كيف يعمل المحول الذاتي - كيف تصنع

المحول الذاتي هو محول كهربائي يتكون فقط من ملف واحد ، مستمر ، غير معزول ، مع أطراف موصلة عبر نقاط مختلفة من الملف. يتم تطبيق قسم اللف بين الصنابير التي تتوافق مع التيار الكهربائي المتردد مع مصدر التيار المتردد الرئيسي ، بينما تُستخدم الصنابير المتبقية للحصول على جهد الخرج المطلوب ، وفقًا لنسب لفها.

قد تتراوح الفولتية الناتجة من مستويات أعلى من إمداد الإدخال وأقل من مصدر التيار المتردد ، اعتمادًا على نسبة دوران اللف عبر نقاط الصنبور ذات الصلة ..

كلمة 'auto' مستوحاة من المصطلح اليوناني 'self' الذي يتعلق بعمل ملف لف منفرد عبر المحول بأكمله ، دون إشراك أي نوع من الآليات التلقائية.

في المحول الذاتي ، تعمل الأقسام المستغلة من ملف واحد مستمر كملف أولي وملف ثانوي للمحول.

الفرق بين المحول التلقائي والمحول التدريجي

عادة في أي محول تنازلي قياسي ، نجد ملفين متعرجين منفصلين تمامًا في شكل ملف أولي وملف ثانوي معزولين كهربائياً ، لكنهما مقترنان مغناطيسيًا ببعضهما البعض ، كما هو موضح أدناه.

هنا ، تحدد نسبة اللف عبر الابتدائي والثانوي مقدار الجهد ونقل التيار بين الملفين من خلال الحث المغناطيسي.

بمعنى ، إذا افترضنا أن العدد الأساسي يحتوي على 10 مرات أكثر من عدد المنعطفات الثانوية ، فإن التيار المتردد 220 فولت الذي يتم تغذيته في المرحلة الأولية سيؤدي إلى انخفاض الجهد المنخفض بمقدار 10 مرات عبر المرحلة الثانوية ، أي ما يعادل 220 فولت / 10 = 22 فولت.

وبالمثل ، إذا تم تطبيق 22 فولت تيار متردد على الثانوية ، فسوف يتسبب ذلك في توليد 220 فولت في الجانب الأولي.

على عكس ذلك ، يوجد في المحول التلقائي ملف واحد مستمر مقسم إلى فرق جهد مختلفة ، والتي تحدد مستويات الجهد المختلفة عبر الملف بالكامل ، كما هو موضح أدناه.

كل هذه التنقيحات ليست معزولة كهربائيًا ، ولكن يمكن تنشيطها مغناطيسيًا تمامًا مثل المحولات القياسية لدينا ، مما يتيح مقدارًا متناسبًا من الجهد والمشاركة عبر الأقسام ، اعتمادًا على نسب اللف بين النقرات.

كيفية صنع محول ذاتي

يمكن بناء المحول التلقائي باستخدام نفس الحسابات التي تم إجراؤها لمحول تنحي عادي ، باستثناء الجانب الثانوي.

في الواقع ، يعد صنع المحول الذاتي أسهل بكثير من المحول القياسي ، حيث يمكننا هنا التخلص من اللف الجانبي الثانوي ، واستخدام ملف أساسي واحد 300 فولت أو 400 فولت.

لذلك بشكل أساسي ، اتبع جميع الخطوات الموضحة في المقالة التالية ، ما عليك سوى تخطي الحسابات الجانبية الثانوية ، وتنفيذ الحسابات الجانبية الأساسية 220 فولت فقط.

تفاصيل لف

استخدم 400 فولت للجهد الأساسي و 1 أمبير للتيار. بمجرد الجرح ، يمكنك إرفاق الصنابير عبر فترات مختلفة من اللف للحصول على الفولتية المتزايدة أو المنخفضة المطلوبة.

مزايا وعيوب محول تلقائي

في ملف المحول الذاتي ، عادة ما يكون لدينا ما لا يقل عن 3 حنفيات يتم إنهاؤها كهربائيًا كمخرجات.

