ملخص التعرف إلى أنواع المحولات الكهربائية أحادية الطور، وثلاثية

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:

محولات القدرة: إضافة إلى المكونات الرئيسة التي تتكون منها المحولات ثلاثية الأطوار، تتكون محولات القدرة المستخدمة في النقل والتوزيع من مكونات إضافية، منها:
محولات التأريض
المحول الذاتي ⁦(Auto transformer)⁩: يختلف المحول الذاتي عن المحول العادي في أن المحول الذاتي ترتبط ملفاته الابتدائية كهربائياً، ومغناطيسياً، بينما المحولات العادية تكون منفصلة كهربائياً، ومتصلة مغناطيسياً، وقد يكون المحول الذاتي خافضاً للجهد، أو رافعاً له، كما في الشكل (8 – أ)، وقد يحتوي الملف الثانوي على عدة نقاط، يمكن من خلالها الحصول على جهود مختلفة، كما في الشكل (8 - ب)، وفيه: $V_p > V_{s1} < V_{s2} < V_{s3}$

ففي شكل (9 - أ)، ألاحظ أن العلاقات بين الجهود والتيارات لملفات المحول العادي، هي: $S = V_p I_p = V_s I_s$ $V_p / V_s = N_p / N_s$
ويبين الشكل (9 - ب) محولاً ذاتياً بسيطاً خافضاً للجهد، وفيه: $N_p = (N_{se} + N_s)$ $I_s = I_p + I_c$
وتكون العلاقة بين سعة المحول العادي عند تحويله إلى محول ذاتي، على النحو الآتي: $S_{auto} / S = 1 + V_p / V_s$

تبريد طبيعي بالهواء ⁦(Air Natural)⁩: تُستخدم هذه الطريقة الهواء المحيط بالمحول كوسط للتبريد، حيث يُستخدم دوران الهواء الطبيعي؛ لتبديد الحرارة المتولدة بالحمل الحراري، وهذه الطريقة مناسبة للمحولات الصغيرة التي تقل سعتها عن ⁦1.5 MVA⁩، ويُرمز لها بالرمز ⁦(AN)⁩.

محول ملفاته مغمورة في الزيت، مبرد ذاتياً ⁦(Oil Immersed Self Cooling)⁩: تتم عملية عزل المحول، وتبريده، عن طريق غمر القلب الحديدي، والملفات في الزيت، وتعتمد عملية التبريد على مرور الزيت الساخن عبر أنابيب تمتد خارج جسم المحول، وتعتمد عملية التبريد على ملامسة الهواء لهذه الأنابيب، وتُعد هذه من أبسط الطرق لتبريد المحولات، ويتم استخدامها في المحولات التي تصل سعتها إلى ⁦30 MVA⁩، وتُسمى هذه الطريقة التبريد الطبيعي بالزيت والهواء الطبيعي، ويُرمز لها بالرمز (⁦Oil Natural Air Natural⁩, ⁦ONAN⁩)، ويبين الشكل (11) الآتي ملفات محول تبريد طبيعي بالزيت، طبيعي بالهواء:

تبريد طبيعي بالزيت، وقسري بالهواء ⁦(Oil Natural Air Forced)⁩: هذا النوع من التبريد هو العزل والتبريد نفسه للمحول بالزيت، ولكن يتم التبريد عن طريق دفع الهواء بمراوح فوق الأنابيب المغمورة بالزيت، ويتم استخدام هذه الطريقة للمحولات الكبيرة التي تصل سعتها إلى ⁦60 MVA⁩، ويُرمز لطريقة التبريد هذه بالرمز ⁦(ONAF)⁩.
تبريد قسري بالزيت، وقسري بالهواء ⁦(Oil Forced/Air Forced)⁩: يتم دفع الزيت إلى أنابيب التبريد بوساطة مضخات، كما يتم دفع الهواء فوق الأنابيب بوساطة مراوح، ويُرمز له بالرمز ⁦(OFAF)⁩، ويبين الشكل (13) الآتي ملفات محول تبريد قسري بالزيت، قسري…