المحولات الكهربائيه

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

فكره عمل المحولات

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

مما يتكون المحول

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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)

ملف ثانوى :-

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

وبنظره اكثر دقه الى الشرائح سنجدها كما بالصوره الاتيه

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

مساحه مقطع القلب الحديدى وعلاقتها بالمحول

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

العلاقه الحسابيه بين عدد لفات الملف الابتدائى والثانوى

v1/v2=N1/N2

حيث V1 هو فولت الملف الابتدائى (التشغيل)
و V2 هو فولت الملف الثانوى (الناتج)
و N1 هى عدد لفات الملف الابتدائى
و N2 عدد لفات الملف الثانوى

لاحظ العلاقه طرديه بين عدد اللفات والفولت المستنتج

مثال بسيط لنفهم ذلك

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

الحل

V2=V1*N1/N1
200*100/500=40 فولت

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

نسبه التحويل

هى النسبه بين عدد لفات الملف الابتدائى الى الثانوى او ضغط الابتدائى الى الثانوى

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

اى ان المحول خافض بنسبه 5:1

وهذا هو شكل واقعى يوضح الملف الابتدائى والملف الثانوى

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وقد نضطر الى استخدام محول واحد لاخراج اكثر من فولت ليصبح متعدد الفولتيات فقد يوجد بنفس المحول ملفان ثانويان كما بالشكل التالى

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

والشكل التالى يوضح بعض الاشكال الحقيقيه للمحول

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

كفاءه المحول الكهربائى

من المفروض انه اذا استهلك المحول 100 وات فى الملف الابتدائى لابد وان يخرج 100 وات فى الملف الثانوى ولكن نظرا الى المفاقيد التى توجد نظرا لمقاومه الاسلاك ونظرا للقدره التى تستهلك فى الشرائح الحديديه فانه لايوجد محول مثالى 100%.

كيف يصنع محول كهربائى

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

الحل

هذا المحول قدرته ستساوى

W=I*V
=12*7=84W

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

N1=10^8*V1/4.44*A*@*F

حيث ان @ عدد خطوط المجال المغناطيسى فى القلب وهى بالنسبه للحديد السليكونى 10000 خط لكل سم2 وبالتعويض كما يلى

10^8*220/4.44*9*10000*50=1101.1 لفه

وبتطبيق العلاقه الاتيه نحصل على عدد لفات الملف الثانوى كمايلى

N1/N2=V1/V2
تصبح N2
60 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 الثانوى نحتاج سلك يتحمل 7 امبير فيكون قطر السلك حوالى

56.*جذر 7=1.5M تقريبا

بالنسبه للملف الابتدائى اولا نحصل على شده التيار كما يلى

W=220*I
84=220*I
I= 84/220=.3818A

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

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

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

اشكال هندسيه متنوعه للمحول وماذا تعنى

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

رائع اخى عبودى المحولات من المواضيع الهامة
شكرا لك على مشاركات الفاعلة

شكرا لك اخى العزيز على الموضوع

نتمنى لكم الموفقية

م.فاضل كتب:: نتمنى لكم الموفقية

شكرا لك اخى الكريم على مرورك الطيب

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] مساء الخير استاذنا الكريم قرأت مواضيعكم هل الحلوة عن المحولات و المحركانت كانت كلها مميزة لكن لي طلب منكم هو اني أريد تصميم شاحن بطارية 20 امبير منها شاحن و منها أنفيرتر
ولكن أرغب بتصميمها بواسطة محول يتم لفه و وضع الترانزستورات اللازمة لهذا الشاحن حيث له و ضعيتين شحن سريع و شحن بطيء عن طريق مفتاح سويتش و عند انقطاع الكهرباء يتم التغذية الكهربائية عن طريق البطارية 50 فولت حيث يقوم يتحويل الجهد المستمر الى متناوب وأرجو ان يتم تفصيل طريقة تفصيل شاحن 10 امبير و 5 امبير و 30 امبير و ماهي العناصر الألكترونية اللازمة لكل شاحن و لكم الشكر سلفا
حيث انقطاع الكهرباء لدينا كل يوم 12 ساعة موزعة على 6 فترات

ولي طلب آخر كيف يتم تصنيع محول رافع للجهد باستطاعة 10000 وات
سماكة القلب المعدني و ابعاده و سماكة سلك الملف الأولي 220 فولت و سماكة ملف الخرج و أن يكون رفع الجهد على أربع مراحل كل مرحلة 20 فولت
أو خمس مراحل و كيفية وصل دارة التبديل لكل مرحلة حيث يتوفر بالسواق دارات جاهزة بحسب عدد المراحل و شكرا
علما هناك طرق لرفع الجهد يدويا بواسطة مبدلة او بواسطة ريليهات و هناك طريقة ثلثة للوصل نصف الية يدوي و ريليه ارجو ممن لديه افادتي بهذا الموضوع شرحه لتعم الفائدة على الجميع

لدي ممشروع ارغب بتنفيذه
توليد الطاقة الكهربائية عن طريق الطاقة الشمسية و استخدام هذه الطاقة المأخوذة من اللاقط الشمسي لتشغيل شاحن يشحن البطارية نهارا و من ثم استخدام طاقة البطارية في الاتارة ليلا بعد تحويلها لتيار متناوب عن طريق انفيرت متصل بالشاحن للبطارية ارجو ممن لديه المقدرة على مساعدتي بهذا الاتجاه
حيث سألت بالسوق و قيل لي انه يوجد بطاريتا نوع جيل سايبر مخصصة لمثل هذا النوع من الانارة و عمرها يمتد حتى عشرة سنوات تقريبا
و انا أعرف أن هناك بطاريات نوع نيكل كادمم عمرها مديد و تحتاج فقط الى صيانة دورية كل عدة أشهر

بارك الله فيكم

الصوفى كتب:: بارك الله فيكم

شكرا على المرور

جزاك الله كل خير ولكن اتمني ان الموضوع يكون باستفاضه اكثر

» طرق تبريد المحولات
» المحولات الكهربائية
» وقاية المحولات الكهربية