نظرًا لحقيقة أن اللف الفردي يعمل على حد سواء كابتدائي وثانوي ، فإن المحولات الآلية تتمتع بميزة أفضل لكونها أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأقل تكلفة من محولات التنحي التقليدية التقليدية ذات اللف المزدوج.

ومع ذلك ، فإن عيب محوّل الترام التلقائي ينشأ من حقيقة أنه لا يتم عزل أي من مخرجاته المتعرجة كهربائيًا عن أنابيب التيار المتردد الرئيسية ، ويمكن أن تحدث صدمة قاتلة عند لمسها في حالة التشغيل المتأرجح.

من بين المزايا الأخرى للمحولات الأوتوماتيكية هي انخفاض مفاعلة التسرب ، وتقليل الخسائر ، وانخفاض تيار الإثارة ، وتقدير VA المحسن لأي بُعد موجود وكمية.

تطبيق

من الأمثلة الجيدة على تطبيق المحول التلقائي هو محول جهد السائح ، والذي يمكّن المسافر من توصيل أجهزة 230 فولت بمصادر إمداد 120 فولت ، أو العكس.

يمكن استخدام المحول الذاتي الذي يحتوي على العديد من صنابير الإخراج لتكييف الجهد في نهاية دائرة التوزيع الممتدة لمواجهة أي انخفاض فائض في الجهد. يمكن التحكم في نفس الموقف تلقائيًا من خلال دائرة تبديل إلكترونية.

يتم تنفيذ ذلك عادةً من خلال AVR أو منظم الجهد الأوتوماتيكي ، والذي يقوم تلقائيًا بتبديل الصنابير المختلفة للمحول التلقائي من خلال المرحلات أو التيرستورات ، لتعويض الإخراج استجابة للتغيرات في جهد الخط.

كيف تعمل

كما نوقش أعلاه ، يشتمل المحول التلقائي على ملف واحد فقط مع طرفين طرفيتين.

قد يكون هناك واحد أو أكثر من المحطات بينهما كنقاط نقر للحصول على الفولتية المتزايدة / السفلية عبر نقاط الصنبور. في المحول التلقائي ، نجد أن القسم الأساسي (المدخلات) والثانوي (الإخراج) للملفات لهما دور مشترك.

عادةً ما يُعرف هذا الجزء من الملف المشترك بين الاثنين الأساسي والثانوي باسم 'القسم المشترك'.

حيث أن الجزء الممتد من الملف الممتد بعيدًا عن هذا 'القسم المشترك' أو القسم غير المشترك الأساسي والثانوي يُعرف عادةً باسم 'قسم السلسلة'.

يتم توصيل جهد التغذية الأولي (المدخلات) عبر اثنين من المحطات المناسبة ، والتي يتوافق تصنيفها أو مواصفاتها مع نطاق إمداد الدخل.

يتم الحصول على الجهد الثانوي (الناتج) من زوج من المحطات أو الصنابير ، ويكون أحد طرفيها المحدد مشتركًا عادةً ، لكل من طرفي جهد الدخل والخرج.

في المحول الذاتي ، نظرًا لأن الملف الفردي بأكمله موحد مع مواصفاته ، فهو فولت لكل دورة هو نفسه أيضًا عبر جميع نقاط النقر. هذا يعني أن الجهد الناجم عبر كل قسم من أقسام الصنبور سيكون متناسبًا مع عدد دوراته.

بسبب الحث المغناطيسي عبر اللف واللب ، سيتم إضافة أو طرح الجهد والتيار بشكل متناسب عبر الملف ، اعتمادًا على عدد الدورات.

على سبيل المثال ، ستُظهر نقاط الضغط السفلية الفولتية المنخفضة والتيار المتزايد بالرجوع إلى الخط الأرضي المشترك ، بينما ستُظهر نقاط الضغط العليا الفولتية الأعلى والتيار المنخفض فيما يتعلق بخط الأرض المشترك.

سيظهر الصنبور العلوي داخل قسم السلسلة الفولتية أعلى من جهد إمداد الدخل.

