برنامج حساب لف المحولات | حساب مساحة مقطع القلب الحديدي

برنامج حساب لف المحولات او ما يطلق عليه (عمل الحسابات الخاصة بالمحولات الكهربائية) من المحتمل أن يساعد هذا هواة الإلكترونيات على تطوير وبناء محولاتهم الخاصة بناءً على متطلباتهم الخاصة من خلال المعلومات التالية يتم تقديم طريقة تخطيط مبسطة من أجل تحقيق محولات مطورة بشكل مرضي من ناحية أخرى، قد تكون عملية التصميم موضوعًا لبعض التجارب. ولكن بداية لابد ان نتعرف علي بعض المعلومات الهامة للمحولات والتي علي أساسها يتم تصميم برنامج حساب لف المحولات ومنها

ما هو المحول

المحول هو جهاز كهربائي سلبي ينقل الطاقة الكهربائية من دائرة كهربائية إلى أخرى، أو دوائر متعددة ينتج عنها تيار متغير في أي واحد من ملف المحولات مما يتسبب في حدوث تدفقًا مغناطيسيًا متغيرًا في قلب المحول ، مما يؤدي إلى قوة دافعة كهربائية متغيرة عبر أي ملفات أخرى ملفوفة حول نفس القلب.

◄ إقرأ أيضاً: معلومات عامة عن المحولات الرافعة للجهد

المعادلات المقدمة في هذه المقالة تقصر الحسابات التي تساعد المصمم في العثور على الحجم المناسب للأسلاك أو حتى التصفيح الأساسي

يجب عند عمل الحسابات الخاصة بالمحولات الكهربائية (برنامج حساب لف المحولات)معرفة ما يلي:

◄ إقرأ أيضاً: كل ما تود معرفته عن مصادر التيار الكهربائي

حساب مساحة مقطع القلب الحديدي

عند حساب مساحة مقطع القلب الحديدي المراد استخدامه لقدرة معينة نجد أن هذه المساحة تتوقف على عاملين أساسيين هما:

• قدرة المحول
• تردد المنبع الذي سيعمل عليه المحول حيث انه كلما زادت قدرة المحول زادت مساحة القلب الحديدي والعكس كلما قلت القدرة قلت تبعا لذلك مساحة القلب الحديدي عند ثبات تردد المنبع.

أما في حالة ثبات القدرة فإنه عند زيادة تردد المنبع تقل مساحة مقطع القلب الحديدى والعكس كلما قل تردد المنبع زادت مساحة القلب الحديدي.

ويمكن معرفة مساحة القلب الحديدي عن طريق معرفة قدرة المحول من العلاقة الآتية:

• قدرة المحول بالوات = مربع مساحة مقطع القلب الحديدي بال سم2

فإذا فرضنا مثلا أن لدينا محول قدرته 144 وات والمطلوب معرفة مساحة مقطع القلب الحديدي

فإن القدرة = مربع مساحة مقطع القلب الحديدي = (عرض اللسان × سمك مجموعة الرقائق )2

كما يجب معرفة:

• أن محول الوجه الواحد من النوع المقفل مساحة القلب الداخلي له يمثل القدرة الكلية. أما في النوع المفتوح فإن مساحة كل عضو = نصف القدرة الكلية.
• وبالنسبة لمحولات الثلاثة أوجه فإن القائم الواحد يختص بمقدار يساوى ثلثي القدرة الكلية، أي أنه إذا كانت قدرة المحول = 3000 كيلو وات فإن كل قائم يصمم على أنه يختص بقدرة مقدارها

القدرة = 3000 × 2/3 = 2000

◄ إقرأ أيضاً: شرح short circuit | الأسباب الرئيسية للدائرة الكهربائية القصيرة

كيفية حساب قدرة الدائرة الكهربائية

أما في الدائرة الكهربائية فقدرة كل عضو تساوى ثلث مجموع القدرة و باستعمال المعادلات الآتية نحصل على:

• مساحة مقطع القلب الحديدي لمحول الوجه الواحد من النوع ذو القلب الداخلي (المقفل):

مقدار مساحة مقطع الحديد بالسم2 = عدد ثابت ×  القدرة في القائم بالوات√ /التردد = بالسم2

• لحساب مساحة مقطع القلب الحديدي لمحول الوجه الواحد من النوع ذو القلب الخارجي (المفتوح):

مساحة مقطع الحديد بالسم2 = عدد ثابت / 2√×  القدرة في القائم بالوات√ /التردد = بالسم2

•  لمعرفة مساحة مقطع القلب الحديدي لمحول الثلاثة أوجه من أي نوع :

مساحة مقطع الحديد بالسم2 = عدد ثابت / 3√×  القدرة في القائم بالوات√ /التردد = بالسم2

اما العدد الثابت فيتوقف مقداره على نوع الحديد وهو يتراوح بين 4 ، 6 للأنواع الجيدة من الحديد ويتراوح بين 7 ، 9  إذا كان الحديد عاديا ودائما يستعمل العدد 7 للقدرة حتى 1000 وات والعدد 9 للقدرة التي أزيد من ذلك.

