السلام عليكم إخواني

أردت ان انقل لكم هذا الموضوع بكونه باللغة العربية وأنا عاجز عن كتابته بهذه الكيفية أي باللغة العربية لانه يصعب علي هذا بكون دراستي فرنسية

ولكن أردت من خلال هذا الموضوع أن ابين شيئا ورد في بعض الأجهزة لبعض الاصدقاء ولذلك سوف نبني على الموضوع نظريتنا ومن خلالها نستطيع الخروج بنتيجة لما يروج له  في تصميم بعض الدوائر والاجهزة على كونها تعمل بهذا النظام

وبدون إطالة إليكم الموسوعة أو المبحث العلمي من منتدى صديق ننقلهم لكم هنا للفائدة

--------------المحولات - Transformers موسوعه كامله"-----------

الحلقة الأولى
___________
السلام عليكم

انواع المحولات كثيره جدا"
وسنبدأ اليوم 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 السابق ولاكنه مغلف ويحتوي 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

http://img.alibaba.com/photo/51788558/Transformer.gif
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
اللآين F.B.T



محولات تعمل عند تردد عالى وهى كالسابق
ذات قلب فيريت
الشوبر
__________________________________________________ _

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) 





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




__________________

الصور المدعمه للمحولات


  



مجموعه القلوب المستعمله فى المحولات

السلام عليكم
[b]الحلقه الثانيه[/b]
____________
تركيب المحولات


تركيب المحول:
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

شكل يوضح صوره حقيقيه للملفات الثانويه والأبتدائيه ويظهر بينهما الطبقه العازله
فى محول عادى ( جهد منخفV 240 up to + تردد منخفض50/Hz60


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
_____________________________________

_____________
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 - اولا" الشوبر(shoper)
__________

 


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

2-ثانيا" محولات شوبر وربط وعزل ودريفرات
;(shoper&isolation&driver&



صور متنوعه لمحولات الشوبر والعزل والدريفرات
__________________________________________________ ____________
3- ثالثا" 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)
تركيب المحولات
____________
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 ،،،،،،،،،،،،،،،،،،؟
وسأجيبك فى حينها عندما اتعرض بالشرح لنظرية عمل المحولات

السلام عليكم
الحلقه الثالثه

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 


لا يعمل 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 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

3- ملفات 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

رموز الملفات

_____________

   

__________________________________________________ ____

هكذا نكون قد استوفينا كل المقدمات اللازمه لشرح نظرية عمل المحول

السلام عليكم

الحلقة الرابعة

نظرية عمل المحول

____________

سبق الشرح فى أخر صفحه من الحلقه الثالثه وهى كانت 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 ( متناوب )؟؟؟؟؟؟

وقد اجبنا على السؤال افى الصفحه السابقه:



 



وللتذكره نقول انه عند مرور التيار فى الملف الأول فأنه ينشأ مجال مغناطيسى متغير تيعا" لتغير

التيار 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 mmfوالتى 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 متقاربان

الأول عليه تيار متردد والثانى عليه مقاومة

حمل

وموصل على التوازى معهما جهازا اسيليسكوب

انظر 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 حينه







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

السلام عليكم

الحلقة الخامسة

الحلقه الخامسه

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

فمثلا" لو لدينا محول خافض يحول التيار من 220

فولت الى 110 فولت فإنه يمكننا جعله محول رافع

وذلك 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 تكوينه

_________________________________________________



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" 

سوف تتسبب فى حدوث شراره ( spark)مما قد يؤدى الى حدوث

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

التبريد

_________________________________________

فى 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

( رفعهما 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

_____________________________________________
نبدأها بسؤال
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

السلام عليكم

الحلقة السادسة
الحلقه السادسه

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

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)من خلال ما سبق التى تضمنت صور
عن الخامات التى تستخدم فى المحولات 
يتضح لنا التالى
ان 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 المنز
ل

