المحولات الكهربيه

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

المحولات

المحول الكهربى هو معدة كهربية تقوم بتحويل الجهد الكهربى من جهد منخفض LV الى جهد عالى HV و يسمى فى هذة الحالة
بمحول رفع step-up اومن جهد عالى HV الى جهد منخفض LV ويسمى فى هذة الحالة بمحول خفض step-down

1) انواع المحولات

تصنف المحولات من حيث التردد
1. محولات تردد شديد الأنخفاض Very low frequency Transformer
2. محولات تردد صوتى Audio frequency Transformer
3. محولات تردد عالى High frequency Transformer
4. محولات تردد متوسط IF frequency transformer
النوع الأول يستخدم فى نظم القوى الكهربية و هو ما سوف نتناول شرحه بالتفصيل أن شاء الله. اما الأنواع الثلاثة الآخيرة فلها عدة استخدامات فى اجهزة الأتصالات و دوائر مصادر التغذية الكهربية ( DC / DC converter ) المستخدمة مع اجهزة الوقاية فى محطات التحويل.
تصنيف المحولات من حيث نسبة التحويل
1. محولات رفع Step-up
2. محولات خفض Step-down
ملحوظة:
أى محول يمكن ان يعمل كمحول خافض أو محول رافع أعتمادا على أتجاه الغذية و لا يوجد بين المحول الرافع او المحول الخافض أى اختلاف فى التركيب او التصميم.
تصنيف المحولات من حيث الوظيفة الكهربية
1. محولات قدرة ( Power Transformer ) وهى المحولات المستخدمة فى شبكات النقل الكهربية ومحطات التوليد الكهربية.
الشكل التالى يوضح صورة محول قدرة جهد 132/11 كيلو فولت



2. محولات نوزيع ( Distribution Transformer ) و هى المحولات المستخدمة فى شبكات التوزيع الكهربائية و تكون قدرة هذة المحولات أقل من MVA 5 .
3- محولات قياس و تنقسم إلى نوعين
1 - محولات جهد Voltage Transformer.
2 - محولات التيار Current Transformer.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

انواع المحولات كثيره جدا"
وسنبدأ بعرض فقط صور لبعض انواع المحولات


محول عادى يستخدم فى رفع او خفض التيار
ذو قلب من شرائح الحديد


محول عادى امبير صغير للأستعمال بالأجهزه
التى تعمل على خرج من 3الى 12 فولت ذو قلب من الشرائح


محول مثل السابق والأختلاف فى الشكل فقط

محول يختلف فقط فى الشكل عن السابق

محول مثل السبق ولاكنه مغلف ويحتو على فيشه للخرج



محول يختلف تماما" عما سبق
وهو محول ذاتى ولا يحتوى على ملف ابتدائى وملف ثانوى

محول + مجموعة توحيد


محول عادى مصمم للتركيب على الشاسيهات
محول خانق ملف واحد يوصل على التوالى
يستعمل فى لمبات الفلورو سنت الموفره للطاقه
)محول + وحدة تخزين (شحن



محول خافض للقدرات الكبيره التى تصل
الى عدة ميجاوات ويعمل بتبريد الزيت



محول يعمل عند تردد عالى ذو قلب من برادة
الحديد أو الفيريت



محولات تعمل عند تردد عالى وهى كالسابق
ذات قلب فيريت
___________________________________________

هذا وسنتناول جميع هذه المحولات السابقه بالشرح من حيث
1) انواعها
2 ) الفرق بينها
3 )نظرية عملها
4 )مشاكلها
5 )اختباراتها
6 ) استعمالاتها
______________________________
الصور المدعمه لموضوع المحولات





محولات التيار العادى تردد منخفض (شكل خارجى)




محولات تيار عادى تردد منخفض ( شكل داخلى)


محول شبكات ضغط عالى ( شكل داخلى)




شكل يوضح محول القدرة الكهربية 30 ميجا فولت امبير ( 132 / 11 كيلو فولت)






محولات الضغط العالى 16 كيلوفولت ( تستعمل لتخفيض الضغط العالى (المستمد من شبكات توليد الكهرباء لأنتاج التيار العادى لتغذية المنازل والمصانع (شكل خارجى)

محولات عاديه ذات قلب حديد (بداية انتاجها)



محولات احادية الملف ( ملف خانق ) لتقليل الفولت لأنارة لمبات النيون


مجموعه متنوعه من محولات الربط بين الدوائر والعزل بينها


محول الشوبر ( تيار عادى) تردد عالى 15625 هيرتز



مجموعه مختلفه من محولات الشوبر



الشوبر من جمبع الزوايا




شوبر تيار متردد 0(تردد 15625 هرتز





مجموعه القلوب المستعمله فى المحولات


تركيب المحولات

تركيب المحول Construction of Transformer
يتركب المحول من ثلاثة أجزاء رئيسية هى:
- الملف الأبتدائى Primary Winding
- الملف الثانوى Secondary Winding
- القلب الحديدى Core
الشكل التالى يوضح صورة القلب الحديدى لااحد أنواع المحولات


العناصر الثلاثة الذكورة اعلاه هى اجزاء المحول الأساسية اما فى محولات الفدرة ( Power Transformer ) فيتم إضافة الأجزاء التالية
- خزان الزيت الرئيسى Main Tank
- خزان التمدد Conservator
- ريديتر ( مجموعة مواسير للتبريد الزيت ) Radiator
- طلمبة ضخ الزيت Oil pump
- مجموعة مراوح التبريد Cooling Fan
- منظم الجهد Tap Changer
- عازل أختراق الجهد العالى HV Pushing
الشكل التالى يوضح صورة عازل أختراق الجهد العالى


- عازل أختراق الجهد المنخفض LV Pushing

الشكل التالى يوضح صورة عازل أختراق الجهد المنخفض



يتركب المحول عموما من:
1- قلب حديدي مصنوع من رقائق من الألواح المصنوعة من الصلب السليكوني.
2- ملفين من الأسلاك الكهربية المعزولة احدهما هو الملف الابتدائي والآخر هو الملف الثانوي ويتم لفهما على جانبي القلب الحديدي.
أي انه يمكن اعتبار المحول مكون من دائرتين احداهما دائرة مغناطيسية والأخرى دائرة كهربية حيث يمثل القلب الحديدي الدائرة المغناطيسية و تمثل الملفات الدائرة الكهربية
كما يتضح بالشكل التالى:

شكل يوضح القلب الحديدى وعليه الملف الثانوى والأبتدائى

شكل يوضح شكل المحول اثناء مرور التيار به

Fig (2) shell type
شكل يوضح صوره حقيقيه للملفات الثانويه والأبتدائيه ويظهر بينهما الطبقه العازله
فى محول عادى جهد منخفض ( up to 240V)
تردد منخفض50Hz60/


شكل يوضح نوع من انواع المحولات العاديه ولاكنها تختلف فى:
ان الملف الأبتدائى والثانوى فى ناحيه واحده وفوق بعضيهما
والعزل ذاتى حيث ان السلك مغلف بغلاف من الحرير المغزول
مثل المستخدم فى توصيل ملفات السماعات
فى محول عادى ( جهد منخفض+تردد منخفض)




