محول الجهد الكهربائي
| جزء من سلسلة عن |
| هندسة القدرة |
|---|
| تحويل القدرة الكهربائية |
| البنية التحتية للطاقة الكهربائية |
| مكونات أنظمة القدرة الكهربائية |
محول الجهد الكهربائي محول الجهد هو محول طاقة كهربائية يغير جهد مصدر الطاقة الكهربائية. يمكن دمجه مع مكونات أخرى لإنشاء مصدر طاقة.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التيار المتردد والثابت
يستخدم تحويل جهد التيار المتردد محولًا. يتطلب التحويل من جهد تيار مستمر إلى آخر دوائر إلكترونية (كانت المعدات الكهروميكانيكية مطلوبة قبل تطوير إلكترونيات أشباه الموصلات) ، مثل محول تيارمستمر-تيار مستمر. الطاقة الرئيسية (يسمى التيار المنزلي في الولايات المتحدة) هو تيار متردد عالميًا.
محولات الجهد العملية
المحولات الرئيسية
الاستخدام الشائع لمحول الجهد هو جهاز يسمح للأجهزة المصممة لجهد التيار الكهربائي لمنطقة جغرافية واحدة بالعمل في منطقة ذات جهد مختلف. يمكن أن يسمى هذا الجهاز محول الجهد ، محول الطاقة ، محول السفر ، إلخ. معظم المنافذ الكهربائية أحادية الطور ذات التيار المتردد في العالم تزود الطاقة عند 210-240 فولت أو عند 100-120 فولت. يمكن أن يكون المحول أو المحول التلقائي مستخدم؛ المحولات (التلقائية) قابلة للانعكاس بطبيعتها ، لذلك يمكن استخدام نفس المحول لزيادة الجهد ، أو تنحيته بنفس النسبة. يمكن صنع أجهزة أخف وأصغر باستخدام الدوائر الإلكترونية ؛ إن تقليل الجهد إلكترونياً أبسط وأرخص من زيادته. محولات السفر الصغيرة وغير المكلفة والمناسبة للأجهزة منخفضة الطاقة مثل ماكينات الحلاقة الكهربائية ، ولكن لا تتوفر ، على سبيل المثال ، مجففات الشعر ؛ عادةً ما تشتمل محولات السفر على محولات طرفية للمعايير المختلفة المستخدمة في بلدان مختلفة. سيتم استخدام محول للحصول على طاقة أعلى.
المحولات لا تغير تردد الكهرباء ؛ في العديد من المناطق مع 100-120 فولت ، يتم توفير الكهرباء عند 60 هرتز ، وتميل مناطق 210-240 فولت إلى استخدام 50 هرتز. قد يؤثر ذلك على تشغيل الأجهزة التي تعتمد على تردد التيار الكهربائي (بعض الأقراص الدوارة الصوتية والساعات الكهربائية فقط ، وما إلى ذلك ، على الرغم من أن المعدات الحديثة من غير المرجح أن تعتمد على تردد التيار الكهربائي). قد ترتفع درجة حرارة المعدات ذات المحركات عالية الطاقة أو المحولات الداخلية المصممة للعمل عند 60 هرتز عند 50 هرتز حتى إذا كان الجهد الموفر صحيحًا.
معظم المعدات الكهربائية التي تعمل بالتيار الكهربائي ، على الرغم من أنها قد تحدد جهدًا اسميًا واحدًا ، إلا أنها في الواقع لديها نطاق من التحمل أعلى وأسفل هذه النقطة. وبالتالي ، يمكن استخدام الأجهزة عادةً على أي جهد تقريبًا. 100 إلى 120 فولت ، أو أي جهد من تقريبًا. 210 إلى 240 فولت في مثل هذه الحالات ، لا يلزم تحديد محولات الجهد إلا لتحويل أي جهد ضمن نطاق واحد ، إلى جهد ضمن النطاق الآخر ، بدلاً من المحولات المنفصلة اللازمة لجميع الأزواج الممكنة من الفولتية الاسمية (110-220 ، 117– 220 ، 110-230 ، إلخ.)
محولات الاجهزة
المحولات الرئيسية
مطلب آخر هو توفير الكهرباء ذات الجهد المنخفض لجهاز من الكهرباء الرئيسية ؛ يمكن أن يتم ذلك عن طريق ما يسمى عادة بمصدر الطاقة. تتطلب معظم الأجهزة الإلكترونية الحديثة ما بين 1.5 و 24 فولت تيار مستمر ؛ غالبًا ما تعمل الأجهزة ذات الطاقة المنخفضة في هذه الفولتية إما من البطاريات أو التيار الكهربائي. تتضمن بعض الأجهزة مصدر طاقة ويتم توصيلها ببساطة بالتيار الكهربائي. يستخدم البعض الآخر مصدر طاقة خارجيًا يشتمل إما على محول ومقوم ، أو دوائر إلكترونية. أصبحت إمدادات الطاقة ذات الوضع المحول منتشرة على نطاق واسع في أوائل القرن الحادي والعشرين ؛ إنها أصغر وأخف وزنًا من محولات المحولات العامة ، وغالبًا ما يتم تصميمها للعمل من أنابيب التيار المتردد عند أي جهد يتراوح بين 100 و 250 فولت. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأنها عادةً ما يتم تصحيحها لتعمل بجهد تيار مستمر ، فهي تتأثر إلى الحد الأدنى تردد التيار الكهربائي (50 مقابل 60 هرتز). وترد تفاصيل العملية في مقال عن مصادر الطاقة.
محولات المحمولة
يمكن استخدام محولات الجهد في المركبات ذات منافذ 12 فولت تيار مستمر. يمكن استخدام خافض جهد بسيطة لتقليل الجهد للأجهزة منخفضة الطاقة ؛ إذا كان المطلوب أكثر من 12 فولت ، أو للأجهزة عالية الطاقة ، يتم استخدام مصدر طاقة بتبديل الوضع. سيكون المخرج عادةً تيارًا مستمرًا في النطاق 1.5 - 24 فولت. تتوفر مصادر الطاقة التي تنتج إما 100-120 فولت تيار متردد أو 210-240 فولت تيار متردد ؛ يطلق عليهم العواكس ، بسبب التحويل من التيار المستمر إلى التيار المتردد بدلاً من تغيير الجهد. قد لا يكرر تردد الخرج وشكل الموجة للعاكس بدقة تلك التي توفرها الكهرباء الرئيسية ، على الرغم من أن هذه ليست مشكلة في العادة.