ومع ذلك ، سيكون نقل طاقة الإدخال والإخراج هو نفسه. بمعنى ، ناتج الجهد والتيار أو V x I سيكون دائمًا متساويًا لمقاطع الإدخال والإخراج.

كيفية حساب الجهد والمنعطفات

نظرًا لأن معلمات الجهد والتيار وعدد الدورات متناسبة بطبيعتها ، فإن صيغة حساب الأمبير والجهد وعدد الدورات تحكمها الصيغة العامة البسيطة الواردة أدناه:

N1 / N2 = V1 / V2 = I1 / I2

دعنا نتحقق من المثال التالي. من الضروري أن يكون لديك معلمتان على الأقل في متناول اليد ، لتحديد المعلمات المتبقية أثناء حساب المحول التلقائي.

هنا ، لدينا عدد المنعطفات والجهد الخاص بالجانب الأساسي أو جانب الإدخال للمحول الذاتي ، لكننا لا نعرف المعلمات على جانب الإخراج أو جانب التحميل.

الآن ، لنفترض أننا نريد ضغط N7 على جانب الإخراج لإنتاج 300 فولت تيار متردد ، من خلال تيار متردد 220 فولت. لذلك ، يمكننا الحساب بالطريقة البسيطة التالية:

N1 / N7 = V1 / V7

500/N7 = 220/300

N7 = 500 × 300/220 = 681 دورة.

هذا يعني أنه إذا كان الملف N7 يحتوي على 681 دورة ، فإنه سينتج 300 فولت المطلوب ، عند تطبيق دخل 220 فولت تيار متردد.

وبالمثل ، إذا أردنا أن يولد الملف N2 جهدًا ، على سبيل المثال 24 فولت ، فيمكن حساب عدد الدورات في هذا القسم من التنصت باستخدام نفس الصيغة:

N1/N2 = V1/V2

500/N2 = 220/24

24 × 500 = 220 × N2

N2 = 500 × 24/220 = 55 دورة

كيف تحسب التصنيف الحالي

لحساب التصنيف الحالي لجانب الإخراج للمحول الذاتي ، يجب أن نعرف أيضًا التصنيف الحالي للملف الجانبي 220 فولت. لنفترض أن هذا هو 2 أمبير ، ثم يمكن حساب التيار عبر ملف N7 باستخدام صيغة الطاقة الأساسية التالية:

V1 x I1 = V7 x I7

220 × 2 = 300 × I7

I7 = 220 × 2/300 = 440/300 = 1.46 أمبير.

يوضح هذا أنه في المحول التلقائي ، أو أي نوع من المحولات ، تكون القوة الكهربائية الناتجة بشكل مثالي ، مساوية تقريبًا لقوة الإدخال.

كيفية تحويل محول عادي إلى محول ذاتي

كما نوقش في الفقرات السابقة من هذه المقالة ، يشتمل المحول العادي على ملفين منفصلين معزولين كهربائياً ، ويشكلان الجانبين الأساسي والثانوي.

نظرًا لأن الجانبين المتعرجين معزولان كهربائيًا ، يصبح من المستحيل توليد جهد التيار المتردد المتصاعد والمخصص من هذه المحولات ، على عكس المحول الذاتي.

ومع ذلك ، مع تعديل بسيط في الوحدة ، يمكن تحويل المحول العادي إلى حد كبير إلى محول ذاتي. لهذا ، نحتاج ببساطة إلى ربط الأسلاك الجانبية الأولية مع الأسلاك الجانبية الثانوية بتنسيق s كما هو موضح في الرسم البياني التالي:

هنا ، نجد محولًا عاديًا 25-0-25 V / 220 V يتم تحويله إلى محول تلقائي صغير سهل الاستخدام ، ببساطة عن طريق الانضمام إلى الأسلاك الثانوية / الأولية ذات الصلة.

بمجرد ربط الأسلاك بالطريقة الموضحة ، يسمح المحول التلقائي المعدل للمستخدم بالحصول على تيار كهربائي متصاعد 220 + 25 = 245 تيار متردد ، أو أنابيب رئيسية متدرجة من 220 - 25 = 195 مخرج تيار متردد من أسلاك الإخراج ذات الصلة.