شكل يوضح منظر طبيعى لملفات محول ويوضح شكل الأختلاف فى خامات الملفات
الأبتدائيه والثانويه وايضا" عزلها
فى محول( ضغط عالى+تردد منخفض ( Hz 50/60/16KV

مما سبق يتضح الأتى:
ان جميع المحولات تحتوى على ملفات ابتدائيه ولفات ثانويه
وأن الملف الذى يدخل منه التيار هو الملف الأبتدائى
والذى يخرج منه التيار هو الملف الثانوى
والأشكال التاليه توضح أ شكال المحولات من الخارج:
اولا" الشكل العام لمحولات الجهد والتردد المنخفض

shape of low voltage&lo frequancy transformers





كل الأشكال السابقه توضح الشكل العام للمحولات الخافضه للجهد ذات التردد المنخفض
50/60Hz

تركيب المحولات

تعرضنا فى الجزء السابق لتركيب المحولات من الداخل وصور لأشكال الملفات المختلفه
بالنسبه لمحولات الضغط والتردد المنخفض وكذلك بالنسبه للضغط العالى والتردد المنخفض

ونتعرض الأن لمحولات الضغط المنخفض والتردد العالى
) محولات الربط والعزل والنبضه المرتده(

تمتاز هذه الأنواع من المحولات بأنها تعمل عند تردد عالى
ومن انواع هذه المحولات
الشوبر / اللآين / الدرايفر( فى التلفزيون ودوائر الصوت والكشافات)
وإليكم بعض الأشكال العامه لها

1) الشوبر(shoper)





صور مختلفه لمحول الشوبر ( أحجام مختلفه) ( منظر طبيعى من جميع الجهات)


2) محولات شوبر وربط وعزل ودريفرات
(shoper&isolation&driver&)



صور متنوعه لمحولات الشوبر والعزل والدريفرات

3) صورة اللآين (flay bake transformer)




كل الصور السابقه نعبر عن اشكال مختلفه لمحولات التردد العالى

وهنا لابد وأن يطرح نفسه سؤال مهم؟
ما هو الفرق بين المحول العادى (تردد + فولت منخفض)
المحولات السابقه ( تردد عالى + فولت منخفض)
من حيث نظرية العمل فهى واحده

اما من حيث التركيب :
فهناك ثلاث فروق نسبيه وجوهريه؟
الأول:
الملفات تعتبر الملفات فى محولات التردد العالى صغيره نسبيا"
عن ملفات المحولات التردد المنخفض
الثانى:
الحجم يعتبر حجم المحول التردد العالى صغير بالنسبه للتردد المنخقض
الثالث:
القلب:فى محولات الضغط المنخفض يكون القلب شرائح من الحديد
اما فى محولات التردد العالى يكون القلب من الفريت (Firrite)
تعرضنا فى الجزء السابق من تركيب المحولات الى الملفات والصور المدعمه لها
والأن نتعرض لأشكال القلوب المستخدمه فى المحولات



شكل يوضح القلب الحديد المكون من الشرائح المضطومه معا"


شكل يوضح مجموعه شكل يوضح ايضا" مجموعه شكل يوضح مجموعه
من القلوب الفريت من القلوب الفريت من القلوب الشرائح




شكل يوضح مجموعه من القلوب
الشرائح المضغوطه جيده
) تقنيه عاليه(


والسؤال ما فائدة هذا القلب؟
تعرضنا فى السابق للملفات وتركيبها
ونعرض الأن وظيفة هذه القلوب
وهى العمل على تلافى التيارات الدواميه والأعصاريه
وسوف نتعرض لها بالتفصيل فى نظرية عمل المحولات
حتى نستطيع فهم ماهى التيارات الدواميه


والسؤال الأن:
1- هل تو جد محولات عاديه او تردد عالى ليس له نفس ما سبق
من ملفات ابتدائى وثانوى؟
2-هل تو جد محولات لها قلب يختلف عما سبق فى العاديه او التردد العالى؟؟؟؟؟؟؟
فكر معى ؟؟؟؟؟؟


نظرية عمل المحول

قبل ان نبدأ فى شرح نظرية عمل المحول
يجب ان نعرف
المعلومات التاليه

المجال المغناطيسي
هو المنطقة التي تنشأ حول الشحنات الكهربائية المتحركة وتؤثر على أي مادة مغناطيسية أو شحنة كهربائية متحركة داخل هذه المنطقة

خطوط المجال المغناطيسي
خطوط وهمية يدل اتجاهها عند أي نقطة على اتجاه المجال

الفيض المغناطيسي
هو العدد الكلي لخطوط المجال المغناطيسي التي تخترق مساحة معينة

شدة المجال المغناطيسي
عدد خطوط المجال التي تقطع وحدة المساحات العمودية على اتجاهها عند تلك النقطة

المجال المغناطيسي المنتظم
هو المجال الذي تكون كثافة فيضه متساوية المقدار موحدة الاتجاه عند جميع النقاط الواقعة فيه

شدة المجال المغناطيسي
هي القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي على وحدة الشحنات الكهربائية الموجبة التي تتحرك بوحدة السرعات عند تلك انقطة في اتجاه عمودي على اتجاه المجال

التسلا
هي شدة المجال المغناطيسي الذي يؤثر بقوة مقدارها واحد نيوتن على شحنة موجبة مقدارها واحد كولوم تتحرك بسرعة واحد متر في الثانية في اتجاه يصنع زاوية قائمة مع اتجاه المجال

قانون أمبير
مجموع مقادير الدوران المغناطيسي على اجزاء المسار المغلق المختلفة يتناسب طرديا مع شدة التيار داخل ذلك المسار

الحث الكهرومغناطيسي
هو ظاهرة تولد قوة دافعة كهربائية تأثيرية وتيار تأثيري في موصل بتأثير المجال المغناطيسي

قانون فاراداي
تتناسب القوة الدافعة الكهربائية التأثيرية المتولدة في الموصل طرديا مع معدل التغير في الفيض المغناطيسي المؤثر على الموصل
الحث الذاتي لملف
هو النسبة بين القوة الدافعة التأثيرية المتولدة في الملف وبين معدل تغير التيار في ذلك الملف

الهنري
هو الحث الذاتي لملف اذا تغير التيار المار فيه بمعدل امبير واحد في الثانية الواحدة تولدت بين طرفيه قوة دافعة تأثيرية مقدارها واحد فولت

الحث المتبادل بين ملفين
هو التأثير المغناطيسي الحادث بين ملفين متجاورين أو متداخلين بحيث اذا تغير التيار في أحدهما يتأثر الاخر ويقاوم التغير الحادث في الأول

معامل الحث المتبادل بين ملفين
يقاس بمقدار القوة الدافعة الكهربائية المتولدة في أحد الملفين عند تغير شدة التيار في الملف الاخر بمعدل واحد أمبير كل ثانية

كفاءة المحول
هي النسبة بين الطاقة الكهربائية في الملف الثانوي الى الطاقة الكهربائية في الملف الابتدائي أو هي النسبة بين قدرة الثانوي الى قدرة الابتدائي