السلام عليكم

الحلقة السابعة

الحلقه السابعه
_________
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 بالمنزل ككل:
هو اشتعال المحول فى بعض الأحيان مسببا"
حريق بالجهاز وقد يمتد الحريق لا قدر الله
الى المنزل ككل وهذا من اكبر الكوارث
____________
لذا ننصح بالتالي:
ان أى جهاز بالمنزل مثل الراديو أو 
بعض أنواع التلفزيونات القديمه والتى
تعمل على محول خافض للجهد فى دائرة
التغذيه الخاص به او اى جهاز اخر يعمل
بهذه الطريقه
يجب عدم تركه موصل بالتيار حتى نضمن
عدم وقوع مثل هذه الحوادث 
لأن معظم الأجهزه يكون مفتاح السويتش
الخاص بالفتح والغلق موصل على خرج المحول
وليس على الدخول مما يعنى انه عند خلق بعض 
هذه الأجهزه من مفتاح العموم الخاص بها 
يكون المحول مازال واصل به التيار
وقد ترتفع درجة حرارته وتتلف الماده العازله
مابين الملفات وتحدث الكارثه
إشتعال المحول والجهاز وامتداد النيران إلى
كل ما هو قريب من الجهاز مثل الطاوله
الستائر السجاد الموكيت ...... إلخ
ربنا يقينا شر مثل هذه الحوادث
امين

السلام عليكم

الحلقة الثامنة
الحلقه الثامنه 
_______
استعمالات المحولات
تستعمل المحولات على نطاق واسع جدا"


