فهم الفرق بين المقوم والمحول: المكونات الأساسية في تحويل الطاقة

في عالم الهندسة الكهربائية ، يعد فهم الفرق بين المقوم والمحول أمرًا بالغ الأهمية ، خاصة بالنسبة لأي شخص يتعامل مع الدوائر الكهربائية أو أنظمة الطاقة. على الرغم من أنها قد تبدو متشابهة للوهلة الأولى لأن كلاهما يتعامل مع الطاقة الكهربائية ، إلا أن أغراضها ووظائفها ومبادئها التشغيلية متميزة. في هذه المقالة ، سوف نستكشف كلا الجهازين المتعمرين ، مع تسليط الضوء على خلافاتهم ومبادئ العمل والتطبيقات.

ما هو المحول؟
المحول هو جهاز كهربائي ثابت يستخدم لنقل الطاقة الكهربائية بين دوائر أو أكثر من خلال الحث الكهرومغناطيسي. تم تصميمه لزيادة (زيادة) أو انخفاض مستويات الجهد (التنحي) مع الحفاظ على تواتر إشارة AC (بالتناوب). تعمل المحولات في المقام الأول مع التيار المتناوب (AC) ، وهي تستند إلى مبدأ الحث الكهرومغناطيسي.

كيف يعمل المحول؟
يتكون محول من ثلاثة مكونات رئيسية:

الملف الأساسي - الملف الذي يتلقى جهد المدخلات (AC).

لفائف ثانوية - الملف الذي يوفر جهد الخرج (AC).

CORE - المادة المغناطيسية التي تشكل مسار التدفق الذي أنشأه التيار في الملف الأساسي ويحث على التيار في الملف الثانوي.

مبدأ العمل وراء المحول بسيط: عند بالتناوب مع التدفقات الحالية عبر الملف الأساسي ، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا يتقلب. يستحث هذا المجال المغناطيسي تيارًا في الملف الثانوي من خلال الحث الكهرومغناطيسي. يتم تحديد نسبة الجهد بين الملفات الأولية والثانوية من خلال نسبة المنعطفات - أي نسبة عدد المنعطفات في السلك في الملف الأساسي إلى عدد المنعطفات في الملف الثانوي. تحدد هذه النسبة مباشرة ما إذا كان الجهد قد تصعد أو تنحى.

تطبيقات المحولات:

شبكات توزيع الطاقة: الفولتية المتابعة والخطوة.

العزلة الكهربائية: محولات العزل تمنع الفولتية العالية من الوصول إلى المعدات الحساسة.

تنظيم الجهد في الدوائر الإلكترونية.

القيود:

المحولات تعمل فقط مع قوة التيار المتردد. لا يمكنهم العمل مع التيار المباشر (DC).

إنها ضخمة نسبيًا وتتطلب تصميمًا دقيقًا للتعامل مع كميات كبيرة من الطاقة.

ما هو المقوم؟
المقوم هو جهاز كهربائي يستخدم لتحويل التيار المتناوب (AC) إلى التيار المباشر (DC). تُعرف هذه العملية باسم التصحيح. عادة ما تستخدم المقومات في إمدادات الطاقة للإلكترونيات والبطاريات ومحركات التيار المستمر. على عكس المحولات ، التي تغير مستويات الجهد فقط دون تغيير اتجاه التيار ، فإن المقومات تغير في الواقع الشكل الموجي لتيار الإدخال من AC إلى DC.

كيف يعمل المقوم؟
عادة ما يتم بناء المقومات باستخدام أجهزة أشباه الموصلات مثل الثنائيات ، والتي تسمح للتيار بالتدفق في اتجاه واحد فقط. عندما يتم تطبيق جهد التيار المتردد على مقوم ، تقوم الثنائيات بالتيار أثناء الدورة النصف الإيجابية وحظر التيار أثناء الدورة نصف السلبية ، وبالتالي السماح فقط لتيار أحادي الاتجاه (DC) بالمرور.

هناك نوعان رئيسيان من المقومات:

مقوم نصف الموجة-يستخدم الصمام الثنائي واحد ويسمح للتيار بالمرور خلال نصف شكل الموجة AC (موجب أو سلبي). هذه الطريقة غير فعالة لأنها تؤدي إلى الكثير من الطاقة الضائعة وإخراج DC النابض.

مقوم الموجة الكاملة-يستخدم ثنائيان أو أربعة (اعتمادًا على التكوين) للسماح للتيار بالتدفق أثناء كل من الدوائر نصف الإيجابية والسلبية في شكل الموجة AC. هذه الطريقة أكثر كفاءة وتوفر إخراج DC أكثر سلاسة.

بعد عملية التصحيح ، يكون الإخراج إشارة DC نابضة ، والتي يمكن تنعيمها بشكل أكبر باستخدام المرشحات (المكثفات ، المحاثات) لإنتاج ناتج مستمر.

تطبيقات المقومات:

إمدادات الطاقة للأجهزة الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون.

محركات الأقراص محرك العاصمة.

شحن البطارية.

الطلاء الكهربائي.

القيود:

المقومات تعمل فقط مع مدخلات التيار المتردد.

الإخراج هو العاصمة ولكن قد لا يزال ينبض ما لم يتم تصفية مزيد من الترشيح.