مبدأ لفائف المحولات

في المعدات الكهربائية والدوائر اللاسلكية، تُستخدم المحولات بشكل شائع لتنظيم الجهد، ومطابقة المعاوقة، والعزل الآمن، وما إلى ذلك. في المولدات، سواء كان الملف يتحرك عبر مجال مغناطيسي أو ملف ثابت، فإنه يمكن أن يحفز القوة الدافعة الكهربائية في الملف. وفي كلتا الحالتين، تظل قيمة التدفق المغناطيسي دون تغيير، ولكن يتغير عدد التدفق المغناطيسي المتقاطع مع الملف. هذا هو مبدأ الحث المتبادل. المحول هو جهاز يستخدم الحث المتبادل الكهرومغناطيسي لتحويل الجهد والتيار والمقاومة.
يشتمل الشكل الأساسي للمحول على مجموعتين من الملفات الملفوفة بالأسلاك، والتي تكون متصلة ببعضها البعض حثيًا. عندما يتدفق تيار متردد (بتردد معين معروف) إلى أحد الملفات، سيتم تحريض جهد متناوب بنفس التردد في الملف الآخر، ويعتمد حجم الجهد المستحث على درجة الاقتران وربط التدفق المغناطيسي بين الملفين.
يشتمل الشكل الأساسي للمحول على مجموعتين من الملفات الملفوفة بالأسلاك، والتي تكون متصلة ببعضها البعض حثيًا. عندما يتدفق تيار متردد (بتردد معين معروف) إلى أحد الملفات، سيتم تحريض جهد متناوب بنفس التردد في الملف الآخر، ويعتمد حجم الجهد المستحث على درجة الاقتران وربط التدفق المغناطيسي بين الملفين.
بشكل عام، يُسمى الملف المتصل بمصدر طاقة التيار المتردد بالملف الأولي؛ يسمى الجهد عبر هذا الملف بالجهد الأساسي. قد يكون الجهد المستحث في الملف الثانوي أكبر أو أقل من الجهد الأولي، والذي يتحدد بنسبة اللفات بين الملف الأولي والملف الثانوي. ولذلك يمكن تقسيم المحولات إلى نوعين: محولات تصاعدية ومحولات تنازلية.
تحتوي معظم المحولات على قلوب حديدية ثابتة مع ملفات أولية وثانوية ملفوفة حولها. بناءً على الموصلية العالية للمادة الحديدية، فإن معظم التدفق المغناطيسي يقتصر على قلب الحديد، وبالتالي، يمكن لمجموعتين من الملفات تحقيق درجة كبيرة من الاقتران المغناطيسي من خلال هذا. في بعض المحولات، يكون الملف والقلب الحديدي مرتبطين بإحكام، وتكون نسبة الجهد الأولي إلى الجهد الثانوي تقريبًا نفس نسبة لفات الملفين.
لذلك، يمكن عمومًا استخدام نسبة دوران المحول كمؤشر مرجعي لتعزيز أو تقليل الجهد في المحولات. نظرًا لوظيفة تعزيز وخفض الجهد، أصبحت المحولات ملحقًا مهمًا لأنظمة الطاقة الحديثة. زيادة جهد النقل يجعل نقل الطاقة لمسافات طويلة أكثر اقتصادا. أما بالنسبة للمحولات التنازلية، فهي تجعل تطبيقات الطاقة أكثر تنوعًا. ويمكن القول أنه بدون المحولات، لا يمكن للصناعة الحديثة أن تحقق حالة التطور الحالية.