صوره توضح شكل احد المحولات الخافضه للجهد 
بأحد الدوائر اللأليكترونيه
________________________
ولا يخلو جهاز من التحويل الكهربى باستخدام المحولات
مثل اجهزة التلفزيونات
فنحن نشاهد أكثر من نوع من المحولات بها مثل
محول التغذيه فى الأجهزه العاديه او الملونه القديمه
( جهد منخفض & تردد منخفض&قلب من شرائح الحديد )
محول الدريفر بالتلفزيون
( جهد منخفض &تردد عالى &قلب من الفرريت)
محول الشوبر بالتلفزيون
( جهد منخفض& تردد عالى&قلب من الفرريت )
محول الأشاره (IF)
( جهد منخفض& تردد عالى& قلب من الهواء أو مسحوق الحديد )
محول الضغط العالى (اللآين)
(جهد منخفض+جهد عالى & تردد عالى&قلب من الفرريت)
هذه انواع المحولات بجهاز واحد وهو التلفزيون
________________________________________
تستخدم ايضا" محولات الجهد المنخفض والتردد المنخفض
وأيضا" الجهد المنخفض والتردد العالى بأجهزة الكومبيوتر
وتستخدم المحولات ايضا" بشواحن الهواتف النقاله واللاسلكى
وفى دوائر الصوت وبعض دوائر الأضاءه
وايضا" فى بعض المعدات الصغيره المستعمله بالمنازل
_________________________________________
وللمحولات استخدامات هامه وضروريه مثل
ربط الدوائر
والعزل بينها
وتعزيز القدره
___________________________________
وسوف نتناول بعض هذه الأستخدامات الهامه بالتفصيل
لاحقا"
__________________________________
اما محولات الجهد العالى فهى ذات استخدامات خاصه
وتعتبر استخدامات استراتيجيه منوطه بالحكومات وبعض
شركات قطاع الأعمال بالدول
فهى تستخدم بالشبكات فى عملية انتاج وتوزيع الطاقه
الكهربائيه بالشبكات
وابسط طريقه لشرح استخدامها كالأتى:
1- فى محطة انتاج الكهرباء مثل 
محطة السد العالى بإسوان بمصر ومحطة شبرا الخيمه
التى تنتج الكهرباء بالوقود ( الغاز) أيضا" بمصر 
يحدث التالى:
اربعة مراحل يمر به التيار من مصدر التوليد
حتى يصل الى المستهلك فى منزله او مصنعه
المرحله الأولى
مولدات الكهرباء وهى التى تقوم بتوليد الكهرباء
بعدة طرق اهمها
1-طا قة الوضع المستنتجه من المياه المحتجزه بالسدود او 
الشلالات
2- الطاقه الحراريه الناتجه من احتراق
الغاز او المشتقات البتروليه وتحويلها الى طاقه
كهربيه او الى طاقه حركيه ثم كهربيه
3- الطاقه المستنتجه من المفاعلات النوويه 
وتحويلها إلى طاقه كهربيه
4- الطاقه المستنتجه من الرياح بواسطة الطواحين
المرحله الثانيه
بعد مولدات الكهرباء تكون هناك محطه رفع للقدره
وبها محولات جهد عالى قد تصل الى 500 كيلو
فولت وقد تصل القدره الأجماليه للمحطه ألى
1000 كيلوات امبير
تقوم هذه المحطه برفع التيار الى مايقرب من
500 كيلوفولت او اقل على حسب المحطه
المرحله الثالثه
هذه المرحله هى المحطات التى تستقبل
الجهد العالى الذى يصل الى ما يقرب 
من 500 كيلوفولت وتقوم بتخفيضه
الى قيمه اقل اقصاها 16 كيلو فولت
وتعتبر محطات ثانويه فى اواسط مسافة
نقل التيار 
المرحله الرابعه
مرحلة تخفيض الجهد الناتج من المحطات
السابقه الى جهد الأستخدام العادى وهو
110 أو 220 فولت او كليهما معا
على حسب نظام التغذيه والتشغيل المود بالبلد
فمثلا فى مصر تجد تغذيات 220 فولت فقط 
وفى المملكه العربيه السعوديه تجد خطين للتغذيه
110 و 220 فولت
وقد تجد فى بعض البلدان 240 فولت
وايضا" معظم دولنا تعمل على تردد 50 هيرتز
بينما فى بعض الدول تجد 60 هيرتز
_____________________________
وهنا قد يطرح نفسه سؤال متوقع من كل متصفح لذلك 
الفصل وهو:
لماذا نقوم برفع التيار عند المصدر؟
ثم نعود ونخفضه مره اخرى عند المستهلك؟
______________________________
عند توليد التيار فى المصدر نحتاج إلى نقله
وقد تكون مسافة النقل طويله جدا" 
ففى مصر مثلا" تبلغ مسافة النقل من السد العالى
الى القاهره ما يقرب من 1000 كيلو متر ومنها
الى الأسكندريه ومدن الساحل ما يقرب من 
1500 الى 1800 كيلو متر!!!!! 
وخلال تلك المسافات الطويله سوف تواجهنا
العقبات التاليه
1- مقاومة السلك
2- الفيض المغناطيسى حول السلك
3- العوامل الجويه
4- ظاهرة الكرونا
وهذه العوامل تتسبب فى فقد الطاقه
فأذا اعتبرنا ان اسلاك نقل الكهرباء من 
مصدرها حتى مستهلكها فإن مقاومة
السلك سوف تتسبب فى فقد جزء من التيار
وايضا" وجود الرطوبه حول السلك فى ظل
وجود فيض مغناطيسى حول السلك
وإن كان يختلف عنه فى الملف 
إلا إنه يتسبب فى فقد جزء من التيار
وايضا" ما يعرف بظاهرة الكرونا 
عن مهندسى القوى والطاقه وهو فقد
جزء من التيار بسبب وجود رواسب
او عوالق ( مثل فضلات الطيور )
على السلك تتسبب فى فقد جزء من التيار
بسبب ذلك كله كان لا بد من وجود حل 
لنقل التيار لأنه لو نقلناه تلك المسافات
البعيده فسوف نحصل فى نهاية الخط على 
تيار منعدم او يكاد يكون زيرو
لذا يتم تركيب محولات ترفع الجهد 
ومن ثم تخفض التيار فى بداية الشبكه
حتى نقلل قدر البمستطاع من الفقد فى التيار
ثم نعود ونعكس الوضع بمحول خافض فيخفض
الجهد الى الحد المسموح به وهو 220 او 110 فولت

السلام عليكم

الحلقة التاسعة
الحلقه التاسعه
_______
تطبيقات على المحولات
نتحدث فى هذه الحلقه عن تطقبيقات عمليه على المحولات

أولا"المحولات المتعددة الخروج
وهى محولات يخرج منها عدة جهود ولها عدة ملفات ثانويه
لكى تلبى إحتياجات الجهاز الموجوده به
أو لكى تستخدم لتشغيل عدة أجهزه
كما بالصور التاليه:

محول له خرجان ثابتان



محول له خرجان متغيران


محول له عدة خروج ثابته
(متعدد الخرج)


محول ذو خرج واحد متغير


محول ذو خرج واحد وذو دخول متغير
( أى يتغير الخرج بتغير الدخل)


محول ذاتى
(الخروج جزء من ملفات الدخول)

