمكننا الحصول على مجال مغناطيسي قوي من قطع المغناطيس الحديدية، وقد استغلينا حقيقة أن التيار المار في سلك يصاحبه مجال مغناطيسي، وتم تطبيقه على نفس المبدأ في الملفات، حيث يكون اتجاه التيار موحداً في كل اللفات، ومن ثم ينشأ عنه مجال مغناطيسي قوى، وهو أقوى من المجال الناشئ من سلك أو سلكين.
وما سبق يحدث في المحولات، حيث يلف اللفات حول ذراع القلب الحديدي فينشأ مجال مغناطيسي قوي فيه والذي يمثل مقطع طولي في القلب الحديدي للمحول.
القوة الدافعة المغناطيسية
هناك بعض القوانين والعلاقات التي تحكم عمل هذا المجال المغناطيسي الناشئ بسبب مرور تيار كهربائي، إذ أنه إذا مر تيار كهربائية في ملف عدد لفاته N فينشأ عن ذلك قوى دافعة مغناطيسية يقدر قيمتها بالعلاقة التالية:
MMF = N.I
والقوة الدافعة هي المسؤولة عن دفع خطوط الفيض في القلب الحديدي. فكلما كانت المسافة التي تدفع بها القوة الدافعة المغناطيسية خطوط الفيض قصيرة كلما كانت شدة المجال أكبر.
المصادر والمراجع
- كتاب المرجع في محولات القوى
- electronics-tutorials
