لو نظرنا لتركيب المحول من أعلى أو صنعنا قطاع فى منتصفه، سنجد الصورة كما يلى
فنجد أن كل من الملف الابتدائى و الثانوى محيط بالقلب الحديدى و المجال المغناطيسى المتولد من الملف الابتدائى يقطع الملف الثانوى و القلب الحديدى على السواء، فما يمنع تكون تيار أيضا فى القلب الحديدى باعتباره ملفا ثانويا؟!!
الحقيقة هذا ما يحدث بالفعل إلا أن المشكلة أن هذا الملف عليه قصر فلا يحد التيار المار به سوى مقاومة مادة الحديد وهى وإن كانت أعلى قليلا من النحاس إلا أنها و لكبر مقطع القلب تكون صغيرة جدا مسببة ما يشبه القصر على المحول. هذه التيارات تسمى تيارات دوّاميه أو إعصارية Eddy Currents وهى من أكبر مسببات الفقد فى المحولات.
لتقليل هذه التيارات، يجب زيادة مقاومة مسارها و ذلك بعمل القلب من شرائح تقطع مسار هذه التيارات فتؤدى عملها بطريقتين معا، تقليل المساحة التى تولد الجهد المسبب لهذه التيارات و تقطيع مسار التيار مما يجعل من الصعب جدا أن يجد مسار دورة كاملة موازية للملفات والمجال المغناطيسى.
تصنع شرائح الحديد من عدة أشكال أشهرها EI وهى قطعة على شكل الحرف E والأخرى على شكل الحرف I و عند التجميع توضع مرة جهة اليمين و الأخرى جهة اليسار كما بالرسم حتى تقع فجوة الأولى بعيدا عن فجوة التالية و هكذا. يلاحظ هنا أن الجزء الأوسط يكون ضعف الأحرف لأن المجال المغناطيسى فيه سيتوزع لنصفين نصف فى كل حرف.
الشكل التالى هو حرف L وهو متماثل العرض ويوضع أيضا كما بالرسم لتحقيق نفس الهدف.
الفراغ بداخل أى من الأشكال المتنوعة يسمى شباك Window وهو الذى سيحتوى ما يسمى المشكٌّل بتشديد الكاف فهو الذى يشكل اللفات وهو على شكل بكرة عادية أو مجرد اسطوانة تلف عليها لفات السك و طبعا يجب أن تكون من مادة عازلة و قوية الاحتمال لتتحمل إدخال شرائح الحديد فلا تتمزق كالبلاستيك أو الفيبر أو غيره من المواد التى لا تنصهر بسهولة ولا تحترق مكونة كربون يسبب قصر.
يلف الملف حول البكرة ثم يدخل الحديد.
هناك فى الدوائر الإلكترونية أو الكهربية ،وخاصة تلك التى تتعامل مع الموتورات، تنشأ الحاجة لملفات ذات حث كبير مثل 2 هنرى و حتى 30 هنرى مثلا و تتحمل تيار كبير، لذا تصنع كما يصنع المحول تماما إلا أنها من ملف واحد فقط. غالبا هذه الملفات تتحمل تيار مستمر إضافة للتيار المتردد وهذا يعرضها للتشبع مما يفقدها قيمة الحث ويقلل أداؤها، لذا تصنع من المقطع EI و توضع كل الشرائح E معا من جهة واحدة ثم توضع شريحة من العازل لضمان وجود فجوة هوائية كما بالشكل الأسفل.
لذلك يسهل التفريق بين المحول و الملف بمجرد النظر، فكما بالصورة نلاحظ تداخل الشرائح فى المحولات كما بالصورة العليا و تطابقها فى الملف بالصورة السفلى
فى الختام يجب ضم الشرائح جيدا إما بالورنيش أو المسامير مع الورنيش أو أى ضواغط خارجية كما يوضع أحيانا بين بكرة السلك والشرائح قطعة تزنق الشرائح معا حتى لا يسبب المجال المتردد صوت زنه عالية نتيجة الاهتزاز الميكانيكى و الذى يعتبر فاقد و تقليل من كفاءة المحول.
المرة القادمة إن شاء الله سنبدأ تصميم محول
لنصمم الآن محول بالحديد السيليكونى، سنعوض بقيم الحديد فى المعادلة السابقة و التردد = 50 ذ/ث و نصل لعدة معادلات مختصرة
نبدأ أولا بالقدرة المطلوبة للحمل
الطاقة = تيار الحمل × جهد الحمل = كذا وات.
مساحة مقطع حديد المحول = الجذر التربيعى للقدرة
مثلا لنصمم محول 100 وات يحول من 220 فولت إلى 12 فولت.