كفاءة النقل
هو النسبة بين الطاقة الكهربائية الواصلة الى أماكن الاستهلاك والطاقة المرسلة من محطات التوليد

قاعدة لنز
اتجاه التيار التأثيري المتولد في ملف يكون بحيث يعاكس التغير في الفيض المغناطيسي المسبب له

التيار المتردد
هو التيار الذي تتغير شدته واتجاهه بصفة دورية مع الزمن

الممانعة الحثية لملف
هي الاعاقة أو المقاومة التي يلاقيها التيار المتردد عند مروره في ملف بسبب حثه الذاتي


تعليلات مهمه




لا تتقاطع خطوط المجال المغناطيسي
لانه لا يمكن أن يكون للمجال أكثر من اتجاه عند نفس النقطة
عندما يقطع سلك مجالا مغناطيسيا تتولد بين طرفي السلك قوة دافعة تأثيرية
لأن المجال المغناطيسي يؤثر على الالكترونات الحرة في ذرات الموصل فتندفع من أحد طرفي السلك ( موجب ) الى الطرف الآخر ( سالب ) مما يؤدي الى فرق جهد بين طرفي السلك وقوة دافعة تأثيرية تسبب سريان تيار تأثيري في دائرة السلك
القوة الدافعة التأثيرية المتولدة بالحث الذاتي تكون في الملف الحلزوني أكبر منها في سلك مستقيم
لأن تغير شدة التيار في اللفة الأولى من الملف يسبب فيض متغير يقطع اللفة الثانية فتتولد فيها قوة دافعة تأثيرية وهكذا في جميع اللفات وبما أن اللفات متصلة على التوالي اذا القوة الدافعة التأثيرية المتولدة في الملف تكون أكبر من القوة الدافعة المتولدة في سلك مستقيم ولهذا ينمو التيار في السلك المستقيم أسرع من الملف وينهار التيار في السلك المستقيم أسرع من الملف
يلف ملف المقاومة القياسية لفا مزدوجا
لكي يكون اتجاه التيار في أحد فرعي الملف عكس اتجاهه في الفرع الاخر فيتساوى المجالان
المغناطيسيان ويتضادان ويعادل كل منهما الاخر فينعدم الحث الذاتي في الملف وتصبح المقاومة عديمة الحث الذاتي
لايعمل المحول الكهربائي بالتيار المستمر
لأن التيار المستمر يولد مجالا ثابت الشدة والاتجاه بمعنى أنه لا يحدث تغير في الفيض المغناطيسي الذي يقطع الملف الثانوي فلا يتولد فيه قوة دافعة كهربائية تأثيرية
في المحول الكهربائي يصنع القلب الحديدي على شكل شرائح أو سيقان رفيعة معزولة عن بعضها
للتقليل من أثر التيارات الدوامية وبالتالي التقليل من فقد الطاقة
تصنع أسلاك الملفين الابتدائي والثانوي في المحول من النحاس
لأن المقاومة النوعية للنحاس صغيرة فتقل مقاومة الملفات فيقل الفقد في الطاقة
في المحول عندما تكون دائرة الملف الثانوي مفتوحة لا يمر تيار في الملف الابتدائي رغم اتصاله بمصدر التيار المتردد
بسبب تولد قوة دافعة تأثيرية عكسية بالحث الذاتي في الملف الابتدائي تكاد تكون مساوية ومضادة للقوة الدافعة للمصدر فينعدم التيار في الملف الابتدائي ولا يحدث استهلاك في الطاقة
في المحول الكهربائي اذا كانت دائرة الملف الثانوي مغلقة ودائرة الملف الابتدائي مغلقة فان
التيار الأصلي يمر في الملف الابتدائي ويحدث استهلاك للطاقة
لأنه عند لحظة نمو التيار الأصلي في الملف الابتدائي يتولد في الملف الثانوي تيار تأثيري عكسي وهذا التيار يولد فيضا مغناطيسيا يقاوم نمو الفيض المغناطيسي الأصلي في الملف الابتدائي فتضعف القوة الدافعة العكسية المتولدة بالحث الذاتي في الملف الابتدائي فيمر التيار الأصلي في الملف الابتدائي ( حث متبادل ) ويحدث استهلاك للطاقة ويلاحظ هنا وجود نوعين من الحث في المحول الأول حث ذاتي في الملف الابتدائي يظهر أثره عندما تكون دائرة الثانوي مفتوحة وحث متبادل بين الملفين الابتدائي والثانوي عندما تكون دائرة الملف الثانوي ودائرة الملف الابتدائي مغلقتين
يستخدم محول رافع لنقل الطاقة الكهربائية من محطة التوليد الى أماكن الاستهلاك
لأن المحول الرافع يرفع القوة الدافعة المترددة بمقدار كبير فتقل شدة التيار المار في الأسلاك فتصبح صغيرة جدا ويكون مقدار الطاقة المفقودة في الاسلاك صغيرا جدا ( الطاقة المفقودة في صورة حرارية = مربع شدة التيار × المقاومة × الزمن
يوضع الملف الابتدائي داخل الملف الثانوي في المحول الكهربائي لمنع تسرب بعض خطوط الفيض المغناطيسي خارج القلب الحديدي فتقطع خطوط الفيض جميعها الملف الثانوي
في المحول يصنع القلب من الحديد المطاوع
لأن الجزيئات المغناطيسية للحديد المطاوع سهلة الحركة وبذلك يمتنع تحول جزء من الطاقة الكهربائية الى طاقة طاقة ميكانيكية تستنفذ في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي
عمليا لا يوجد محول كهربائي كفاءته 100 %
بسبب فقد جزء من الطاقة في صورة
1- طاقة حرارية بسبب مقاومة الأسلاك
2- طاقة حرارية بسبب التيارات الدوامية
3- تسرب جزء من خطوط الفيض
4- طاقة ميكانيكية تستغل في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي
عند الترددات العالية تصبح الدائرة الكهربائية المكونة من مكثف ومصدر تيار متردد دائرة مغلقة
بما أن الممانعة السعوية تقل بزيادة التردد وبالتالي يسمح المكثف بمرورالتيارات ذات الترددات العالية فتعتبر الدائرة مغلقة
عند الترددات العالية تصبح الدائرة الكهربائية المكونة من ملف حث ومصدر متردد دائرة مفتوحة
بما أن الممانعة الحثية تزداد بزيادة التردد وبالتالي تكون كبيرة جدا في حالة الترددات العالية فلا يمر التيار وتصبح الدائرة مفتوحه
للمقاومة الاومية قيمة واحدة مهما تغير تردد المصدر بينما الممانعة الحثية أو السعوية يكون لها قيم متعددة عند تغير تردد المصدر ؟
لأن المقاومة الاومية لا تعتمد على تردد المصدر بينما الممانعة السعوية تتناسب عكسيا مع التردد والممانعة الحثية تتناسب طرديا معه
يفضل استخدام التيار المتردد عن التيار المستمر
لأن التيار المتردد يمكن رفع أو خفض قوته الدافعة بواسطة المحولات الكهربائية - 2- التيار المتردد يمر في دائرة بها مكثف - 3 - التيار المتردد يمكن تحويله الى تيار مستمر