____________________________
كل الأشكال السابقه توضح بعض التطبيقات التى
تم الأستعانه بها لتلبية متطلبات العمل والأجهزه
فقط بتعدد الملفات الثانويه أو تغير الفولت الناتج
باستخدام ملفات ثانويه متغيرة القيمه أو ملفات 
إبتدائيه متغيرة القيمه أو ملف ذاتى والخرج
جزء ثابت أو متغير من ملف الدخول

تابع الحلقه التاسعه
___________
تطبيقات على المحولات

تحدثنا فى الصفحه السابقه عن احد 
التطبيقات المستخدمه فى المحولات وذلك
للحاجه الملحه فى بعض الأجهزه التى تتغذى
بأكثر من فولت أى بها دوائر مختلفه مثل التلفزيون
والفيديو والريسيفر وأجهزة الدى فى دى والراديو
والكومبيوتر وخلافه من الأجهزه
لذا تحتم أن يكون هناك عدة فولتات فى آن واحد
ولما تعذر ان يكون لكل جهد محول خاص به تم 
إستخدام المحولات ذات الخروج المتعدده للفولت
وأيضا" رأينا المحولات ذات الخرج المتغير والمحولات
ذات الدخول المتغير
______________________
ونتحدث اليوم عن تعزيز الجهد باستخدام المحول
او ما يعرف بال (BOOSTING)
و تعرف دوائر البوستر بأنها معززات للفولت
أى تقوم بعمل زياده للفولت وتوجد دوائر تعمل
عكس دوائر التعزيز وهى تعرف بال (bucking)
وسوف نتحدث عن النوع الأول
وهو دوائر البوستر
هذه الدائره موجوده بالتلفزيون الملون
ونجد أن اللآين ( محول الضغط العالى)
بالتلفزيون موجود عليه طرف مكتوب عليه
(BOOST)
فما هى قصة البوستر وتعزيز الفولت؟؟؟
للأجابه على هذا السؤال تعالوا معى
كى نرى الرسم التالى لدائرة البوستر



كما نرى من الشكل السابق
عباره عن ملف يتصل بدايته مع
نهاية ملف الدائره الأصلى ( ملف التغذيه )
وكلا الملفين على نفس القلب (COR)
كيف تعمل هذه الدائره؟؟
هذه الدائره تعمل كالأتى:
عندما يمر التيار فى ذلك الملف الثانوى
يختزن الفولت بما يوازى ربع قيمة
الفولت المار بالنلف الأصلى ثم يقوم الملف
الثانوى بتعزيز الفولت المار بالملف الأبتدائى
عن طريق إفراغ الجهد الموجود به ( المختزن)
بالمعاوقه الكهربيه وبما أن الملف ملفوف بلفات
فى نفس إتجاه الملف الأبتدائى فإن قيمة الفولت
تضاف لقيمة الفولت المار بالملف الإبتدائى
ولو رجعنا للرسم السابق 
يكون حساب الفولت كالتالى:
Vtotal = VLp +VLs
=
120 +30 = 150
ومن هنا نرى ان الفولت قد تم تدعيمه 
بربع قيمته تقريبا" 
وهذا ما يعرف بتعزيز الفولت
أو البوستر(BOOSTR)
OR
BOOSTINGدائره أخرى مشابهه لهذه 
الدائره ولكنها تعمل عكسها تماما"
كما سنرى بالشكل التالى



