المحول هو جهاز كهربائي يستخدم لتغيير مستوى الجهد في دائرة التيار المتناوب (AC). يتكون الهيكل الأساسي للمحول من عدة مكونات رئيسية تعمل معًا لنقل الطاقة الكهربائية من دائرة إلى أخرى من خلال الحث الكهرومغناطيسي. فيما يلي نظرة عامة على المكونات الهيكلية الرئيسية للمحول.
1. جوهر
جوهر المحول هو الجزء المركزي من المحول ويلعب دورًا مهمًا في وظيفة المحول من خلال توفير مسار للتدفق المغناطيسي. عادةً ما يتم تصنيعها من الصلب السيليكون المصقول عالي الجودة لتقليل خسائر الطاقة بسبب التيارات الدوامة. تم تصميم النواة لتكون فعالة مغناطيسيًا قدر الإمكان.
الهيكل الأساسي: عادة ما يكون النواة مصنوعة من صفائح رقيقة من الصلب مغلفة معًا لتقليل فقدان الطاقة بسبب التيارات الدوامة.
الأنواع الأساسية:
shell - نوع core: اللفات تحيط النواة ، والتي توجد عادة في المحولات الصغيرة.
Core - type core: النواة يحيط باللفات ، أكثر شيوعًا في المحولات الكبيرة.
2. اللفات
اللفات هي ملفات من الأسلاك النحاسية أو الألومنيوم ملفوفة حول القلب. هم مسؤولون عن نقل الطاقة الكهربائية بين الدوائر الأولية والثانوية. هناك مجموعتان من اللفات في محول:
لف أولي: هذا هو الملف المتصل بجانب الإدخال من المحول ، حيث يدخل التيار المتناوب (AC). يخلق اللف الأساسي مجالًا مغناطيسيًا في النواة ، مما يؤدي إلى جهد في اللف الثانوي.
متعرج ثانوي: يتم توصيل هذا الملف بجانب الإخراج من المحول ، حيث يتم تسليم الجهد المحول إلى الحمل. يعتمد الجهد الناجم عن اللف الثانوي على نسبة المنعطفات بين اللفات الأولية والثانوية.
يحدد عدد المنعطفات في اللفات (نسبة المنعطفات) خطوة الجهد - لأعلى أو خطوة - لأسفل المحول.
3. العزل
يفصل العزل في المحول عن اللفات عن بعضها البعض وبالطبع ، مما يمنع السراويل القصيرة الكهربائية وتأكد من أن المحول يعمل بأمان وكفاءة. العزل ضروري أيضًا للتعامل مع ضغوط الجهد العالي التي يتعامل معها المحولات غالبًا.
أنواع العزل:
عزل صلب: يتم استخدام مواد مثل الورق أو الزيت أو الراتنج الاصطناعي.
عزل الغاز: في محولات الجهد العالية - ، يمكن استخدام الغاز مثل SF6 (Sulfur hexafluoride) كوسيلة عازلة.
4. دبابة (السكن)
الخزان أو الإسكان للمحول هو القشرة الخارجية التي تحيط النواة واللفات. يوفر حماية ميكانيكية ويحتوي على الزيت العزل أو غيرها من الوسائط العازلة المستخدمة لتبريد المحول.
النفط - محولات مغمورة: في هذه المحولات ، تمتلئ الخزان بالزيت العازلة ، والذي يعمل على حد سواء كعازل عازل وكوسط تبريد لتبديد الحرارة.
جاف - اكتب المحولات: في محولات النوع الجاف - ، لا يتم استخدام أي زيت ؛ بدلاً من ذلك ، يتم استخدام مواد العزل الصلبة والهواء لتبريد المحول.
5. نظام التبريد
يعد التبريد ضروريًا للحفاظ على كفاءة المحول ومنع ارتفاع درجة الحرارة ، مما قد يسبب أضرارًا. تولد المحولات الحرارة أثناء التشغيل بسبب الخسائر الكهربائية ، ويساعد نظام التبريد على تبديد هذه الحرارة.