نظرية عمل المحول (مقدمه)
لكى نفهم نظرية عمل المحول لابد وان نستفيض فى فهم اهم عنصر به وهو
الملف
هو عباره عن سلك ملفوف ومعزول بالورنيش على ماده عازله former
ويكون على عدة اشكال
شكل يوضح سريان التيار فى سلك والمحال المغناطيسى الناتج منه

الملفات coils

تتكون الملفات من عدة لفات على هيئة اشكال مختلفه كما بالشكل اعلاه
ومنها:
1- على شكل اسطوانه او متوازى مستطيلات يأخذ شكل الأطار الملفوف عليه
وممكن ان يكون قلب الأطار هذا فارغا" أو مشغولا" بشرائح من الحديد المطاوع
السليكونى أو من مسحوق الحديد المعزول او من الفريت Ferrite
2- على شكل دائرى أو بيضاوى ( مخدات)
3- قد يغلف الملف بغلاف من الحديد او البلاستيك لحمايته من المحالات الخارجيه
او يترك بدون تغليف
مرور التيار فى ملف


كما بالشكل السابق عند مرور التيار فى ملف فأنه يتولد به مجال مغناطيسى
هذا المجال يتغير بتغير التيار

الحث الذاتى لملف
اذا كانت قيمة التيار الماره فى الملف تتغير بالزياده والنقصان كما هو الحال فى التيار
المتردد فإن المجال المغناطيسى الناشئ عن ذلك التيار يتغير ايضا" بالزياده والنقصان
تبعا" لتغير التيار المار بالملف
ولكى نفهم الحث الذاتى نطرح السؤال التالى
ماذا يحدث لو قمنا بوضع ملف اخر فى نطاق المجال المغناطيسى للملف السابق؟
سنلاحظ تولد جهد خلال طرفى الملف الثانى رغم عدم ملامسته للملف الأول؟
فكيف نشأ هذا التيار؟
عند تعرض الملف الثانى للمجال الناشئ من الملف الأول فأن خطوط المجال المغناطيس
تقطع لفات الملف الثانى وبما انها متغيره فإنه ينشأ عن ذلك تيار فى الملف الثانى
يعرف بالتيار المستنتج بالحث الذاتى
ما العوامل التى تؤثر فى الحث الذاتى؟
يزيد الحث الذاتى فى الأحوال التاليه:
1- زيادة عدد لفات الملف
2- زيادة مساحة مقطع الملف ونقصان طوله
3- إذا كان للملف قلب من ماده مغناطيسيه كالحديد او مسحوق الحديد او الفريت
والعكس صحيح طبعا" فى الأحوال الثلاثه السابقه
أنواع الملفات types of coils
أولا" من حيث القلب: تصنف الملفات طبقا" للماده التى تشغل الحيز داخل الأطار الملفوف عليه الملف:
1-ملفات ذات قلب هوائى
وهى الملفات التى لا يوضع بداخلها قلب من اى نوع والحث الذاتى لهذه الملفات صغير

2-ملفات ذات قلب حديد
وهى ملفات يوضع بداخلها قلب من الحديد على هيئة شرائح وهذا يجعل المجال المغناطيس
يتركز داخل وحول الملف ولا يضيع كثيرا من المجال المغناطيسى وبالتالى يزيد من حثها
ولكن من عيوب وجود هذا القلب بداخل الملف انه يتولد داخلها تيارات عشوائيه غير منتظمه
تسمى بالتيارات الدواميه (Edite curent )تتسبب فى زيادة درجة حرارة القلب و فقد الطاقه
(3ملفات ذات قلب من مسحوق الحديد
وهى ملفات يوضع بداخلها قلب من مسحوق الحديد المضغوط والمعزول كى يكون ذو مقاومه كهربيه عاليه لتقلل من التيارات الدواميه او الأعصاريه الى حد كبير
4- ملفات ذات قلب من الفرريت(ferrite)
ويوجد منها نوعين (ملفات ذات قلب فيرريت ثابت & ملفات ذات قلب فيرريت متغير)وهى ملفات يكون قلبها من مادة الفرريت ذات المقاومه العاليه جدا حتى لا تسرى التيارات الدواميه او الأعصاريه داخلها وبذلك نضمن الحد من فقد الطاقه

ثانيا" انوع الملفات من حيث التردد:
1- ملفات التردد المنخفض وهى الملفات التى تستخدم فى الدوائر ذات التردد امنخفض
مثل دوائر الصوت التى يتراوح التردد فيها من 20الى 20 كيلو هيرتز وهى
ملفات ذات قلب حديدى
2- ملفات التردد المتوسط وهى الملفات التى تستخدم فى الترددات المتوسطه فى اجهزة
الرديو وهى ملفات ذات قلب من مسحوق الحديد وبعضها فيرريت
3- ملفات التردد العالى وهى التى تستخدم فى الترددات العاليه التى تزيد عن 2 ميجا هيرتز
مثل ملفات دوائر التنعيم وهى ذات قلب هوائى

نظرية عمل المحول
سبق الشرح عن الملفات ( كملف مفرد بقلب او بدون(
وعرفنا اشكال الملفات وانواعها وشكل سريان التيار بها وأيضا" شكل خطوط الفيض الوهميه
وسنبدأ اليوم من سؤال تم طرحه بالصفحه السابقه
ماذا يحدث لو اننا قد وضعنا ملف داخل مجال ملف اخر يمر به تيار متردد.
وقد اجبنا على السؤال افى الصفحه السابقه.وللتذكره نقول انه عند مرور التيار فى الملف الأول فأنه ينشأ مجال مغناطيسى متغير تيعا" لتغير لتيار المار بهذا الملف ولوجود هذا الملف الثانى فى نطاق مجال الملف الأول فأن خطوط الفيض
)خطوط وهميه ) تقطع الملف الثانى وبما ان المجال النتاج منه مجال متغير فأن هذا التغير فى
المغناطيى المخترق للملفات يعمل على تحرك الألكترونات بالملف الثانى وهذه الحركه
وتسمى بالقوه الدافعه المغناطيسيه( Magnetomotive Force mmf)التى تتسبب
سريان التيار فى الملف الثانى ويسمى ذلك التيار بالتيار المستنتج بالحث الذاتى ما بين
الملف الأول والملف الثانى:


كما يتضح من الشكل السابق
قلب من الحديد ملفوف عليه ملفان متقاربانالأول عليه تيار متردد والثانى عليه مقاومةحمل موصل على التوازى معهما جهازا اسيليسكوب نظر الشكل وشاهد كلا الموجتين فى الجهاز
الموصل مع الملف الأبتدائى والموصل مع الملف الثانوى
تلاحظ تولد تيار تقريبا" مشابه للتار فى الملف الأبتدائى
وهذه هى ببساطه نظرية عمل المحول
تعالوا بنا الى التوضيحات لترسيخ النظريه فى أذهاننا بالصور والرسومات