حساب عدد اللفات

يتم حساب عدد لفات كل من الملف الابتدائي والملف الثانوي كالآتي :

• عدد لفات الملف الابتدائي = عدد لفات الفولت الواحد × جهد الابتدائي
• عدد لفات الملف الثانوي = عدد لفات الفولت الواحد × جهد الثانوي

ولعمل الحسابات الخاصة بعدد لفات الفولت الواحد لكل من الملف الابتدائي والثانوي يجب كذلك أن نضع في اعتبارنا تردد المنبع الذى سيعمل عليه المحول وكذلك مساحة مقطع القلب الحديدي بالسنتيمتر المربع أو البوصة المربعة ونستعين بذلك بالجدول الآتي :

 

التردد	الرقم الثابت			التردد	الرقم الثابت
	بوصة	سم			بوصة	سم
25	14	89		50	7	45
40	8.75	56		60	5.85	37

خطوات الحساب

1. تحسب مساحة مقطع القلب الحديدي بالسنتيمتر المربع أو بالبوصة المربعة وذلك من ناتج حاصل ضرب سمك مجموعة الرقائق في عرض اللسان للرقيقة الواحدة والتي تركب عليه البكرة، وحيث أن هذه المساحة لا تمثل المساحة الفعلية فإنه يجب علينا أن نضرب المساحة × ( 0.9 ) حتى يمكننا الحصول على المساحة الفعلية للقلب الحديدي .
2. من الجدول السابق نختار الرقم الثابت وذلك حسب قيمة تردد المنبع الذى سيعمل عليه المحول .
3. يتم قسمة الرقم الثابت على مساحة القلب الحديدي فيكون الناتج هو عدد لفات الفولت الواحد ومنه نحسب عدد لفات كل من الملف الابتدائي والملف الثانوي وذلك بضرب عدد لفات الفولت الواحد فى قيمة الجهد لكل من الملف الابتدائي والثانوي .

◄ إقرأ أيضاً: ما هو محول كهربائي رافع للجهد

ملحوظات

قطر السلك لكل من الملف الابتدائي والملف الثانوي

لحساب مساحة مقطع سلك ملفات المحول يجب معرفة :

• قدرة المحول
• مقدار الدخل المغذى للملف الابتدائي
• مقدار خرج الملف الثانوي المغذى للحمل .
• حساب شدة التيار في الملف الابتدائي = القدرة ÷ جهد الابتدائي
• حساب شدة التيار في الملف الثانوي = القدرة ÷ جهد الثانوي

◄ إقرأ أيضاً: ما هو المحول الخافض للجهد كيف يعمل مزاياه وعيوبه؟

أمثلة على حساب المحولات

فيما يلي بعض الحسابات التي أجريتها ومن خلال ما أقوم ببناء المحولات.

1. محول: 220 فولت – 2 × 27 فولت 8 أمبير
2. جهد الإدخال 220 فولت.
3. جهد الخرج مرتين بمقدار 27 فولت 8 أمبير ، متماثل لمضخم الصوت.
4. مربع تقاطع قلب EI هو 50 × 48 ملم.
5. القيم المحسوبة:
6. إدخال 220 فولت 2.258 أمبير
7. 443 ملف بسمك 1.05 ملم سلك
8. أستخدم هنا سلكًا يبلغ طوله 1 ملليمتر ، لأن القلب كبير بما يكفي والاحترار عند هذا السُمك منخفض.
9. مخرج ٢ × ٢٧ فولت ٨ أمبير
10. 2 × 54 ملفًا قطرها 1.98 ملم تقريبًا حتى 2 ملم.

في التجميع ، استخدم لإخراج سلكين من 2 ملليمتر في ريشة واحدة. يتم ربط نقطة البداية لسلكين وهذه هي أرض الخرج ، ونقطة النهاية هي ناتج 27 فولت. وهذا المحول يعمل بشكل مثالي.