أجزاء محولات التوزيع ووظائفها

المحولات هي معدات طاقة شائعة الاستخدام في أنظمة الطاقة، وتستخدم بشكل رئيسي لتغيير الجهد أو ضبط حجم الجهد. وهي تتألف من الدائرة المغناطيسية الرئيسية، واللف، ونظام التبريد، والدعم الميكانيكي، ودائرة التحكم، وما إلى ذلك. بعد ذلك، سنقدم ملخصًا تفصيليًا لهيكل المحول ووظائف كل مكون.

1. جزء الدائرة المغناطيسية الرئيسية

تتكون الدائرة المغناطيسية الرئيسية للمحول من قلب حديدي، ولوحة دائرة مغناطيسية، وطبقة بينية، وما إلى ذلك. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في توليد مجال مغناطيسي لتحقيق ارتفاع وانخفاض الجهد ونقل الطاقة الكهربائية.

1. قلب الحديد: يتكون قلب حديد المحول من صفائح فولاذية سيليكونية عالية الجودة، وتتمثل مهمتها الرئيسية في زيادة كثافة التدفق المغناطيسي للمحول، وتقليل فقد المغناطيسي والحديد، وتحقيق هدف زيادة كفاءة الطاقة.

2. لوحة الدائرة المغناطيسية: تشكل الدائرة المغناطيسية للمحول مع القلب الحديدي لمنع تسرب التدفق المغناطيسي. من خلال ضبط طول لوحة الدائرة المغناطيسية، يمكن تحقيق مستويات مختلفة من المحولات.

3. الطبقة البينية: يمكن للطبقة البينية ضمان الاستقرار الهيكلي الشامل للمحول مع منع الاحتكاك بين قلب الحديد واللف، وتجنب الضوضاء والاهتزاز من المحول.

2. لف

يعد اللف أحد المكونات المهمة للمحول، وتتمثل وظيفته الرئيسية في زيادة أو تقليل الجهد الأصلي للتكيف مع سيناريوهات التطبيق المختلفة، بينما يلعب أيضًا دورًا في نقل تيار المحول.

1. اللف الأولي: اللف الأولي، المعروف أيضًا باسم اللف عالي الجهد، هو "بوابة" الطاقة المدخلة إلى المحول. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في استقبال تيار الطاقة ونقله إلى الجانب الثانوي من خلال الدائرة المغناطيسية المشتركة للمحول.

2. اللف الثانوي: اللف الثانوي، المعروف أيضًا باسم اللف ذو الجهد المنخفض، هو مصدر مهم لتيار الخرج. يستقبل التيار المنقول من اللف الأولي ويخرج التيار المحول لاستخدام المستخدم.

3. النقطة المحايدة: تتطلب بعض المحولات استخدام مصدر طاقة ثلاثي الطور وأربعة أسلاك على الجانب الثانوي، الأمر الذي يتطلب تأريض النقطة المحايدة للتخلص من آثار الاقتران الحثي والسعوي.

3. نظام التبريد

أثناء التشغيل المستقر طويل المدى للمحولات، يمكن أن يؤثر تراكم الحرارة على كفاءتها التشغيلية وعمرها. ولذلك أصبح نظام التبريد جزءا لا يتجزأ من المحولات.

1. خزان الزيت: خزان الزيت هو مكون التبريد الرئيسي للمحول، والذي لا يعمل فقط على تخزين زيت المحول، ولكن يمكنه أيضًا تنظيم درجة حرارة الزيت في شكل هواء أو ماء.

2. المبرد: يقوم المبرد بشكل أساسي بتبريد المحول عن طريق إجباره على زيادة مساحة تبديد الحرارة، من أجل حل مشكلة تبريد المحول بشكل فعال.

3. موازين الحرارة وأجهزة الحماية: تستخدم موازين الحرارة بشكل أساسي لتسجيل درجة حرارة تشغيل المحولات. ومن خلال مراقبة هذه البيانات وتحليلها، يمكن اكتشاف حالات درجات الحرارة غير الطبيعية للمحولات في الوقت المناسب وإصلاحها.

4. الدعم الميكانيكي

المحولات ثقيلة نسبيًا، لذلك هناك حاجة أيضًا إلى الدعم الميكانيكي لضمان استقرارها وتجنب التدخل الخارجي.

1. مضخة الزيت: تقوم مضخة الزيت بتدوير زيت المحول من خلال مبدأ عمل معين، مما يلعب دورًا في التشغيل المستقر للمحول وحماية اللف.

2. قاعدة المحول: يتم استخدام قاعدة المحول بشكل أساسي لدعم المحول نفسه والحفاظ على الاستقرار الهيكلي للمحول لضمان التشغيل المستقر.

5. دائرة التحكم

دائرة التحكم هي نظام إدارة للمحولات، تستخدم بشكل أساسي لقياس جهد الإدخال والإخراج للمحولات والتحكم في نسبة التحويل الخاصة بها.

1. مقياس الجهد الحثي: يمكن لمقياس الجهد الحثي اكتشاف جهد التيار المتردد على الجانب الثانوي للمحول وتقديم ردود فعل لنظام الدائرة، والكشف في الوقت المناسب عن حالات الجهد غير الطبيعي في المحول.

2. محول التحكم: يمكن لمحول التحكم ضبط جهد الخرج للمحول لتحقيق أفضل تأثير تحويل تيار.

3. مرحل الحماية: يمكن لمرحل الحماية أن يحمي المحول تلقائيًا في حالة حدوث خطأ أو حمل زائد، مما يمنع المزيد من الضرر للمحول من الاستمرار في التشغيل.