كما نرى من الشكل السابق
عباره عن ملف يتصل نهايته مع
نهاية ملف الدائره الأصلى ( ملف التغذيه )
وكلا الملفين على نفس القلب (COR)
كيف تعمل هذه الدائره؟؟
هذه الدائره تعمل كالأتى:
عندما يمر التيار فى ذلك الملف الثانوى
يختزن الفولت بما يوازى ربع قيمة
الفولت المار بالملف الأصلى ثم يقوم الملف
الثانوى بهدم جزء من الفولت المار بالملف الأبتدائى
عن طريق إفراغ الجهد الموجود به ( المختزن)
بالمعاوقه الكهربيه وبما أن الملف ملفوف بلفات
فى عكس إتجاه الملف الأبتدائى فإن قيمة الفولت
تطرح من قيمة الفولت المار بالملف الإبتدائى
ولو رجعنا للرسم السابق 
يكون حساب الفولت كالتالى:
Vtotal = VLp -VLs
=
120 -30 = 90فولت
ومن هنا نرى ان الفولت قد تم إختزاله
أو قصه بقيمه 30 فولت 
بربع قيمته تقريبا" 
وهذا ما يعرف 
بدوائر إختزال أو قص ألتيارنظريه تشبه 
نظرية البوستر 
هذه النظريه تستخدم للوصول لأعلى
كفائه للمحول ؟
وقبل أن نتحدث عن هذه النظريه
يجب أن نعرف كفائة المحولكفائة المحول:
________تعرف كفائة المحول بأنها النسبه
بين قدرة الملفات الثانويه
إلى
قدرة الملفات الأبتدائيه
قدرة الملف الأبتدائى)Wp /Ws(قدرة الملف الثانوى)
وحيث أن القدره تساوى
التيار X الفولت
فأن
W1/W2 =(I1XV1)/(I2XV2)
وهذه النسبه = الواحد الصحيح
إذا كان المحول مثاليا"
وبما أن المثاليه لله وحده تعالى
وأن المحول لا يمكن أن يصل 
إلى درجة المثاليه بسبب الفواقد
والتى تتمثل كما ذكرنا من قبل 
فى مقاومة سلك الملفات الأبتدائيه والثانويه
وأيضا" فى الحراره المتولده بسبب التيارات الدواميه
فإنه يمكننا القول بأن المحول يمكن أن يكون شبه مثالى
_____
وكلما إقتربت كفائة المحول من الواحد
الصحيح كلما كان شبه مثالى
_______________________
ونتعرض اليوم لما يشبه البوستر(BOOSTING)
للوصول إلى أعلى كفائه للمحول
أنظر الرسم التالى:



لو نظرنا للشكل السابق نلاحظ التالى
إضافة ملف على التوالى مع ملفات الدخول
وأيضا" إضافة ملف على التوالى مع ملفات الخروج
فما فائدتها؟
هذه الملفات تعمل بنظرية البوستر ( تعزيز الجهد)
تقوم بإختزان الطاقه بداخلها ثم تقوم بإعادة إفراغها
بالحث الذاتى إلى الموصل نفسه وبذلك تقوم بإضافة
قيمه صغيره من الفولت للملف الأبتدائى وأيضا"
الملف الثانوى كى تعوضه عند الفواقد الناتجه من
مقاومة السلك والتيارات الدواميه وردائة القلب
ولفهم هذه الحاله أكثر 
أنظر الشكل التالى:



هذا الشكل يوضح الملف الأبتدائى
والملف الثانوى وأيضا" الفيض
المختزن وإعادة دفعه مره إخرى
بالحث الذاتى إلى ملفات الموصل 
الأصلى
وإذا دققت الملاحظه هنا تلاحظ التالى:
1- ملفات الدخول = ملفات الخروج
2- فولت الدخول = فولت الخروج
3-جيب زاوية الدخول=جيب زاوية الخروج
وهذ يعتبر محول مثالى
تطبيق أخر على المحولات
وهو
ملف تسلا
وهو مكون من ملفين 
ملف إبتدائى ذو عدد لفات صغير وقطر كبير
وملف ثانوى ذو عدد لفات كبير جدا" وقطر صغير
كما بالشكل التالى:



شكل ملف تسلا



شكل أخر من أشكال ملف تسلا
_________________________
والأن السؤال الذى يدور بذهنك:
ماذا يكون ملف تسلا هذا؟
هو ملف يستخدم فى نظم الأمان من
إشعاعات الراديو والصواعق
وذلك عن طريق تفريغ الشحنات
القادمه عن طريق أشعة الراديو 
وغيرها حتى لاتتسبب فى حرائق
ودمار المبانى
______________________
نظرية عمل ملف تسلا
نفس نظرية عمل المحول
ملف إبتدائى يقوم باستقبال
أشعة الراديو والصواعق
(Radio Frequency Chokes)
وملف ثانوى يقوم بتفريغ تلك
الشحنات 
والشكل التالى يعبر عن
صوره حقيقيه لملف تسلا
أو ملف (نيقولا)( Nikola Tesla)
نسبة" إلى إسم العالم الذى أخترعه



