الفرق بين محولات أحادية الطور ومحولات ثلاثية الطور

الاختلافات الرئيسية بين المحولات أحادية الطور وثلاثية الطور:

مع النظام الكهربائي أحادي الطور، تُستخدم خطوط الطاقة كمصدر إدخال، ولكن لا يوجد سوى ملف أساسي واحد وملف ثانوي مطلوب لتحقيق تحويل الجهد، لذلك؛ فإنه يستخدم محول الطور الأحادي هاتين اللفتين لتحويل الجهد، كما تأتي المحولات أحادية الطور في طرز مختلفة، والتي تختلف بناءً على نطاق القدرة الحصانية والصنابير ونوع التركيب (مثل التثبيت على الحائط) والأبعاد و (KVA) ووزن الشحن.

كذلك من الممكن مشاهدة هذه المسمى (240/480 VAC Primary) و (120/240 VAC Secondary ،1 PH 60 Hz) عند الطلب وقائمة من النماذج المتاحة لهذا النوع من المحولات، بحيث تعمل القدرة ثلاثية الطور بشكل مختلف في تلك الطاقة التي يتم إنشاؤها عن طريق تدوير ثلاث لفات أو ملفات من خلال مجال مغناطيسي داخل المولد.

كما تتباعد الملفات الثلاثة عن بعضها بمقدار 120 درجة، وتولد طاقة أثناء دورانها عبر المجال المغناطيسي، لذلك يتم إرسال الطاقة المتولدة بعد ذلك على ثلاثة خطوط مختلفة، وهذا هو سبب تسميتها بالطاقة “ثلاثية الطور”.

ولكي يعمل المحول ثلاثي الطور؛ فإنه يجب أن يحتوي على ثلاث لفات أو ملفات متصلة بالترتيب الصحيح لتتناسب مع الجهد الوارد، ثم يقوم بتحويل الجهد الوارد إلى مستوى الجهد المطلوب مع الحفاظ على “القطبية المناسبة” والطور.

استخدام المحولات ثلاثية الطور في التطبيقات الصناعية:

بالعادة؛ فإنه يتم تشغيل الأحمال الصناعية بشكل أفضل وأكثر جودة بواسطة الكهرباء “ثلاثية الطور” لأغراض الكفاءة، بحيث تساعد الطاقة ثلاثية الطور المعدات الثقيلة على العمل بسلاسة أكبر؛ لأنه يمكن نقل الجهد لمسافات طويلة باستخدام موصل أصغر.

كذلك إذا كانت هناك حاجة إلى طاقة أحادية الطور؛ فيمكن تسخيرها بين أي مرحلتين ضمن نظام ثلاثي الطور، كما يمكن تنفيذ طاقة أحادية الطور بين الأرض وواحدة فقط من المراحل في بعض التطبيقات ويمكن أن يوفر استخدام ثلاثة موصلات في نظام ثلاثي الطور طاقة تزيد بنسبة 170 بالمائة تقريباً عن نظام أحادي الطور، والذي يحتوي على موصلين فقط.

كيف تعمل المحولات ثلاثية الطور؟

تحتوي المحولات ثلاثية الطور على قلب حديدي من ثلاثة أقسام، حيث يحتوي كل قسم على ملف أو ملف أولي وثانوي، وفي المصنع؛ فإنه يتم توصيل الملفات الأولية الثلاثة لتوفير القطبية أو التسلسل المناسب، كما يسمى تكوين اللفات الثلاثة الأساسية “دلتا”، بحيث يتم أيضاً توصيل الملفات الثانوية الثلاث في المصنع، ولكن سيتم تكوينها إما كـ “Delta” أو “Wye”، وذلك اعتماداً على متطلبات الجهد.

وبالمقارنة مع المحولات أحادية الطور؛ فإن تأتي المحولات ثلاثية الطور في نماذج مختلفة ويمكن تمييزها عن طريق (KVA) والصنابير ونطاق القدرة الحصانية والتركيب (مثل التثبيت على الحائط أو الأرضية) والأبعاد والوزن، كذلك قد يتم تصنيفها على نحو مشابه لما يلي عند الطلب، (460 VAC Primary ،230 VAC Secondary ،3-Ph ،60 Hz).

لماذا نستخدم المحولات ثلاثية الطور بدلاً من أحادية الطور؟

تعد المحولات ثلاثية الطور أكثر كفاءة للتطبيقات الصناعية، كما تستخدم الأنظمة أحادية الطور بشكل شائع في البيئات السكنية للتدفئة وتكييف الهواء والإضاءة والتطبيقات المنزلية؛ فهي أقل إنتاجية عندما يتعلق الأمر بالآلات الكهربائية والأنظمة الصناعية عالية الطاقة.

كما يمكن للمحركات الكبيرة والأجهزة الأخرى الاستفادة القصوى من المحولات ثلاثية الطور، وذلك بينما تعمل هذه المحولات غالباً مع أنظمة الجهد العالي، إلا أنها قادرة على التعامل مع التطبيقات الصغيرة أو أحادية الطور، كما يوفر التحويل إلى محركات ثلاثية العبارات إمكانات توزيع طاقة عالية الكفاءة.

ما هو المحول أحادي الطور من حيث مبدأ العمل والتطبيق؟

تحتوي المحولات أحادية الطور في الغالب على إطار حديدي ذو ساقين، وذلك مع إصابة نصف الملف الأولي والثانوي في كل ساق، وهو يتألف من ملفين حثيين للغاية ملفوفين على نواة حديدية أو “فولاذية” والملف المتصل بمصدر التيار المتردد يسمى الملف الأولي والآخر ثانوي.

كما يتم توصيل مصدر التيار المتردد بالملف الأساسي والحمل متصل “بالثانوي”، أيضاً يتم عزل اللفات الأولية والثانوية عن بعضها البعض وبسبب ذلك، لذلك لا يوجد اتصال مادي بين اللفات الأولية والثانوية، كما تكون لفات الجهد المنخفض والجهد العالي متحدة المركز مع بعضها البعض مع لفات الجهد المنخفض الموضوعة على الجانب الداخلي بالقرب من القلب.

لذلك؛ فإن تشغيل المحول أحادي الطور يتم عندما يتم توصيل الملف الأولي بمصدر “التيار المتردد” أحادي الطور، بحيث سيبدأ تيار التيار المتردد في التدفق خلاله، كما وينتج التيار الأولي للتيار المتردد “تدفقاً متناوباً” في القلب ويحصل معظم هذا التدفق المتغير مرتبطة بالملف الثانوي من خلال القلب.

تطبيقات المحولات أحادية الطور:

بعض تطبيقات المحولات أحادية الطور هي كما يلي:

• في جهاز التلفزيون لتنظيم الجهد.

• إيصال الكهرباء إلى القرى البعيدة عن المناطق الحضرية.

• لفصل الدائرتين كهربائياً، بحيث يتم الاحتفاظ بالدائرتين الابتدائية والثانوية بعيدًا جدًا عن بعضهما البعض.

• تصعيد الطاقة في العاكس المنزلي.

• معدات الإضاءة والتدفئة التجارية والسكنية.

• الأجهزة الإلكترونية ذات الجهد المنخفض.