محول 100 وات جذرها 10 نستخدم 10 سم2
لكن الفراغات لعزل رقائق الحديد تقلل المساحة الفعلية لذلك نفترض المساحة الفعلية 0.9 المساحة المحسوبة فتكون 10 ÷ 0.9 = 11.11 سم2
طبيعى قد لا نجد المقاس المطلوب لذا نختار المقاس الأكبر مباشرة أو إذا كنا سنصنع البكرة التى سنلف عليها الملف يمكن أن نختار المساحة المحسوبة أو أكبر قليلا لتعويض الفراغات.
نفترض أن المساحة التى وجدناها هى 3سم×4سم=12 سم مربع وهى أكبر قليلا من المطلوب وهذا أفضل
عدد اللفات لكل واحد فولت = 50 ÷ مساحة المقطع
ن = 50 / 12 = 4.16667 لفة لكل فولت طبعا يمكننا استخدام 4.2 لفة لكل فولت أو أكثر
ملف 220 يحتاج 220 × 4.2 = 924 لفة
ملف 12 فولت يحتاج 12 × 4.2 = 50.2 لفة طبعا هنا إما نستخدم 50 لفة أو 51 لفة
الآن التيار فى الملف الثانوى
قلنا أنه 100 وات و الخرج 12 فولت يكون التيار = 100 ÷ 12 = 8.333 أمبير
يحسب قطر السلك على أساس الفقد الحرارى به كمقاومة بالأوم وهو لسلك النحاس
قطر السلك = 0.8 جذر التيار إن كان داخلى غير جيد التهوية و يمكن أن نصل إلى
قطر السلك = 0.6 جذر التيار إن كان خارجى و جيد التهوية.
ق = 0.8 × جذر 8.333 = 0.8 × 2.887=2.3 مللى متر أو 23 ديزيم
إذا كان ملف جيد التهوية لكونه آخر ملف من الخارج و يمكن تهويته أو تبريده يمكن تقلل 0.8 إلى 0.6 أو حتى 0.5
الآن الملف الابتدائى
نعلم أن الدخول أكبر من الخروج لوجود الفقد وفى المحولات الصغيرة نفترض الكفاءة 80%
إذن الدخول 100 ÷ 0.8 =125 وات
لو الدخول مثلا 220 فولت يكون التيار 125 ÷ 220 = 0.57 أمبير
قطر السلك = 0.8 جذر 0.57 = 0.8 × 0.75= 0.6 مم أو 6 ديزيم
هذه العلاقات الرياضية مشتقة من العلاقات الصحيحة الكاملة للمحولات مع التعويض فى معاملاتها بالآتى
التردد = 50 ذ/ث
القلب = حديد سيليكونى - شرائح
السلك من النحاس لأن الألومنيوم له مقاومة نوعية أعلى
نوع المحول ملفان منفصلان ابتدائى و ثانوى ملفوفان على مشكل واحد أو ثلاث أزواج من الملفات على ثلاث قلوب (3 فاز)
لو صححنا بنسبة التردد يمكن أن نستخدمها لأى تردد نشاء وهذا ما سنفعله المرة القادمة إن شاء الله
أخى
القدرة = ف × ف ÷ م الفولت من المشاركة رقم 5 = مقدار × مساحة مقطع الحديد
إذن القدرة = مقدار × ف ×ف = مقدر × مساحة الحديد × مساحة الحديد
مساحة الحديد = مقدار × جذر القدرة و بالتعويض فى الثوابت السابق ذكرها المقدار تقريبا = واحد
شكرا لك استاذ ماجد فى الحقيقة الطريقة التى تشرحها يختلف كثيرا عن الطريقة التى اقوم بها بلف المحولات متشوق لمعرفة باقى الدروس ارجو ان لا تتاخر علينا وجزاك الله عنا كل الخير
أخى
بالتأكيد هناك عدة طرق مختلفة فى حساب المحول "عمليا" و بالتأكيد كلها مجربة وناجحة و الفرق بينها فى القدرة المنقولة : كفاءة التحويل : السعر من حيث كم السلك النحاسى المستخدم و الحديد المستخدم
شخصيا استخدمت هذه الطريقة فى عمل محولات من 50ك ف ا / 3 فاز مرورا بمحولات انفيرتر 1000 وات و انتهاء بوحدات صغيرة 1-2 أمبير ذات جهود خاصة و بعضها لترددات غير عادية أيضا فى تطبيقات خاصة و الحمد لله نجحت دوما
الساعة معتمدة بتوقيت جرينتش +3 الساعة الآن: 02:45 AM
موقع القرية الالكترونية غير مسؤول عن أي اتفاق تجاري أو تعاوني بين الأعضاء
فعلى كل شخص تحمل مسئولية نفسه إتجاه مايقوم به من بيع وشراء وإتفاق وأعطاء معلومات موقعه
التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي موقع القرية الالكترونية ولايتحمل الموقع أي مسؤولية قانونية حيال ذلك (ويتحمل كاتبها مسؤولية النشر)