كيف نفهم أن المحولات المثالية لا تخزن الطاقة، لكن المحاثات يمكنها تخزين الطاقة الكهرومغناطيسية؟

أولاً، فيما يتعلق بإمكانية تخزين الطاقة، دعونا نلقي نظرة على الفرق بين المحولات المثالية والمحولات العاملة الفعلية:

1. تعريف وخصائص المحولات المثالية

طرق الرسم الشائعة للمحولات المثالية

المحول المثالي هو عنصر الدائرة المثالية. وهي تفترض: عدم وجود تسرب مغناطيسي، وعدم فقدان النحاس وفقدان الحديد، ومحاثة ذاتية لا نهائية ومعاملات محاثة متبادلة ولا تتغير مع مرور الوقت. في ظل هذه الافتراضات، فإن المحول المثالي يحقق فقط تحويل الجهد والتيار، دون الحاجة إلى تخزين الطاقة أو استهلاك الطاقة، ولكنه ينقل فقط الطاقة الكهربائية المدخلة إلى طرف الخرج.

نظرًا لعدم وجود تسرب مغناطيسي، فإن المجال المغناطيسي للمحول المثالي يقتصر تمامًا على القلب، ولا يتم توليد طاقة المجال المغناطيسي في الفضاء المحيط. وفي الوقت نفسه، فإن غياب فقدان النحاس وفقدان الحديد يعني أن المحول لن يحول الطاقة الكهربائية إلى حرارة أو أشكال أخرى من فقدان الطاقة أثناء التشغيل، ولن يقوم بتخزين الطاقة.

وفقًا لمحتوى "مبادئ الدائرة": عندما يعمل محول ذو نواة حديدية في نواة غير مشبعة، تكون نفاذيته المغناطيسية كبيرة، وبالتالي فإن الحث كبير، وفقدان النواة لا يكاد يذكر، ويمكن اعتباره مثاليًا تقريبًا محول.

دعونا ننظر إلى استنتاجه مرة أخرى. "في المحول المثالي، الطاقة التي يمتصها الملف الأولي هي u1i1، والقدرة التي يمتصها الملف الثانوي هي u2i2=-u1i1، أي أن مدخلات الطاقة إلى الجانب الأساسي للمحول يتم إخراجها إلى الحمل من خلال الجانب الثانوي. إجمالي الطاقة التي يمتصها المحول هي صفر، وبالتالي فإن المحول المثالي هو مكون لا يخزن الطاقة أو يستهلك الطاقة.

" بالطبع، قال بعض الأصدقاء أيضًا أنه في دائرة الطيران الارتجاعي، يمكن للمحول تخزين الطاقة. وفي الحقيقة قمت بفحص المعلومات ووجدت أن محول الإخراج الخاص بها له وظيفة تخزين الطاقة بالإضافة إلى تحقيق العزل الكهربائي ومطابقة الجهد.الأول هو ملك للمحول، والثاني هو ملك للمحرِّض.لذلك، يسميه البعض محول مغو، مما يعني أن تخزين الطاقة هو في الواقع خاصية مغو.

2. خصائص المحولات في التشغيل الفعلي

هناك قدر معين من تخزين الطاقة في التشغيل الفعلي. في المحولات الفعلية، بسبب عوامل مثل التسرب المغناطيسي وفقدان النحاس وفقدان الحديد، سيكون لدى المحول كمية معينة من تخزين الطاقة.

سوف ينتج عن القلب الحديدي للمحول فقدان التباطؤ وفقدان التيار الدوامي تحت تأثير المجال المغناطيسي المتناوب. ستستهلك هذه الخسائر جزءًا من الطاقة على شكل طاقة حرارية، ولكنها ستتسبب أيضًا في تخزين كمية معينة من طاقة المجال المغناطيسي في قلب الحديد. لذلك، عندما يتم تشغيل المحول أو قطعه، بسبب إطلاق أو تخزين طاقة المجال المغناطيسي في القلب الحديدي، قد تحدث ظاهرة زيادة الجهد أو الارتفاع على المدى القصير، مما يتسبب في التأثير على المعدات الأخرى في النظام.

3. خصائص تخزين الطاقة مغو

عندما يبدأ التيار في الدائرة في الزيادة، فإنمغوسوف يعيق تغيير التيار. وفقا لقانون الحث الكهرومغناطيسي، تتولد قوة دافعة كهربائية ذاتية الحث عند طرفي المحرِّض، ويكون اتجاهها عكس اتجاه تغير التيار. في هذا الوقت، يحتاج مصدر الطاقة إلى التغلب على القوة الدافعة الكهربائية المستحثة ذاتيًا للقيام بالعمل وتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة مجال مغناطيسي في المحث للتخزين.

عندما يصل التيار إلى حالة مستقرة، لا يتغير المجال المغناطيسي في المحرِّض، وتكون القوة الدافعة الكهربائية المستحثة ذاتيًا صفرًا. في هذا الوقت، على الرغم من أن المحث لم يعد يمتص الطاقة من مصدر الطاقة، إلا أنه لا يزال يحتفظ بطاقة المجال المغناطيسي المخزنة من قبل.

عندما يبدأ التيار في الدائرة في الانخفاض، فإن المجال المغناطيسي في المحرِّض سوف يضعف أيضًا. وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي، سيولد المحرِّض قوة دافعة كهربائية مستحثة ذاتيًا في نفس اتجاه انخفاض التيار، محاولًا الحفاظ على حجم التيار. في هذه العملية، تبدأ طاقة المجال المغناطيسي المخزنة في المحث بالتحرر وتحويلها إلى طاقة كهربائية لتغذيتها مرة أخرى إلى الدائرة.

من خلال عملية تخزين الطاقة، يمكننا ببساطة أن نفهم أنه بالمقارنة مع المحول، فهو يحتوي فقط على مدخلات طاقة ولا يوجد مخرجات طاقة، لذلك يتم تخزين الطاقة.

ما ورد أعلاه هو رأيي الشخصي. آمل أن يساعد ذلك جميع مصممي المحولات الصندوقية الكاملة على فهم المحولات والمحاثات! وأود أيضًا أن أشارككم بعض المعرفة العلمية:المحولات الصغيرةيجب تفريغ المحاثات والمكثفات المفككة من الأجهزة المنزلية قبل لمسها أو إصلاحها بواسطة متخصصين بعد انقطاع التيار الكهربائي!

هذه المقالة منقولة من الإنترنت وحقوق الطبع والنشر مملوكة للمؤلف الأصلي