المحولات الكهربائية: أنواعها نظرية عملها واستخداماتها

???? كتب:

المحولات الكهربائية: أنواعها نظرية عملها واستخداماتها


تستخدم المحولات الكهربائية لرفع وخفض فولتية التيار الكهربائي في الدوائر الكهربائية, وتتكون المحولات الكهربائية من ثلاثة أجزاء رئيسية وهي: الملفات الابتدائية primary winding و الملفات الثانوية secondary winding والغلاف الحديدي iron core, ولا يمكن للمحولات الكهربائية أن تعمل إلا مع إمرار التيار الكهربائي المتقطع كما هو معروف بـ AC .

وهناك نوعان رئيسيان للمحولات الكهربائية, الأول الخافض step down والآخر step up , ويعمل كلا النوعين بمثل الغرض الذي سُميا به, فالمحول الخافض يخفض الطاقة الكهربائية الهائلة إلى طاقة منخفضة والعكس في المحول الرافع.

نظرية العمل:
عندما يدخل التيار الكهربي المتقطع إلى الملفات الابتدائية يكون موجات مغناطيسية magnetic flux حيث تقوم هذه الموجات بالانتقال والدوران في الغلاف الحديدي iron core متجهه للملفات الثانوية وبفعل التفاوت في ارتفاع وانخفاض التيار المتقطع AC تقوم بقطع الملفات الثانوية كما هو موضح في الصورة, وفي النظرية الكهربية عندما يمر التيار المتقطع في سلك ما فإنه تنبعث منه موجات مغناطيسية وعندما تُقطع هذه الموجات بسلك آخر منفصل يتولد تيار كهربائي في هذا السلك, وبمثل هذه النظرية تعمل المحولات الكهربائية.




استخداماتها:
يستخدم المحول الكهربائي لعدة أغراض و عدة استخدامات فتجدها في معظم الدوائر الكهربائية بشكل واسع, حيث يتواجد في اغلب الأجهزة الكهربائية كالمكيف و الغسالة والمسجل والخلاطات بل إنها باتت تستخدم في السيارات وصارت جزء أساسيا في نظام عمل السيارات.

نظرية عمل المحول في السيارات:
عندما يدور المحرك مدورا معه المولد الكهربي alternator والذي بدوره يقوم بتوليد الكهرباء اللازمة للمحرك وللأجزاء الأخرى, فلابد من يُزود كل جهاز بالقدر الكافي من الطاقة التي يحتاجها, ولان القوة الكهربائية التي تخرج من المولد الكهربي كبيرة جداً, حيث أنها إذا لم تُخفض فقد تسبب ضررا وحرقا لبعض أجزاء الدائرة الكهربائية للسيارة, ولهذا السبب اُدخل المحول الكهربائي لكي يقوم بإخفاض هذه الطاقة, ومما سبق تستنتج بأن النوع المستخدم في هذه الحالة هو المحول الخافض step down transformer.
ولكن الأمر لا يقتصر على هذا فحسب فلابد لنا من الحاجة لتيار هائل لكي يقوم بانبعاث الشرارة ذات القدر الكافي لإشعال الوقود في غرفة الاحتراق, والطاقة الخارجة من المولد الكهربي لا تكفي لتوليد الشرارة اللازمة لهذا الشأن, ومع هذا فلابد من استخدام المحول الرافع step up لكي يقوم بهذه المهمة, ومن هذا أيضا نفهم أن المحولات الكهربائية بمختلف نوعيها تزود في السيارة لتأدية كلا غرضيها.

ومن هذا المنطلق نفهم بأنه لا يمكننا الاستغناء عن المحولات الكهربائية, فلولاها لما وجدت الغسالات ولا خلاطات العصير ولا حتى السيارات ولا...الخ, ومع هذا فإنك لا تجد جهازا كهربائيا يكاد يخلو منه المحول إلا نادراً.