شكل يوضح المحول من الخارج ويظهر فيه التالى
1- القلب المكون من شرائح الحديد السليكونى
2- ملف علوى ذوعدد لفات كبير جدا" وقطر صغير
3- ملف سفلى ذو عدد لفات اصغر نسبيا" من العلوى وأيضا" ذات قطر أكبر
من السابق شرحه يتضح لنا انه لو مر تيار كبير متردد بالملف العلوى ينج منه بالحث المتبادل تيار صغير بالملف السفلى
وسنتطرق إلى العلاقه مابين الفولت الناتج من المحول والداخل اليه بالتفصيل فى حين





الشكل السابق عباره عن مقطع فى محول يوضح التالى
1-القلب ( شرائح من الحديد laminated iron core)
واضحه بالصوره وواضح مدى ضغطها بعضها مع البعض
2- الملف الأبتدائىPrimry winding وواضح انه كبير من حيث عدد اللفات
عديد اللفات ( many turns) وصغير من حيث قطر السلك (small diameater)
3- الملف الثانوى (Secondry winding) وواضح انه صغير من حيث
عدد اللفات (few turns) وذو قطر اكبر ( more diameter than primry winding)
نعود ثانيا" إلى تركيب المحول كى نفهم نظرية العمل
عرفنا ان المحول يتكون من 3 اجزاء رئيسيه وهى
القلب و الملف الأبتدائى والملف الثانوى
وبتطبيق ما سبق نستنتج انه إذا مر تيار بالملف الأبتدائى للمحول
نشأ عنه مجال مغناطيسى يؤثر على الألكترونات ويجعلها تتحرك
مسببه تزلد جهد فى الملفات الثانويه
ارجو ان تكون نظرية عمل المحول قد بدت بسيطه للأذهان
شكل الفولت المار بالملفات وشكل الفيض الناتج منه على رسم بيانى واحد



نلاحظ من الشكل السابق ان الفيض الناتج له مركبه تساوى مركبة الفولت المتردد المار
فى الملف ولها نفس القيمه
ولكن ما الأختلاف بينهما؟
يتضح جليا" من الرسم للموجه الفولته وموجة الفيض ان هناك اختلاف واح وهو
ان الفولت المار بالملف يسبق الفيض الناتج حوله بزاويه فاى قدرها 90 درجه
أى ربع دوره

ثانيا" ما شكل العلاقه الجيبيه للتيار والفولت و الفيض المغناطيسى معا"


تلاحظ ان التيار والمجال المغناطيسى لهما تقريبا" نفس المسار
بينما يتقدم الفولت كليهما بزاوية فاى = 90 درجه

انواع المحولات

قبل الدخول فى انواع المحولات
يجب ان نعرف الأتى
*ان المحول ينشأ به نوعين من التيار جراء الحث المغناطيسى
النوع الأول تيار الملف الثانوى (secondry current)
وهو التيار الناتج فى الملف الثانوى عن طريق الحث المتبادل بينه
وبين الملف الأبتدائى
النوع الثانى التيارات الدواميه (Eddy current)
وهى التيارات الناشئه فى القلب الحديد وهى تيارات عشوائيه
تنشأ فى القلب من تأثير الفيض المغناطيسى
*أن كفائة المحول يعبر عنها بالنسبه ما بين تيار الملف الثانوى
إلى تيار الملف الأبتدائى
وتزداد كفائة المحول كلما اقتربت هذه النسبه من الواحد الصحيح
*ان القلب يوضع بالمحول لزيادة حث الملفات وزيادة كفاءة المحول
* ان كفاءة المحول لا يمكن ان = واحد صحيح وذلك لوجود فقد فى الطاقه
*الفقد فى الطاقه يعود سببه فى المحول للأسباب التاليه:
1- فقد على هيئة طاقه حراريه ولها سببان:
الأول الحراره الناتجه من مقاومة الملفات للتبار
الثانى الحراره الناتجه من حركة الجزيئات فى القلب الحديد بسبب التيارات
الدوميه
ويجب ملاحظة التالى فى هذه النقطه
(انه كلمات زاد التردد زادت قوة التيارات الدواميه وزادت ممانعة الملف للتيار)
2- الفقد الناتج من تشتت المجال المغناطيسى للماف الأبتدائى وله سببان:
الأول بعد الملف الثانوى عند الملف الأبتدائى
الثانى رداءة القلب الحديد او عدم احكام غلقه وضم شرائحه مع بعضها

انواع المحولات

تنقسم المحولات الى انواع عديده
ولها عدة تصانيف نذكر منها
أولا" أنواع المحولات من حيث التحويل ( تحويل الفولت او التيار )
يوجد نوعان:
1- محولات رافعه للجهد

محول رافع ( جهد عالى )
شكل يوضح احد محولات رفع الجهد ذات القدرات العاليه والتى يصل الفولت المحول
منها إلى 500 كيلو فولت وبقدره تصل إلى 500 ميجاوات
وهى محولات تستخدم لرفع التيار من محطات توليد الكهرباء مثال:
محطات السد العالى ومحطات شبرا الخيمه وهى تكون فى بداية شبكة التوزيع


محول رافع ( جهد منخفض )
شكل يوضح احد المحولات التى تنتجها اليابان لتحويل
الفولت من 12 فولت الى 220 فولت وهو محول خاص
بالرحلات ويعمل على بطارية السياره بقدره 300 وات
1- محول رافع للجهد او التيار ( step up transformer)
وهى المحولات التى تستخدم لتحويل الفولت او التيار من منخفض الى جهد اعلى
كما بلأشكال السابقه
2- محولات خافضه للجهد


رسم تو ضيحى يبين المحول الخافض للتيار


الأشكال المختلفه للمحولات الخافضه للتيار والتى لها استعمالات مختلفه
وهى محولات جهد منخفض وبعضها يعمل فى التردد المنخفض والبعض
يعمل فى التردد العالى


شكل يوضح صوره لمحول خافض للجهد العالى
وهو يخفض التيار العالى جدا والذى يتراوح ما
بين 16 كيلوفولت الى 60 كيلو فولت وهو يركب
فى نهاية شبكات التوزيع ليخفض الجهد الى 220
فولت لتغذية المصانع والمنازل

2- محولات خافضه للتيار (step down transformer)
وهى المحولات التى تستخدم لخفض التيار ( كما بالأشكال السابقه
وهنا يطرح نفسه سؤال:
هل يمكن استخدام المحول الرافع للجهد كمحول خافض ايضا"؟؟
الأجابه نعم
وذلك بجعل ملفات الخروج ( الثانويه) ملفات دخول مثلا" لو لدينا محول خافض يحول التيار من 220فولت الى 110 فولت فإنه يمكننا جعله محول رافع.ذلك بإدخال تيار متردد 110 فولت الى ملفات الخرج
وبذلك تصبح ملفات ابتدائيه وينتج منه جهد 220فولت
مع مراعاة فقط ان يكون الجهد المطبق على الملفات
الثانويه فى المحول حال جعله محول رافع او العكس
تتناسب مع المحول وقدرته حتى لا يحترق

