ما هو تيار الاندفاع للمحول؟
تيار اندفاع الإثارة للمحول، مجرد الاستماع إلى الاسم يبدو معقدًا للغاية، وله اسم آخر "تيار اندفاع الإغلاق"، وهو المحول في لحظة الإغلاق بدون تحميل، أي أنه يبدأ للتو في العمل أو إعادة الاتصال بمصدر الطاقة، وتنتج لفاته فجأة ظاهرة تيار كبيرة. بعبارات شائعة، تمامًا مثل الأجهزة عالية الطاقة في منازلنا (مثل مكيفات الهواء) عند بدء التشغيل، نظرًا لأن المكونات مثل الملفات والمغناطيسات داخل المعدات تحتاج إلى الوصول بسرعة إلى حالة العمل، فسوف تستهلك مؤقتًا الكثير من التيار. تيار اندفاع المحول هو مبدأ مماثل، ولكنه يحدث في قلب ولف المحول. هذا التيار هو ظاهرة تيار خاصة في المرحلة المبكرة من تشغيل المحول.
أسباب حدوث تيار اندفاعي لإثارة المحول
يتم فرض التدفق المتبقي على التدفق العامل
نحن نعلم أن قلب المحول نفسه موصل مغناطيسيًا، وهناك خاصية الهستيريسيس داخل مادة القلب، أي أنه تحت تأثير المجالات المغناطيسية المتناوبة، ستحدث عملية المغناطيسية وإزالة المغناطيسية في القلب. قبل تشغيل المحول، قد يكون هناك تدفق مغناطيسي متبقي في قلبه. ما هو التدفق المتبقي؟
يشير التدفق المغناطيسي المتبقي إلى التدفق المغناطيسي المتبقي في قلب المحول والملف بعد انقطاع مصدر الطاقة المتردد. وذلك لأن القلب سيكون ممغنطًا عندما يعمل المحول بشكل طبيعي، وعندما يتم قطع الطاقة، لن يختفي المغناطيسي على الفور، ولكنه سيحتفظ بجزء من التدفق المغناطيسي.
عندما يتم تشغيل المحول، يكون التدفق المغناطيسي الناتج عن جهد التشغيل والتدفق المغناطيسي المتبقي في القلب في نفس الاتجاه، وسيتم فرض الاثنين، مما يؤدي إلى أن يكون التدفق المغناطيسي الإجمالي يتجاوز بكثير التدفق المغناطيسي المشبع في القلب.
تشبع النواة
إذا تجاوز التدفق المغناطيسي الإجمالي بعد التكديس الحد الأقصى الذي يمكن أن يتحمله القلب (التدفق المغناطيسي المشبع)، فسيكون القلب "ممتلئًا" ولا يمكنه امتصاص أي تدفق مغناطيسي آخر. في هذا الوقت، سيتم توليد تيار كبير جدًا، أي تيار اندفاع الإثارة.
يرتبط حجم تيار الاندفاع المثير أيضًا بجهد مصدر الطاقة وزاوية الطور الأولية للإغلاق، وقيمة تدفق القلب واتجاه المتبقي قبل الإغلاق، وقيمة المعاوقة المكافئة للنظام وزاوية الطور، ووضع توصيل لفائف المحول ووضع تأريض النقطة المحايدة، وخصائص المغناطيسية وخصائص الهستيريسيس لمادة القلب، ونوع هيكل القلب، ومستوى تجميع العملية.
خصائص تيار اندفاع الإثارة للمحول
قمة كبيرة:قد يصل ذروة تيار الاندفاع الناتج عن الإثارة إلى 6-8 مرة من التيار المقدر للمحول، أو حتى أعلى من ذلك. وهذا يعني أنه في لحظة تشغيل المحول، قد يتعرض لصدمة تيار كبيرة جدًا.
التوهين السريع:على الرغم من أن ذروة تيار الاندفاع للإثارة كبيرة، إلا أنها تتلاشى بسرعة. قد يصل زمن التوهين للمحول ذي السعة الكبيرة إلى {{0}} ثانية، بينما قد يستغرق المحول ذي السعة الصغيرة حوالي 0.2 ثانية فقط.
يحتوي على مكونات معقدة:لا يحتوي تيار الاندفاع المثير على مكونات تيار متردد عادي فحسب، بل يحتوي أيضًا على مكونات تيار مستمر ومكونات ذات توافقيات أعلى. تعمل هذه المكونات على تعقيد شكل موجة تيار الاندفاع.
خطر اندفاع تيار الإثارة للمحول
سيؤدي تيار الاندفاع إلى تشبع القلب وانفجار الجهد الثانوي للمحول، مما يؤدي إلى تدهور أداء عزل المحول وقد يؤدي إلى فشل المعدات.
قد يؤدي تيار الاندفاع إلى ارتفاع درجة حرارة قلب المحول، وقد يتسبب السلك الملفوف وجدار خزان الزيت والمكونات المعدنية الأخرى في إنتاج فقدان التيار الدوامي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحول، وشيخوخة العزل، مما يؤثر على عمر المحول.
سيؤدي تيار الاندفاع عالي السعة إلى إحداث أضرار مادية مباشرة للمحول وقاطع الدائرة، وقد يؤدي حتى إلى حرق المعدات.
كيفية كبح التيار الزائد للمحول
يعد قمع التيار المتدفق إجراءً مهمًا لضمان التشغيل المستقر للمحولات وأنظمة الطاقة. يمكن قمع التيار المتدفق للمحول من خلال التدابير التالية:
1. استخدم محركًا مثيرًا:المحرك المثير هو وسيلة لتوفير الطاقة المستقرة للمحول من خلال دواره. ولأن المحرك المثير له عزم الدوران، فإن معدل ارتفاع تيار الإثارة يمكن أن يتباطأ.
2. زيادة مقاومة الإثارة للمحول:إن زيادة المقاومة المناسبة في دائرة الإثارة للمحول قد يحد من الارتفاع السريع لتيار الإثارة.
3. إدخال تدابير مكافحة التيار الزائد للمحولات:من خلال زيادة دوائر التيار المضاد للاندفاع، مثل المفاعلات والمكثفات وما إلى ذلك، لتقليل تأثير تيار الاندفاع المثير على المعدات، وامتصاص واستهلاك طاقة التيار المتدفق بشكل فعال، وحماية سلامة المحولات وشبكات الطاقة.
4. استخدام التحيز الإغلاقي وبقايا المحول يعوضان بعضهما البعض:من خلال التحكم في اتجاه وحجم التحيز الإغلاق، بحيث يتوازن هو وبقايا المحول مع بعضهما البعض، يتم تجنب تشبع قلب المحول، وبالتالي منع توليد تيار الاندفاع الإثاري.
