نوى المحولات الكهربائية ذات الجهد المنخفض

المحولات هي أجهزة كهربائية تقوم بتغيير جهد التيار من دائرة إلى أخرى. يتم استخدامها في مختلف التطبيقات الصناعية والتجارية والسكنية.

يمكن تصنيفها إلى عدة أنواع مختلفة بناءً على المواد الأساسية وتكوينات الاتصال. النوع الأكثر شيوعًا هو محول قلب الفريت. يمكن تصميمه بمجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام والأنواع لتتناسب مع متطلبات التطبيق.

تعد النفاذية المغناطيسية عاملاً أساسيًا في تصميم المحول، ولها تأثير على فقدان الطاقة أو الكهرباء الذي يمكن أن يحدث في القلب. على سبيل المثال، يتمتع قلب الحديد الصلب بنفاذية عالية جدًا. غالبًا ما يتم إقرانه بعناصر أخرى لتقليل الخسائر في القلب وتوفير أداء جيد.

تعد كثافة المجال الكهرومغناطيسي أيضًا عاملاً رئيسياً في تصميم المحولات. يعتمد هذا على نوع المادة الأساسية، والتي يمكن أن تكون من الفولاذ غير المتبلور أو الحديد الصلب.

النوى غير المتبلورة لديها خسائر قليلة جدًا، مما يجعلها مثالية لإمدادات الطاقة الفعالة. كما أنها توفر أداءً جيدًا جدًا وأمانًا في درجات الحرارة المرتفعة.

تعتبر التيارات الممغنطة المصدر الرئيسي للفقد في قلب المحول، ويمكن تقليلها بشكل أكبر من خلال تحسين تصميمها. الطرق الأكثر شيوعًا للقيام بذلك هي تقليل كمية التيارات الدائرية (التيارات الدوامة) داخل قلب الحديد نفسه وتحسين الاقتران المغناطيسي بين الملفين.

إيدي الخسائر الحالية

إن الطريقة الأكثر أهمية لتقليل التيارات الدوامية هي من خلال تقريب الملفين معًا وزيادة اقترانهما المغناطيسي. يتمتع هذا النوع من البناء، المعروف باسم بناء الملف متحدة المركز، بميزة السماح لجميع خطوط القوة المغناطيسية تقريبًا بالمرور عبر الملفين في وقت واحد.

ومع ذلك، فإن له أيضًا عيبًا يتمثل في التسبب في زيادة كبيرة في الخسائر المغناطيسية. وذلك لأن زيادة الاتصال بين الملفين يؤدي إلى مسار ممانعة أعلى للمجال المغناطيسي.

يمكن تقليل هذه الخسائر بشكل أكبر من خلال التأكد من عدم عرقلة مسار التردد للتدفق المغناطيسي بواسطة أي مادة خارجية. يمكن تحقيق ذلك من خلال إنشاء قلب من نوع الصدفة، حيث يتم لف اللفات الأولية والثانوية على نفس الطرف المركزي أو ساق المحول الذي يحتوي على ضعف مساحة المقطع العرضي للأطراف الخارجية من نفس التصميم.

يعد تدفق التسرب ميزة أخرى مهمة لهذا النوع الأساسي، ويمكن التغلب عليه عن طريق ترتيب اللفات على كل ساق بحيث يكون للتدفق المغناطيسي المنتشر حول أرجل كل ساق مسار مغلق ليتدفق حول الجانبين خارج الملفات قبل العودة إلى لفائف المركز. يتيح ذلك للتدفق المغناطيسي أن يكون أكثر كفاءة، ويمكن أن يؤدي إلى كفاءة إجمالية أفضل مقارنة بالأنواع الأخرى من إنشاءات المحولات.

بالإضافة إلى تقليل تدفق التسرب، يمكن أن يساعد قلب من نوع الغلاف أيضًا في تحسين الكفاءة الإجمالية للمحول من خلال السماح للتوافقيات الثلاثية بالدوران في أرجل الملف بمسار فعال منخفض الممانعة كما هو موضح أعلاه. وهذا يسمح بامتصاص تشويه الجهد من الخط إلى المحايد الذي يظهر في بعض الأنواع الأخرى من إنشاءات المحولات.