تجاوز إلى المحتوى الرئيسي
تابعنا على تيليجرامانضم

مراجعة مكثّفة

ملخصات كهرباء الاستعمال توجيهي فلسطين

الأفكار الأساسية لكل موضوع في مادة كهرباء الاستعمال، مبنية من المنهج المقرّر. هذه نظرة سريعة، افتح الملخص كاملاً مع البطاقات والأسئلة داخل TawjihiAI.

آخر تحديث:

كهرباء عام

موضوعان

تحليل مكونات المحولات الكهربائية، ومواصفاتها

وفق قانون فاراداي:

  • e=−Ndϕ/dte = -N d\phi/dt
  • يمكن حساب نسبة تحويل الجهد (aa) في المحولات الكهربائية بين الملف الابتدائي، والثانوي، وفق المعادلة الآتية: a=Np/Ns=Ep/Esa = N_p/N_s = E_p/E_s
  • NpIp=NsIsN_p I_p = N_s I_s Ip/Is=Ns/Np=1/aI_p/I_s = N_s/N_p = 1/a

التعرف إلى أنواع المحولات الكهربائية أحادية الطور، وثلاثية الأطوار

وفق الوظيفة:

  • محول رافع للجهد ⁦(Step up transformer)⁩: يُستخدم لرفع الجهد من قيمة إلى أخرى مع خفض التيار، وفي هذا النوع من المحولات، يكون عدد لفات الملف الابتدائي أقل من عدد لفات الملف الثانوي؛ ولذلك يكون التيار المار بالملف الابتدائي أكبر من التيار المار بالملف الثانوي.
  • محول خافض للجهد ⁦(Step down transformer)⁩: يُستخدم لخفض الجهد من قيمة إلى أخرى، مع رفع التيار الكهربائي، وفي هذا النوع من المحولات، يكون عدد لفات الملف الابتدائي أكبر من عدد لفات الملف الثانوي، كما في الشكل (3) الآتي:
  • المحولات أحادية الطور: يقتصر استعمالها على الأحمال الصغيرة، مثل الدارات الإلكترونية، والاتصالات، ودارات القدرة التي لا تستهلك تياراً كبيراً.
  • محولات ثلاثية الأطوار: تُولَّد الطاقة الكهربائية باستخدام مولّدات قدرة ثلاثية الأطوار، ولاعتبارات اقتصادية، يُرفع الجهد عند محطات التوليد باستخدام محولات رفع ثلاثية الأطوار، حيث تُنقل القدرة بجهد كهربائي عالٍ، ثم يُخفض هذا الجهد إلى المستهلكين بدارات ثلاثية الأطوار، باستخدام محولات خفض ثلاثية الأطوار، حيث يُخفض هذا الجهد إلى جهد التوزيع.
  • باستخدام ثلاث وحدات أحادية الطور متماثلة ⁦(Three Banks)⁩، كما في الشكل (4) الآتي، حيث يتم توصيل الأطراف الستة للملفات الابتدائية على شكل ⁦Y⁩، أو ⁦Δ⁩، وكذلك بالنسبة لأطراف الملفات الثانوية:
  • باستخدام محول واحد ثلاثي الأطوار، ويتكون في أبسط صوره من قلب معدني مكون من ثلاثة أذرع، كما في الشكل (5) الآتي، حيث يتم توصيل ملفات الجهد العالي على شكل ⁦Y⁩، أو ⁦Δ⁩، أو على شكل التوصيلة المتعرجة ⁦(Zigzag)⁩، وكذلك بالنسبة لملفات الجهد المنخفض:

كهرباء استعمال

موضوعان

توصيل المحولات الكهربائية أحادية الطور، وثلاثية الأطوار

المحولات الكهربائية أحادية الطور:

  • توصيل محولين توالي – توالي.
  • توصيل محولين توازي – توالي:
  • توصيل محولين توالي – توازي:
  • توصيل محولين توازي - توازي:
  • Vϕpri=VLpri3V_{\phi pri} = \frac{V_{Lpri}}{\sqrt{3}} Vϕsec=VLsec3V_{\phi sec} = \frac{V_{Lsec}}{\sqrt{3}}
  • نسبة التحويل: تُعطى نسبة التحويل لهذا النوع من المحولات بالعلاقة الآتية: VLpriVLsec=VϕpriVϕsec=a\frac{V_{Lpri}}{V_{Lsec}} = \frac{V_{\phi pri}}{V_{\phi sec}} = a