تبريد الزيت: في الزيت - المحولات المنغمسة ، يتم التبريد في المقام الأول من خلال الزيت العازلة ، والذي يدور داخل المحول وينقل الحرارة بعيدًا عن القلب واللف.
تبريد الهواء: للتجفيف - نوع المحولات ، يتم استخدام تبريد الهواء. قد تحتوي بعض المحولات على مراوح أو مبادلات حرارية لزيادة تأثير التبريد.
تبريد الماء: في بعض الحالات ، خاصة في المحولات الكبيرة جدًا ، يتم استخدام أنظمة تبريد المياه أيضًا للمساعدة في التحكم في درجة الحرارة.
6. الصنبور
A الصنبوريستخدم لضبط جهد الإخراج للمحول عن طريق اختيار نقاط مختلفة (TAPS) على اللف. هذا يسمح بتنظيم الجهد اعتمادًا على اختلافات التحميل أو الجهد. يمكن أن يكون المغيرون من نوعين:
على - تحميل الصرفي (OLTC): يتيح ضبط الجهد أثناء تشغيل المحول.
OFF - تحميل الصرفي: يتطلب أن يكون المحول de - تنشيطًا لتعديل الجهد.
7. البطانات
البطاناتهي الأجهزة العازلة التي تسمح للموصلات الكهربائية بالمرور بأمان عبر خزان المحول للاتصال بالنظام الكهربائي الخارجي. تضمن البطانات أنه لا يوجد اتصال كهربائي مباشر بين الموصلات الداخلية وخزان المعادن الخارجي.
8. Conservator (للزيت - محولات غامضة)
A المحافظهي حاوية مثبتة فوق خزان المحولات في الزيت - محولات مغمورة. إنه مصمم لتخزين زيت إضافي للتعويض عن توسيع وتقلص الزيت بسبب التغيرات في درجة الحرارة. هذا يضمن أن المحول دائمًا لديه كمية كافية من الزيت للعزل والتبريد. يتم توصيل المحافظ إلى الخزان الرئيسي عبر أنبوب ، ويحتوي عادة على ملفاستراحةلتصفية الرطوبة من الهواء قبل أن يدخل الزيت.
9. استراحة
A استراحةهو جهاز يستخدم في OIL - المحولات المملوءة لمنع الرطوبة من إدخال خزان المحول. أنه يحتوي على مادة مجففة (غالبًا ما يكون هلام السيليكا) يمتص الرطوبة من الهواء ، مما يساعد على الحفاظ على جودة الزيت العزل ومنع التلوث.
10. أجهزة الحماية
تم تجهيز المحولات بالعديد من الأجهزة الواقية لضمان تشغيل آمن:
صمام تخفيف الضغط: يفتح هذا الجهاز إذا كان الضغط داخل المحول يتجاوز الحدود الآمنة ، مما يمنع المحول من التلف بسبب تراكم الضغط الداخلي.
أجهزة استشعار درجة الحرارة: تراقب هذه المستشعرات درجة حرارة المحول للكشف عن ارتفاع درجة الحرارة ، مما قد يسبب تلفًا أو فشلًا.
حماية التيار الزائد: غالبًا ما يتم تثبيت الصمامات أو قواطع الدوائر لحماية المحول من التيارات المفرطة ، مما يمنع الأضرار في حالة حدوث دوائر قصيرة أو أحمال زائدة.
11. نظام التأريض
النظام التأريضيضمن أن أي خطأ تيار يتم تفريغه بأمان على الأرض. التأريض المناسب ضروري لمنع الصدمات الكهربائية وحماية كل من المحول والموظفين الذين يعملون حوله.
خاتمة
يتكون هيكل المحول من عدة مكونات رئيسية تعمل معًا لأداء المهمة الأساسية لتحويل الجهد. تشمل هذه المكونات النواة ، واللفات ، والعزل ، وأنظمة التبريد ، والدبابات ، ومغير الصنبور ، والبطانات ، والمحافظة على الأجهزة الواقية. يلعب كل مكون دورًا حيويًا في ضمان التشغيل الفعال والآمن والموثوق للمحول. تعد الصيانة والمراقبة المناسبة لهذه المكونات ضرورية للأداء الطويل - على مصطلح المحول.