هذه صوره حقيقيه لملف تسلا أثناء عمله
( وهو يفرغ شحنه)
وملف تسلا يشترط فيه قرب الملفات 
الثانويه من الملفات الأبتدائيه بمسافه
كافيه حتى يحقق الهدف الذى صمم
من أجله!!!
ويرجى الملاحظه هنا أن ملف تسلا
يعتبر من الأجهز الخطيره على الأنسان
أذا لم تكن بعيده عن متناول اليد وذلك
بسبب الحروق التى يمكن أن تسببها
ترددات الراديو radio-frequency )RF")
والتى تشبه أى حروق كهربيه والتى تتميز
بعمقها
فضلا" عن الصدمه الكهربيه التى يمكن أن
تودى بحياة الأنسانإمكانية تنظيم الفولت بإستخدام المحول
أى الحصول على فولت ثابت من خرج المحول
مهما حدث إهتزاز أو تغير فى جهد التشغيل فى 
حدود معينه
وهذا المحول يسمى:
محول الرنين الحديدي
(Ferroresonant Transformer)
نسبة" إلى الرنين الذى يحدث مابين
الملف الموجود والمكثف مع التيارات 
الدواميه الناشئه والمتشبعه فى القلب الحديدى
كما بالشكل التالى:



يتضح من الدائرة السابقه انها تتكون من:
ملف إضافى مع الملف الثانوى وله نفس غدد
لفات الملف الثانوى متصل مع مكثف مع 
بدية ونهاية الملف ويمكن أن يتصل مع 
أكثر من مكثف متصلين معا" على التوالى
من خواص هذه الدائره:
1- إنها تعمل على ثبات جهد الخرج وتحافظ على
ثباته بالرغم من تغير جهد التشغيل 
أى أنها تقوم بتثبيت جهد الخرج
2- تعمل على ترشيح جهد الخرج من أى
ترددات ناشئه من اى تقطيع غير خطى
(nonlinaer swching)
فى حمل الملف الثانوى
3- تعمل على ترشيح أيضا" أى تقطيع غير
خطى فى مصدر التغذيه ( جهد التشغيل)
أى أنها تقوم بتنظيف جهد التغذيه للحمل
4-تسمح هذه الدائره للأنتقال من مصدر
جهد تشغيل إلى مصدر جهد تشغيل أخر
دون حدوث قطع فى جهد الخرج وذلك
كما يحدث فى دوائر ( UBS)
من عيوب هذه الدائره
1-حدوث أخطار على الجهاز المستفيد
من جهد الخرج 0(الحمل) وذلك حال
حدوث قصر أو تثريب فى المكثف
أو حدوث عطب فى الدائره وعدم عمل
دائرة الرنين مما يعنى عدم وجود تنظيم
للفولت وهذا له مخاطره فى الدوائر الحساسه
2- حدوث فقد كبير فى الطاقه بسبب تشبع
القلب الحديدى بالتيارات الدواميه مما ينتج
عنه طاقه حراريه عاليه من جراء حركة 
الجزيئات فى القلب الحديدى بسبب الكثافه
العاليه للتيارات الدواميه والتى تسببها هذه
الدائره بالقلب الحديدى
3- إرتفاع ثمن انواع المكثفات المستعمله
فى هذه الدائره مما يرفع من تكلفتها
4- تعرض المحول للتلف السريع بسبب
علو إرتفاع درجة الحراره بالقلب 
ومن ثم بالملفات الثانويه والإبتدائيه
5- عدم مقدرتها على الموائمه والعمل
مع جهود التشغيل الصغيره التى بها 
تغيرات كبيره وسريعه ومتلاحقه