هذا بالنسبه لأنواع المحولات من حيث التحويل

ثانيا" انواع المحولات من حيث القلب

توجد ثلاثة انواع من المحولات من حيث القلب
1- محولات ذات قلب من الحديد
وهى تنقسم الى نوعين
*1 - محولات ذات قلب من الحديد على هئة شرائح


وهنا يستخدم قلب من شرائح الحديد المطاوع السليكونى على
هيئة شرائح مضغوطه او مضمومه جيدا" مع بعضها البعض
حتى لا يحدث المحول صوتا" مزعجا" أثناء العمل وحتى لا
يفقد المحول جزء من طاقته فى حركة الطنين الحادثه فى
هذه الرائح نتاج عدم ضمها جيدا" مع بعضها

وتضم مع بعضها عن طريق مسامير البرشام وماده
عازله ولاصقه تتحمل الحراره مثل الورنيش العازل
وتكون من الحديد السليكونى لأن له مقاومه جيده
للتيارات الدواميه ويكون القلب من الحديد المطاوع
حتى تسهل حركة الجزيئات بداخله من جراء تولد
النيارات الدواميه بالقلب فلا يفقد المحول طاقه كبيره
بسبب تحرك تلك الجزيئات
ويكون على هيئة شرائح حتى لا يسمح بمرور
التيارات الدواميه من خلاله
وتستعمل هذه المحولات فى الجهد المنخفض
* محولات ذات قلب من الحديد على هيئة مسحوق
من الحديد المخلوط بماده عازله ومضغوط جيدا"
وهى تلك المحولات التى تستعمل فى التردد المتوسط
وهذه الماده تمتاز بمقاومه عاليه للتيارات الدواميه
وهى نوعين
الأول ذات قلب ثابت
والثانى ذات قلب متحرك ( مثل ملفات المذبذبات والمرشحات بالراديو والتلفزيون )
ثانيا" المحولات ذات القلب الفرريت Frrite core
مثل اللآين (F.B.T) والشوبر( Shopper) والدرايفر


شكل يوضح شكل اللآين والقلب الفرريت شكل يوضح الشوبر والقلب الفريت

وتمتاز مادة الفرريت بمقاومتها العاليه للتيارات الدواميه
ويرجى الملاحظه بأنه كلما زاد التردد زادت التيارات
الدواميه لذا كان لزاما" ان تستخدم هذه الماده لمقاومتها
العاليه جدا" لسريان التيارات الدواميه بها

تحذير

هذا القلب يجب ان يكون مثبت جيدا" خاصة" فى اللآين لأنه قد يتسبب
فى تلف اللآين أو الشاشه

ثالثا" المحولات ذات القلب الهوائى
وهى محولات لا يوضع بداخلها قلب من اى نوع ولكن يترك
فارغا"
وهى عادة تستخدم فى نقل الأشاره وقد ترك القلب فارغا" لما
تلاحظ من فقد الأشاره حال وجد قلب بمحول الأشاره ولما كان
اساس عملها يعتمد على نقل الأشاره دون الفولت فقد ترك القلب
فارغا" ( هواء ) حتى لا نفقد جزء كبير من الأشاره اثناء نقلها
وذلك يقلل من كفائة الجهاز

ثالثا" انواع المحولات من حيث التردد
تنقسم المحولات من خيث التردد الى ثلاثة اقسام
1- محولات تردد منخفض وهى التى تعمل عند الترددات المنخفضه
ويكون قلبها من شرائح الحديد السليكونى
2- محولات التردد المتوسط وهى التى تعمل عند الترددات المتوسطه
ويكون قلبها من مسحوق الحديد وبعضها ذو قلب من الفرريت
2- محولات التردد العالى وهى التى تعمل عند ترددات عاليه ويكون
قلبها من الفرريت

ملاحظه
نلاحظ هنا أختلاف القلب للمحول بإختلاف التردد
وقد ذكرنا أنفا" ان التردد كلما زاد كلما زادت التيارات الدواميه
الناشئه بالقلب ولذا يتحتم وضع قلب من ماده مناسبه لتقاوم التيارات
الدواميه
فالحديد المطاوع السليكون من اقل القلوب مقاومة" للتيارات الدواميه
واعلى مقاومة" منه الحديد المسحوق
وأعلاهم درجه فى مقاومةالتيارات الدواميه هى مادة الفرريت
وذكرنا أيضا" ان القلب يجب ان يكون له مقاومه مناسبه للتيارات
الدواميه حتى نتلافى ارتفاع درجة الحراره الناشئه بالقلب من إثر
التيارات الدواميه والتى تنشأ من تأثير التيارات الدواميه على جزيئات
القلب وتتسبب فى حركتها مما يسلتزم طاقه تستهلك فى حركة هذه
الجزيئات
فكلما كان القلب له مقاومه لأختراق أو مرور التيارات الدواميه به
كلما زادت كفاءة المحول وقلت الطاقه المستنفذه )الضائعه(وذكرنا ايضا" ان محولات تمرير الإشاره ذات التردد العالى يكون
قلبها من الهواء حتى نتلافى الفقد فى الأشاره مما يجعلها ضعيفه
ويؤثر ذلك على كفاءة ذلك الجهاز

رابعا" انوع المحولات من حيث الجهد

تنقسم المحولات من حيث الجهد الى أربعة انواع
الأول محولات الجهد المنخفض
وهى المحولات التى تعمل على الجهد المنخفض وغالبا" يكون هذا
الجهد حتى 500 فولت
ومن امثلتها ( محولات التغذيه فى الأجهزه الكهربائيه- الشوبرات - الدريفرات)



الصور السلبقه تو ضح اشكال محولات الجهد المنخفض

الثانى محولات الجهد المتوسط
وهى محولات تعمل على الجهد المتوسط ( من 500 فولت بضعة كيلوات من الفولت)

الثالث محولات الجهد العالى
وهى محولات تعمل على جهد عالى من عدة كيلوات
من الفولت حتى 50 كيلو فولت او اكثر قليلا


صورة محولات الضغط العالى

الرابع هو محولات الضغط الفائق
وهى محولات القدره وتغذية الشبكات وتعمل عن جهود فائقه
من 50 كيلو فولت الى 500 كيلو فولت وبعض المحولات العملاقه
كما بالشكل التالى والذى يصل ارتفاعه إلى 12 قدم يصل جهده الى 500 كيلو فولت.

شكل احد محولات الجهد الفائق والمحول عملاق ويشبه بنايه فى تكوين
ولنا على محولات الضغط العالى والفائق تعليق لتتممة الفائده
هذه المحولات ذات جهد وقدره كبيرتين وهى ذات قلب من الحديد
لذا ستكون التيارات الدواميه بها شديده جدا" وتكون الحراره
عاليه وإن لم يتم السيطره على ذلك فسوف نفقد جزء كبير جدا" من
الطاقه
فماذا ياترى تم إضافته فى هذه المحولات لتلافى تأثيرات الحراره
على مكونات المحول لضمان استمرار عملها وضمان امدادنا
بالطاقه دون أنقطاع وتعرضنا للخسائر الأقتصاديه من جراء انقطاع
التيار والذى يترتب عليه توقف المصانع وعدم انتظامها وخسائر فى
التجاره والصناعه المعتدمه اعتماد كلى على هذه الطاقه؟؟؟؟؟
للأجابه انظر الصور وارسومات التاليه للتوضيح:


صوره لمحول الضغط العالى من الداخل
وسنتناول مكوناته بالتفصيل!