4.1 الموقف التعليمي التعلمي: التعرف إلى الحسابات الخاصة بالمحولات الكهربائية

سعة المحولات أحادية الطور:

  • تُعطى سعة المحولات أحادية الطور بالعلاقة الرياضية الآتية التي تمثل السعة الكلية للمحول: S=V×IS = V \times I
  • تُعطى سعة المحولات ثلاثية الطور بالعلاقة الرياضية الآتية: S=3VL×ILS = \sqrt{3} V_L \times I_L
  • المفاقيد الثابتة ⁦(Constant Losses)⁩، وتُسمى أيضاً المفاقيد الحديدية ⁦(Iron Losses)⁩، وقد سُميت المفاقيد الثابتة؛ لأن قيمتها ثابتة، ولا تعتمد على تيار الحمل، وسُميت المفاقيد الحديدية؛ لأنها تنشأ عن الفقد الناتج من تأثيرات المغنطة، والتيارات الدوامية في القلب الحديدي.
  • المفاقيد المتغيرة ⁦(Variable Losses)⁩، وتُسمى أيضاً المفاقيد النحاسية ⁦(Copper Losses)⁩، وقد سُميت المفاقيد المتغيرة؛ لأن قيمتها تتغير مع مربع تيار الحمل، وسُميت المفاقيد النحاسية؛ لأنها ناتجة عن الفقد في مقاومة الملفين الابتدائي، والثانوي، ويمكن معرفة قيمة المفاقيد النحاسية بوساطة اختبار يُعرف باختبار قصر الدارة ⁦(Short Circuit Test)⁩، ويُرمز له بالرمز (PscP_{sc}).
  • حساب مفاقيد المحول الكلية: بما أن المفاقيد النحاسية تتناسب مع مربع تيار الحمل، تُحسب مفاقيد المحول الكلية وفق المعادلة الآتية: Plosses=Poc+n2PscP_{losses} = P_{oc} + n^2 P_{sc}
  • تُعرف الكفاءة بأنها النسبة بين القدرة الخارجة، والقدرة الداخلة، وتُعطى بالعلاقة الرياضية الآتية: η%=PoutPin×100%=Pout(Pout+Plosses)×100%\eta\% = \frac{P_{out}}{P_{in}} \times 100\% = \frac{P_{out}}{(P_{out} + P_{losses})} \times 100\%

الوحدة النمطية الثالثة: دارات التحكم

موضوع واحد

2.3 الموقف التعليمي التعلّمي: توصيل حمل كهربائي باستخدام مفتاح تلامسي

مكوّنات نظام التحكّم:

  • أجهزة الإدخال: تتكوّن غالباً من ضواغط، يتمّ تشغيلها يدوياً، كما هو مبيّن في الشكل (1) الآتي:
  • أجهزة الاستقبال: تتكوّن من مفاتيح تلامسية ⁦(Contactor)⁩، ومرحّلات ⁦(Relay)⁩، ومؤقِّتات زمنية ⁦(Timer)⁩، وهي تعمل على استقبال الإشارة الكهربائية؛ لتشغيل نظام التحكّم، كما هو مبيّن في الشكل (3) الآتي:
  • أجهزة التشغيل: وهي التي تشكّل الأحمال، التي تعمل أجهزة التحكّم على نقل الإشارة الكهربائية إليها، مثل المحرّكات الكهربائية، والأسطوانات الهوائية، والهيدروليكية، وغيرها من الأحمال.
  • أجهزة الإشارة والتحذير: تشير إلى حالة المداخل، والمخارج، كما تشير إلى حدوث خلل ما في الدارة الكهربائية، مثل مصابيح الإشارة.
  • المفتاح الرئيس ⁦(ON/OFF Main Switch)⁩: وهو مفتاح يُركَّب على اللوحة الكهربائية من الخارج، ويُستخَدم لفصل الدارة الكهربائية، ووصلها مع المصدر، حيث يتمّ تصنيف هذه المفاتيح وَفق عدد الأقطاب، وعلى مدى تحمُّلها للتيار الكهربائي، كما هو مبيّن في الشكل (4) الآتي:
  • القاطع الكهربائي ⁦(Circuit Breaker)⁩: هو عنصر حماية أساسي في دارات القدرة والتحكّم؛ إذ يتمّ بوساطته فصل التغذية، ووصلها عن المصدر آليّاً عن دارات القدرة والتحكّم عند تجاوز التيار المسحوب من المصدر التيار المقنّن؛ إذ إنّ هذا القاطع متوفر بأشكال وسَعَات مختلفة؛ أحادية الطور، وثلاثية الأطوار، وبمقرّرات تيار ( 6، 10، 16، 20، 25، ⁦32 A ⁩) والشكل (6) الآتي يبيّن بعض أنواع القواطع الكهربائية:

الوحدة النمطية الرابعة: آلات التيار المتناوب

٤ مواضيع

1.4 الموقف التعليمي التعلمي: التعرف إلى تركيب المحرك الكهربائي، ومبدأ عمله

المبدأ العام لعمل المحركات الكهربائية:

  • τin=kBR×BS=kBRBSsin⁡θ\tau_{in} = k B_R \times B_S = k B_R B_S \sin \theta
  • الجزء الدوار ذو الحلقات الانزلاقية (الملفوف) (⁦Slip-Ring Rotor⁩ أو ⁦Wound Rotor⁩): يتم توليد المجال المغناطيسي فيه عن طريق المغنطة الكهربائية، ويُستعمل هذا النوع في محركات التيار المتناوب، ومحركات التيار المستمر.
  • الجزء الدوار ذو القفص السنجابي ⁦(Squirrel Cage Rotor)⁩: يتم توليد المجال المغناطيسي فيه عن طريق الحث المتبادل بين ملفين (الحث الكهرومغناطيسي)، ويُستعمل في محركات التيار المتناوب.
  • يدور المجال المغناطيسي في الجزء الساكن من المحرك بسرعة ثابتة، تُسمى السرعة التزامنية، ويُرمز لها بالرمز ⁦ns⁩، ويمكن حسابها وفق المعادلة الآتية: ωs=4πfeP\omega_s = \frac{4\pi f_e}{P}
  • ns=120fePn_s = \frac{120 f_e}{P}
  • ويُمكن حساب معامل الانزلاق وفق المعادلة الآتية: S=nslipns=ωs−ωmωs=ns−nmnsS = \frac{n_{slip}}{n_s} = \frac{\omega_s - \omega_m}{\omega_s} = \frac{n_s - n_m}{n_s}

2.4 الموقف التعليمي التعلمي: حساب قدرة المحركات الكهربائية، وكفاءتها

حيث إنّ

  • وفي المحركات، يُرمز للقدرة الداخلة بالرمز P1P_1 بدلاً من PinP_{in}، وتُحسب وفق المعادلة الآتية: Pin=P1=3V1I1cos⁡θP_{in} = P_1 = 3V_1I_1 \cos \theta
  • مفاقيد الجزء الساكن، ويُرمز لها بالرمز PstP_{st}، وتُقسم إلى قسمين، هما: أ. مفاقيد نحاسية Pcu1P_{cu1}، وتُحسب وفق المعادلة الآتية:
  • أ. مفاقيد نحاسية Pcu1P_{cu1}، وتُحسب وفق المعادلة الآتية: Pcu1=3I12R1P_{cu1} = 3I_1^2R_1
  • - ب. مفاقيد القلب الحديدي، ويُرمز لها بالرمز PcoreP_{core}، وتُحسب مفاقيد الجزء الساكن وفق المعادلة الآتية: Pst=Pcu1+PcoreP_{st} = P_{cu1} + P_{core}
  • مفاقيد الجزء الدوار، وتُقسم إلى قسمين، هما:
  • المفاقيد الضائعة، ويُرمز لها بالرمز PstrayP_{stray}، وتُؤخذ كنسبة من مجموع المفاقيد، وهي مفاقيد ضئيلة؛ لذلك يمكن

3.4 الموقف التعليمي التعلّمي: التحكم في عزم وقيمة تيار البدء للمحركات الحثية ثلاثية الأطوار

الموقف التعليمي التعلّمي: التحكم في عزم وقيمة تيار البدء للمحركات الحثية ثلاثية الأطوار

