مبدأ عمل المحول الكهربائي، يستخدم المحول الكهربائي بشكل مبدئي وأساسي على تحويل الطاقة الكهربائية برفع و خفض الجهد والتيار الكهربائي المار عبر ملفات المحولات الكهربائية (الملف الابتدائي والملف الثانوي).
يعد المحول الكهربائي من أهم عناصر منظومة الشبكة الكهربائية لأهميته في تحويل الطاقة الكهربائية، فما هو مبدأ عمل المحول الكهربائي في منظومة الشبكة الكهربائية وما مكوناته.
أهمية المحول الكهربائي
إن المحول الكهربائي له تأثير كبير في تنظيم وتوزيع منظومة الشبكة الكهربائية، حيث يستخدم في نقل الطاقة الكهربائية بقدرات عالية لمسافات بعيدة وبجهود عالية لتقليل الفقد على قدر الإمكان، كما يستخدم في رفع وخفض الجهد والتيار بما يتناسب مع جهد وتيار الحمل أو الجهاز الكهربائي.
اقرأ أيضاً
مكونات المحول الكهربائي
يتكون المحول الكهربائي في أبسط صوره على الأجزاء التالية:
- القلب الحديدي: (بالإنجليزية: Iron Core) يصنع من مواد حديديه لها خواص مغناطيسية جيدة لتحمل الفيض المغناطيسي الناشئ عن مرور التيارات، حيث يوجد أسلوبان لصناعة القلب، وهما: نوع (Core) بينما النوع الآخر (Shell)، ويكون القلب الحديدي على شكل شرائح رقيقة ذات سماكه معينة للتقليل من التيارات الدوامية.
- ملف المحول: تصنع الملفات في العادة من أسلاك نحاسية معزولة بعضها عن بعض وعن القلب عزلاً كهربائياً ويستخدم لتوصيل التيار الكهربائي، ويوجد ملفين للمحول الكهربائي وهما:
- الملف الابتدائي: (بالإنجليزية: Primary Winding) هو الملف المتصل بمصدر الطاقة الكهربائية مباشرة، ويتكون من عدد لفات معينة.
- الملف الثانوي: (بالإنجليزية: Secondary Winding) هو الملف الذي يتصل بالحمل المراد نقل الطاقة إليه، ويتكون من عدد لفات معينة ويمكن أن يكون الاتصال بالحمل مباشرة على أطراف الملف الثانوي، أو من خلال خطوط النقل.
مبدأ عمل المحول الكهربائي
في البداية نود شرح مبدأ عمل المحول على افتراض اللاحمل وبكفاءة عالية، ويحتوي المحول كما قلنا في مكونات المحول الكهربائي على القلب الحديدي وملف ابتدائي وملف ثانوي كلا منهما له عدد لفات معينة، ونذكر مبدأ عمل المحول الكهربائي على خطوات كالتالي:
- عند توصيل جهد المصدر الابتدائي (V1) بالملف الأول (الابتدائي)، فإن تيارا صغير يسحب من المصدر ويؤثر على الملف لإنشاء فيض مغناطيسي.
- هذا الفيض سينشأ فيض آخر يقطع الملف الثانوي فينشأ فيه قوة دافعة كهربائية مسببا في توليد جهد تيار كهربائي متناوب على ملفه.
- هذا التغير في رفع وخفض الجهد والتيار لا يؤثر على استطاعة أو قدرة المحول الكهربائي حسب قانون القدرة وعلاقتها مع التيار والجهد الكهربائي، حيث أن زيادة قيمة الجهد في الملف الثانوي مع بقاء القدرة ثابتة يؤدي إلى انخفاض قيمة التيار الكهربائي المار فيه والعكس صحيح.
ملاحظة هامة: يقوم المحول الكهربائي على رفع وخفض قيم الجهد والتيار المتناوب وليس المستمر، فهو آلة مخصص للتيار المتناوب أو المتردد فقط.
المصادر والمراجع
- فولتيات.
مشكور على الشرح الرائع وياحبذا لو قمتم بشرح طريقة لف المحولات والقوانين المستخدمة فيه.