شكل يوضح المحولات علية الجهد والقدره من الداخل
ويتضح لنا التالى
ان المحول له جاكت تبريد زو زعانف تشبه المواسير ذات عدد كبير
وقريبه من بعد لزيادة المساحه المعرضه للهواء
وان الملفات والقلب موضوعه داخل جاكت تبريد مملوء تجويفه بالزيت
(هذا الزيت له موصافات معينه ) وهذا الزيت يغمر الملفات والقلب
يشبه ما يحدث فى موتور السياره وتقوم طلمبه بعمل دوره للزيت من
القلب ( قلب المحول وملفاته ) إلى جاكت التبريد وتعود للقلب مره
أخرى أى( دورة تبريد زيت مغلقه(

وظيفة الزيت بالمحول
لها ثلاث وظائف
1- تبريد المحول (القلب والملفات )
2- ملئ الفراغ الداخلى للمحول بدلا" من الهواء الذى قد يحتوى على
رطوبه (moisture) واقل رطوبه هنا وفى هذه الجهود العاليه جدا"
قصر او تسريب فى العزل ما بين الملفات مما يؤدى إلى إحتراق
المحول أو خروج جهود منه غير مرغوب فيها قد تؤدى إلى تدمير
المحطه أو الشبكه بالكامل
3 - القضاء على الضوضاء الناجمه عن الطنين الناتج من تأثير
التيارات الدواميه بالقلب

وظيفة الجاكت والزعانف بالمحول
لها وظيفتان
1- تبريد و تبديد حرارة الزيد
2- زيدة سطح المحول المعرضه للهواء مما يزيد من معدل
التبريدفى محولات القدره الفائقه
لا يكتفى بالجاكت كمصدر مشع للحراره من خلال ملمسته الوثيقه للزيت
وتبديد هذه الحراره عن طريق زعانف الجاكت
بل تم إضافة مراوح ذات زعانف حديديه قويه وسرعه عليه فى الدوران
لتعمل على زيادة سرعة تدفق الهواء حول الزعانف مما يزيد من معدل
التبريد كما يظهر بصور محولات الضغط العالى والفائق


نبذه عن ملفات محولات القدره والجهد العالى والفائق
تختلف ملفاته عن المحولات الصغيره فى اختلاف
واحد وهو ان السلك النحاس المستعمل فى هذه الملفات
يكون على هيئة بارات او خوص وتشبه فى شكلها
الموجود بدينامو السياره ولكن باحجام اكبر



خامسا" أنواع المحولات من حيث الأستخدام
تنقسم المحولات من حيث الأستخدام الىعدة انواع
اهمها ما نذكره هنا وهى أربعة انواع
الأول التحويل
وهى المحولات التى تستخدم فقط لتحويل الجهد والتيارأو التردد
(فعهما أو خفضهما )مثل محولات التغذيه بالأ جهزه ومحولات الشبكات والشوبر
الثانى تعزيز القدره
مثل الشوبرات المستخدمه فى دوائر البور سبلاى
الثالث ربط الدوائر
مثل المحولات المستخدمه فى الربط بين الدوائر المختلفه
واشهر الدوائر التى تستخدم محولات الربط هى دوائر المتحكمات
الرابع دوائر العزل
كما يحدث فى دوائر البور سبلاى حيث يتم العزل فيها باستخدام الشوبر
وأن كانت محولات العزل المستخدمه فى العزل فقط له مواصفات
خاصه وهى ان عدد لفات وقطر ومساحة مقطع الملفات الأبتدائيه
مساو تماما" لعددوقطر ومساحة المقطع للملفات الثانويه
اى ان المحول فقط يعزل الدائره عن دائره أو دوائر أخرى
مع نقل نفس الفولت والتيار بنفس القيمه من دائره لأخرى

هل يوجد محولات تختلف عما سبق من انواع المحولات
الأجابه نعم
يوجد محولات تختلف إختلافى جوهرى عما سبق
وهو أنها لا تحتوى على ملف ثانوى أو بالأدق
تحتوى على نوع واحد من الملفات وإن كانت
تفقد أهم عناصر المحول وهى وجود ملفات
ابتدا ئيه وملفات ثانويه إلا انها تقوم أيضا"
بالتحويل لذا اعتبرت من ضمن المحولات
وإليكم الصور والأمثله
______________
المحولات الذاتيه

صورة المحول الذى نشاهده فى المنازل ويستعمل فى تشغيل
بعض الأجهزه بالمنازل
______________________
صوره للمحول المستخدم ______ الترنس شكل مفرد
فى لمبات النيون (الترنس) لترانس اللمبه الفلورو سنت

رسم توضيحى يبين دائرة المحول الذاتى
وهو عباره عن قلب من الحيد يلف عليه ملف واحد
يتصل بالتيار المتردد
ويكون الجهد الخارج منه احد قطبيه مشترك مع تيار المصدر
والقطب الثانى مأخوذ من نقطه على الملف نفسه
أى ان الملف يعتبر ملف خانق للتيار كى نحصل من على
الجهد المطلوب


محول ذاتى ولكن يختلف عن الأول فى ان الخرج على
بداية ونهاية الملف والدخول مشترك مع الدخول فى
بداية الملف وقطب الدخول الثانى على نقطه على الملف
وهوعكس المحول السابق
والأختلاف بينهما هو
ان الأول يعتبر محول ذاتى خافض للجهد
والثانى رافع للجهد
ويتم ذلك بنقل نقطة التلامس مع الملف فى
الخرج للمحول الأول
وفى الدخل للمحول الثانى
وفى ترانسات النيون
يكون الترنس موصل على التوالى مع الدائره
لخفض التيار للفولت اللآزم لأستمرار لتأين
الغاز الخامل ( النيون او الأرجون ) داخل
المصباح بعد عمل تقطيع سريع للتيار فى بداية
التشغيل فقط بواسطة بادئ التشغيل ( ستارتر)
قد توجد تصنيفات اخرى للمحولات من حيث
دخول وخروج التيار كما فى الأشكال الأتيه


شكل يوضح محول له اكثر من ملف ثانوى ( ملفان(


شكل يوضح محول متعدد الخرج ( عدة ملفات ثانويه)
مثل المحول الموجود بالورشه عند كل فنى تلفزيون
ليحصل منه بواسطة سويتش على عدة فولتات
1.5 و3 و4.5 و6 و9 و 12 و 24 --- فولت مثلا"


شكل يوضح محول متغير فى الخرج اى ان ملف الخرج نستطيع
التحكم فى عدد لفاته لنحصل على فولتات كما نريد منه




شكل يوضح محول متعدد الدخول ومتعدد الخروج ومبين
عليه رسم توضيح لملفاته بالداخل
من هذه المحولات ايضا
محولات تثبيت الجهد الأوتوماتيكى