  • 4 الموقف التعليمي التعلّمي: التحكم في عزم وقيمة تيار البدء للمحركات الحثية ثلاثية الأطوار:
  • الإنترنت: (مواقع خاصة بالمحركات الكهربائية ذات مصداقية). |
  • يُعرّف العزم: بأنّه القوة المؤثرة على الجسم تأثيراً التوائياً، ينتج عنه دوران الجسم، ويُقاس بوحدة نيوتن.متر، ويُرمز له بالرمز N.mN.m.
  • العزم المتولّد في المحرك τind\tau_{ind}، ويُحسب من المعادلة الآتية: τind=Pconωm\tau_{ind} = \frac{P_{con}}{\omega_m}
  • τind=Pgωs\tau_{ind} = \frac{P_g}{\omega_s}
  • وتُحسب ωs\omega_s من المعادلة الآتية: ωs=2πns60\omega_s = \frac{2\pi n_s}{60}

5.4 الموقف التعليمي التعلّمي: التعرّف إلى أنواع المحركات الكهربائية أحادية الطور

المحركات أحادية الطور ذات القفص السنجابي

  • المحرك ذو مواسع البدء: في هذا المحرك، يتم وصل المواسع مع ملف البدء على التوالي، ووصلهما مع ملف التشغيل على التوازي، إضافة إلى ذلك، يتم فصل ملف البدء والمواسع عن المصدر، باستخدام مفتاح طرد مركزي، عندما تصل السرعة إلى 75% من السرعة الاسمية، كما هو الحال في الطور المشطور، والشكل (5) الآتي يبيّن الدارة المكافئة للمحرك ذي مواسع البدء:
  • المحرك ذو المواسع الدائم: في هذا النوع من المحركات، تبقى الملفات المساعدة متصلة مع الملفات الرئيسة في أثناء تشغيل المحرك، دون خروج الملفات المساعدة؛ لذلك يتم الاستغناء عن مفتاح الطرد المركزي، والشكل (7) الآتي يبين الدارة المكافئة للمحرك ذي المواسع الدائم:
  • المحرك ذو المواسعين: يدمج هذا المحرك خواص المحركين؛ المحرك ذي المواسع الدائم، والمحرك ذي مواسع البدء، ففي المحرك ذي مواسع البدء، يكون عزم البدء للمحرك ذا قيمة عالية، ولكن توجد مشكلة عند خروج المواسع، حيث يتغير التيار بشكل مفاجئ عند عمل مفتاح الطرد المركزي، هذا بدورة يؤثر على عزم المحرك؛ ويُسمى المرحلة الانتقالية (مرحلة عدم استقرار)، أما المحرك ذو المواسع الدائم، فعزم البدء فيه منخفض، لذلك السبب، أضيف مواسعان؛ مواسع لبدء التشغيل ⁦Start C⁩، ومواسع للتشغيل الدائم ⁦Run C⁩، حيث تكون قيمته من 10% إلى 20% من قيمة مواسع البدء، ويتم فصل مواسع البدء، باستخدام مفتاح طرد مركزي.
  • ج.
  • المحرك ذو القطب المظلل ⁦(Shaded Pole Motors)⁩: يختلف هذا المحرك في التركيب عن نظيريه المشطور، وذي المواسع، ويتشابه معهما في الجزء الدوار (القفص السنجابي)، أما الجزء الساكن فيه، فيحتوي على ملفات رئيسة ملفوفة على قلب حديدي، وفي بعض الأحيان، تكون خارجية، وملفات تظليل، وتكون ملفوفة على أقطاب بارزة، تحيط بالجزء الدوار، والشكل (14) الآتي يبين تركيب المحرك ذي القطب المظلل:
  • أ.

أسئلة شائعة

ما هو ملخص كهرباء الاستعمال للتوجيهي؟

صفحات مراجعة مختصرة لمادة كهرباء الاستعمال تجمع الأفكار الأساسية ونصائح الامتحان لكل موضوع.

هل هي مبنية على المنهج؟

نعم، مبنية من المنهج المقرّر وتغطي وحدات المادة الرسمية. يمكنك معاينة الملخصات داخل TawjihiAI.

أكمل استعدادك في كهرباء الاستعمال