السلام عليكم

الحلقة العاشرة
[i]العلاقات الرياضيه
وحسابات لف المحولات

نطرح اليوم العلاقات الرياضيه 
وأيضا" موضوع لف المحولات

إلى المعادلات
v
v
v
v

1- العلاقه بين فولت التشغيل وعدد لفات
ملف التشغيل وبين فولت الخروج وعدد
لفات ملف الخروج:
N1/N2 = V1/V2
عدد لفات الملف الأبتدائى=N1 
عدد ملفات الملف الثانوى=N2 
جهد الملف الإبتدائى=V1
جهد الملف الثانوى=V2
2- نسبة التحويل
Transformation Ratio = V2/ V1
3-النسبه المئويه للتحويل
Percentag of Trnsformation = V2/V1 X100
4- القدره (قدرة المحول)
W= V X I
5- مساحة مقطع القلب
The sector Area of the core A=We1/2
اى ان مساحة مقطع القلب = الجذر التربيعى للقدره
e1/2 = الجذر التربيعى
e2 = تربيع الكميه
مثال
100e1/2 =10
10e2= 100
وهذه الرموز لعدم إمكانية كتابة علامة الجذر 
والأس على الكى بور بالكومبيوتر
6- قطر السلك
Wire Dimeter= Ie1/2
أى = ثابت x الجذر التربيعى للتيار
= ثابت للسلك النحاس = 0.56
7- عدد ملفات الملف الأبتدائى
10e 8x V1
_________
4.44xAxFx
عدد خطوط الفيض فى 1سم مربع = 10000 خط لكل سم2
F= التردد





0.56= ثابت=
10e4=عدد حطوط الفيض فى السم المربع=

وفى الصفحه القادمه سنعطى مثالا" عمليا"
على محول بالأرقام 
لتسهيل المعادلات
[/i]










5- مساحة مقطع القلب
The sector Area of the core A=We1/2
يمكن تعديل هذه المعادله الى الصوره التاليه
5- مساحة مقطع القلب
The sector Area of the core A= W

6- قطر السلك
Wire Dimeter= Ie1/2
أى = ثابت x الجذر التربيعى للتيار
= ثابت للسلك النحاس = 0.56
يمكن تعديلها إلى
6- قطر السلك
 I = Wire Dimeter
أى = ثابت x الجذر التربيعى للتيار
= ثابت للسلك النحاس = 0.56




7- عدد ملفات الملف الأبتدائى

المعادله
10e 8x V1
_________
4.44xAxFx


يمكن تعديلها إلى الشكل التالى
10 [size=29] x10[size=29]x 10xV1 / 4.44xAxFx 
وبعد تعديل هذه المعادلات[/size][/size]
إلى الصوره المعتاده التى نراها
بها

مثال على هذه الرموز
















العلاقات الرياضيه 
وأيضا" موضوع لف المحولات
الذى يطالب به كل الأعضاء
وبالأخص إستاذى / 
خميس 54
وإستاذى/
هشام
إلى المعادلات
v
v
v
v

1- العلاقه بين فولت التشغيل وعدد لفات
ملف التشغيل وبين فولت الخروج وعدد
لفات ملف الخروج:
N1/N2 = V1/V2
عدد لفات الملف الأبتدائى=N1 
عدد ملفات الملف الثانوى=N2 
جهد الملف الإبتدائى=V1
جهد الملف الثانوى=V2
2- نسبة التحويل
Transformation Ratio = V2/ V1
3-النسبه المئويه للتحويل
Percentag of Trnsformation = V2/V1 X100
4- القدره (قدرة المحول)
W= V X I
5- مساحة مقطع القلب
The sector Area of the core A= W

اى ان مساحة مقطع القلب = الجذر التربيعى للقدره

6- قطر السلك

 I = Wire Dimeter
أى = ثابت x الجذر التربيعى للتيار
= ثابت للسلك النحاس = 0.56

7- عدد ملفات الملف الأبتدائى
10[size=29]x 10x 10[size=21]x V1/ x 4.44 x A x F [/size][/size]
100.000.000 = 10x 10x 10 = [size=21]10^8[/size]
عدد خطوط الفيض فى 1سم مربع = 10.000 خط لكل سم= 
[size=21]F= التردد[/size]



0.56= ثابت = 
 10[size=29]x [size=21]10  = 10^4=عدد حطوط الفيض فى السم المربع=[/size][/size]
[center]ضرب مثالا" عمليا" 
عباره عن مسأله فى لف المحولات
وسنقوم بحلها حتى نرسخ المعادلات
فى أهاننا:
مثال
محول يعمل على جهد تشغيل 220 فولت
وتردد 50 هيرتز
نريد لفه لكى يعطى خرج مقداره 15 فولت
بتيار مقداره 5 أمبير
أحسب الأتى:1- قدرة المحول؟
2-مساحة مقطع القلب؟
3-عدد لفات ملف التشغيل ( الأبتدائى)؟
4-عدد لفات ملف الخروج (الثانـوى)؟
5-عدد ملفات الخروج المقترحه لتلافى الفقد؟
6-قطر سلك الملف الثانوى؟
7-تيار الملف الإبتدائى؟
8-قطر سلك الملف الأبتدائى؟
9-نسبة التحويل بهذا المحول؟
10-النسبه المئويه لتحويل بهذا المحول؟
11-نوع القلب المستخدم لهذا لمحول؟