وتعمل محولات تثبيت الجهد الأتوماتيكى
بأحدى النظريتين السابقتين والموضح رسمهما
بالرسم أعلاه غير ان المحول يحتور على
دائره اليكترونيه وموتور صغير 12 فولت
ويكون الملف ملفوف حول قلب مستدير
على هيئة اسطوانه ترتكز فى محورها على
محور ثابت واسطوانة الملفات تدور حوله
بدون ممانعه من المحور ويتحكم فى دورانها
ذلك الموتور عن طريق التروس ويأخذ هذا
الموتور حركته عن طريق الفولت الخارج له
من دائرة التحكم فعند زيادة أو نقصان الفولت الداخل
للمحول يخرج له فولت يمكن عكسه من اللوحه
يجعله يلف لفات محسوبه للأمام او للخلف حتى
يعوض الزياده والنقصان الداخل الى المحول مما يجعل
الخرج غالبا" ثابت لا يتأثر بزيادة أو نقصان التيار الداخل
ويفضل استخدم النظريه الموجوده فى أعلى الرسم السابق
حيث ان التحكم يتم فى دخل التيار بينما الخروج ثابت


الخامات المستعمله فى المحولات


صوره توضح مجموعه كبيره من الخامات المستعمله

نفس الصوره السابقه ولكنها مكبره

شكل يوضح أسلاك النحاس المختلفه المستخدمه فى لف المحولات

الخامات المستخدمه فى المحولات


شكل يوضح القلب المستعمل بالمحول

القلب المستعمل بالمحول

أشكال أخرى للقلب المستعمل بالمحول

شكل يوضح الجزاء الرئيسيه بالمحول
( القلب / السلك أقطار مختلفه / العازل بين الملف الأبتدائى والثانوى)


القلب مقاسات متفاوته




كل الأشكال السابقه توضح الخامات المستعمله
فى المحولات عالية الجهد ( محولات الشبكات)

اهم الخامات المستخدمه هى
ثلاث خامات
وهى
1- السلك وهو مصنوع من النحاس وكلما
زادت جودة السلك كلما كان افضل واقل فى مقاومة التيار
2- القلب وهو يختلف باختلاف التردد كما ذكرنا من قبل
3- العازل ( الفريم ) وايضا" تختلف قدرة عزله باختلاف
الجهد والتيار والتردد
وهناك خامات إضافيه تستخدم وتختلف باختلاف نوع المحول
مثل
1- روزتات التوصيل الملحقه مع المحولات لأغراض التوصيل
2- لمبات البيان المرفقه مع المحول
3- بعض العوازل والسكاكين الخاصه بمحولات الجهد العالى
4- مفاتيح السويتش والتنقل بين الفولتات فى المحول متعدد الخروج
5- اجهزة القياس المرفقه والمثبته مع المحول فى الفولتات العاليه
6- اجهزة الحمايه والتنبيه الصوتى والضوئى فى الفولتات العاليه
7-علب من الصاج او البلاستيك لتغليف المحول مثل شواحن الموبيلات
8- قوابس التوصيل كما فى محولات الرفع من البطاريه الى 220 فولت
9- كابلات التوصيل كما فى المحولات المنزليه
10- دوائر اليكترونيه وقلب متحرك كما فى مثبت جهد المنزل


قانون القدره الذي ينص علي
القدره = الجهد X التيار
من هذه المعادله يتضح ان الجهد والتيار هي علاقه عكسيه

اذا زاد الجهد انخفض التيار والعكس صحيح
الشكل التالى يوضح العلاقه


مشاكل المحولات

كأى قطعه إليكترونيه لها مشاكلها
المحولات لها عدة مشكلات
واهمها نقص كفائة المحول وتعود الى:
1- ارتفاع درجة الحراره
وترتفع درجة الحراره هنا لعدة أسباب
(1 مقاومة السلك للتيار وكلما كان السلك
ردئ كلما زادت درجة الحراره
(2 تأثيرات التيارات الدواميه فى القلب
وأيضا" كلما كان القلب غير جيد كلما زادت
تأثيرات التيارات الدواميه وكلما زادت مقاومة
القلب لها وبالتالى تزيد درجة الحراره
والشكل التالى يوضح لماذا يجب ان يكون القلب
على هيئة شرائح؟؟؟؟؟



ففى الرسم الأول عندما يكون القلب حديد كتله واحده
فأن التيارات الدواميه تسرى به ويكون اتجاهها دائرى
فى دائره مغلقه مما يزيد من درجة حرارة القلب
وقد تعود مشاكل الكفاءه وارتفاع درجة حرارة القلب
إلى عيوب تقنيه فى تصنيع المحول

أما الرسم الثانى عندما يكون القالب على هيئة شرائح
فان التيار الدوامى يكون على هيئة خطوط على الشريحه
ولا يخترق القلب ولا يكون دوائر مستديره مغلقه
وهذا يجعل تأثيرها يكاد أن يكون منعدم

2- ضوضاء أو طنين القلب
وتعود الى عدم إحكام تثبيت الشرائح وضمها مع
بعضها البعض مما تستهلك طاقه على هيئة طنين
او ضوضاء تنشأ من اهتزاز القلب او شرائحه فى
حال عدم تثبيتها جيدا"

ولا يقف الحال فى الحالتين السابقتين الى هبوط
كفائة المحول فحسب بل تؤدى إلى تلف المحول
وذلك بسبب إرتفاع درجة الحراره فى القلب إما
بسبب القاقه المستنفذه فى حركة جزيئات القلب
او حركة ( طنين ) القلب ككل او جزء منه
مما يؤدى غالبا" إلى تلف العازل بين الملفات
الأبتدائيه والثانويه وربما يؤدى إلى تلف مادة
العزل للسلك نفسه ( الورنيش ) مما يتسبب
فى قصر فى الملفات وهو نوعين
الأول قصر بملفات الدخول ( الإبتدائيه ) وينتج
عنه تلف المحول واحتراقه
الثانى قصر بملفات الخروج ( الثانويه) وينتج
عنه زيادة الجهد الخارج من المحول وهذا
يؤدى بدوره الى تلف الجهاز الذى يتغذى على
المحول.
وقد تواجهنا مشكله من خاص فى المحولات
خاصة" لدى الفنين العاملين بالصيانه للأجهزه
الكهربائيه
وهى تلف بعض المحولات من نوع خاص او حجم
خاص كأن يكون حجمه محكوم بحجم الجهاز المستعمل
به او ان الفولتات الخارجه منه شاذه عن المتداول بالأسواق

أما المشكله الكبيره فهى فى محولات الضغط العالى(الشبكات(اذا حدث قصر فى ملفات الجهد المنخفض بها
فإن المحول قد ينفجر إنفجار مروع كالذى حدث
فى شهر 7 يوليو 2007 فى محول بمنهاتن
بالولايات المتحده وقد ظن البوليس ان ذاك انه
عمل تخريبى بسبب شكل الأنفجار والذى كان
اشبه ما يكون بقنبله شديدة الأنفجار

من مشاكل المحولات ذات الأثر البالغ
فى التأثير من حيث التلفيات بالجهاز أو
ربما