للأجابه عن هذه المسأله أنظر الصفحه القادمه
ملحوظه
___________
حاول قبل أن تنظر فى الحل أن تجيب على
ما تستطيع من المطلوب فى 11 بند فى المسأله
السابقه ولو بند واحد لأن ذلك يجعلك تتفهم وتحاول
ان تطبق العلاقات الرياضيه
_________________الحــــــل
1- قدرة المحول = W x I
= 15x5=75A
2- مساحة مقطع القلب = W
=[size=29][size=21]75 = 8.66 Cm[size=29][/size][/size]
3-عدد لفات ملف التشغيل (الملف الإبتدائى)=
من العلاقه التاليه نحصل على عدد لفات ملف التشغيل
10x 10x 10[size=21]x V1/ x 4.44 x A x F 
100.000.000 = 10x 10x 10 = [size=21]10^8[/size]
عدد خطوط الفيض فى 1سم مربع = 10.000 خط لكل سم= [/size]
[size=29][size=21]50Hz [/size][/size][size=29][size=21] =F= التردد[/size]
10x 10x 10x220 / 10x [size=21]10 x 4.44 x 8.66 x 50[/size][/size]
1144 turns =
أى أن عدد لفات الملف الأبتدائى = 1144 لفه

4- عدد ملفات الملف الثانوى
نحصل عليها من العلاقه التاليه
N1 / N2 = V1 /V2
أى أن
N2 = N1 x V2 /V1
أى 
N2 = 1144 x 15 / 220 =
78 turns
يعنى عدد لفات الخرج ( الثانوى ) = 78 لفه

5- عدد لفات الملف الثانوى المقترحه
حيث أنه لايوجد محول مثالى
ويوجد فقد فى الطاقه ونحن نريد الحصول على 15 فولت
فكان يجب علينا تعديل عدد لفات الملف الثانوى كى نعوض 
الفقد فى الطاقه
1.1x عدد اللفات المقترحه = عدد اللفات الحسابيه 
= 1.1 x 78 = 86 turns
أى أن لفات الملف الثانوى يجب أن تكون 86 لفه
بدلاً من 78 لفه لتعويض الفقد فى الطاقه

6- قطر سلك الملف الثانوى
نحصل عليه من العلاقه التاليه:
 I [size=16]1 = Wire Dimeter
أى = ثابت x الجذر التربيعى للتيار
= ثابت للسلك النحاس = 0.56
[/size]
d1 = d sc = 0.56 x[size=21]5 [/size]

1.25mm = 

[/size]7- تيار الملف اإبتدائى I1
من العلاقه التاليه:
W = V1 x N 1
أى أن 
N1 = W / V1 =
75 / 220 =
0.34 A =
340 mA =

8- قطر سلك الملف الإ بتدائى
نحصل عليه من العلاقه التاليه:
d2 = 0.56 [size=25]I[size=21]2[/size][/size]
d2 = 0.56 [size=21]0.34 [/size]
d2 = 0.56 x 0.584 = 0.33 mm
9 - نسبة التحويل بهذا المحول
نحصل عليها من العلاقه التاليه
نسبة التحويل = V2 / V1 =
15  / 220 = 3 / 44 = 0.06
علما" بأن نسبة التحويل إذا كانت < 1هذا يعنى أنه محول خافض
أما إذا كانت > 1 هذذذا يعنى أنه محول رافع للجهد

10 -النسبه المئويه للتحويل
نحصل علييها من العلاقه التاليه
النسبه المئويه للتحويل % = نسبة التحويل مضروبا" فى 100
= 0.06 x 100 = 6 %

11- نوع القلب المستخدم
هو طبعا" من الحديد السليكونى
والذى يحدد نوع القلب هو التردد
ومن لمعطيات السابقه فى المسأله
تردد التيار = 50Hz
____________________________

وهكذا نكون قد وصلنا إلى نهاية المس