قناة شباب وين الألكترونية

]دورة فى المحولات الكهربية

المحول الكهربى
المحوّل الكهربى (Transformer) جهاز في الهندسة الكهربائية، مؤلف من ملفين من الأسلاك المنفصلة الملفوفة حول قضبان حديدية فقط بمسافة بسيطة، يسمى الطرف المرتبط بالمولد الكهربي بالملف الإبتدائي بينما يطلق على الطرف المرتبط بالحمل الملف الثانوي ، و يستخدم المحول لتغيير قيمة الجهد الكهربي في نظام نقل الطاقة الكهربائية الذي يعمل على التيار المتردد حيث لا يمكن أن يعمل المحول في أنظمة التيار المستمر. فإذا كان جهد الطرف الثانوي أقل من جهد الإبتدائي كان المحول خافضا للجهد أما لو كان جهد الثانوي أعلى من جهد الإبتدائي كان المحول رافعا للجهد
المبدأ :يقوم مبدأ عمل المحول الكهربي على قانون فرداي للحث الكهرومغناطيسي الذي ينص على أن قيمة القوة المحركة الكهربائية (الجهد الكهربائي) تتناسب طرديا مع معدل تغير التدفق المغناطيسي و لهذا السبب فإن المحول لا يعمل في أنظمة التيار المستمر لإن التيار المستمر يخلق مجالا مغناطيسيا ثابتا مقدار تغيره يساوي الصفر فلا يمكن خلق جهد كهربي حينها بطريقة الحث و هذا أحد الأسباب الرئيسية لتفضيل التيار المتردد على المستمر .
يوصل طرفا الملف الابتدائي بمصدر التيار المتردد ويوصل الملف الثانوي بالحمل المستهلك للطاقة الكهربية
عند غلق دائرة الملف الثانوي فان التيار المار في الملف الابتدائي يحدث سيلا مغناطيسيا متناوبا في القلب الحديدي يولد في كل لفة من كلا الملفين ق ـ د ـ ك ـ واحدة للحث فاذا كان في الملف الابتدائي عدد ـ و1 ـ من اللفات وفي الملف الثانوي عدد ـ و2 ـ من اللفات فان القوة الدافعة الكهربية التأثيرية في كلا الملفين تكون متناسبة طرديا مع عدد اللفات فيهما

ملاحظة
عند فتح دائرة الملف الثانوي فان تيار الملف الابتدائي يكاد ينعدم حيث أن الحث الذاتي للملف الابتدائي يعمل على توليد تيار تأثيري عكسي يكاد يكون مساويا ومعاكسا للتيار الأصلي فينعدم التيار في الابتدائي ولا يحدث استهلاك للطاقة ـ العمل العقيم للمحول ـ idling ـ
نستنتج من هذا أنه أثناء العمل العقيم للمحول يكون الجهد على الملفين متناسب طرديا مع عدد لفات الملفين
عند غلق دائرة الملف الثانوي ( توصيل حمل بالمحول ) فان تيار الملف الثانوي يولد مجالا مغناطيسيا في القلب الحديدي متجها في مقابلة فيض الملف الأبتدائي ويقوم اضعاف الفيض في القلب بتصغير القوة الدافعة الكهربية التأثيرية في الملف الابتدائي ولذلك ينمو التيار فيه الى القيمة ت 1 ويقوم فيها فيضه المغناطيسي بالتعويض عن الفيض المقابل للملف الثانوي فيبقى الفيض الناتج من ذلك في القلب كما كان
الاستخدام
رفع أو خفض القوة الدافعة الكهربية المترددة
نقل الطاقة الكهربائية من أماكن توليدها الى أماكن استهلاكها

* تصنف المحولات من حيث التردد:-1 محولات تردد شديد الأنخفاض Very low frequency Transformer
-2 محولات تردد صوتى Audio frequency Transformer
-3 محولات تردد عالى High frequency Transformer
-4 محولات تردد متوسط IF frequency transformer
النوع الأول يستخدم فى نظم القوى الكهربية .
اما الأنواع الثلاثة الآخيرة فلها عدة استخدامات فى اجهزة الأتصالات و دوائر مصادر التغذية الكهربية ( DC / DC converter ) المستخدمة مع اجهزة الوقاية فى محطات التحويل.

* تصنيف المحولات من حيث نسبة التحويل:

-1محولات رفع Step-up
-2محولات خفض Step-down
ملحوظة: المحول الرافع للجهد خافض للتيار والعكس صحيح
كما يمكن لأى محول ان يعمل كمحول خافض أو محول رافع أعتمادا على أتجاه التغذية و لا يوجد بين المحول الرافع او المحول الخافض أى اختلاف فى التركيب او التصميم.
وكذلك يمكن معرفة أن كان المحول خافض أو رافع من عدد اللفات
فإذا كان عدد لفات الملف الثانوي اكبر من عدد لفات الملف الابتدائي فان المحول سيقوم برفع الجهد وعندها يسمى محولا رافعا للجهد والعكس صحيح .
أي إذا كان عدد لفات الملف الابتدائي اكبر من عدد لفات الملف الثانوي فان المحول سيقوم بخفض الجهد ويسمى عندها المحول خافضا للجهد .
نسبة التحويل : هى نسبة عدد لفات الملف الثانوي (Ns) الى عدد لفات الملف الابتدائي (Np)

=NS / NP
تيار الملف الابتدائى * تيار الملف الثانوى = عدد لفات الملف الأبتدائى * عدد لفات الملف الثانوى

NS * NP = IS * IP

القدرة = قدرة الملف الابتدائى = قدرة الملف الثانوى
P = Pp = Ps

القدرة = جهد الأبتدائى * تيار الأبتدائى
IP * VP = P
القدرة = جهد الثانوى * تيار الثانوى
IS * VS = P

تيار الملف الابتدائى * تيار الملف الثانوى = عدد لفات الملف الأبتدائى * عدد لفات الملف الثانوى

NS * NP = IS * IP

نسبة التحويل هى : عدد ملفات الملف الثانوى / عدد ملفات الملف الأبتدائى =NS/NP
جهد الملف الثانوى / جهد الملف الأبتدائى = عدد لفات الملف الثانوى / عدد لفات الملف الأبتدائى

NS / NP = VS / VP
* تصنيف المحولات من حيث الوظيفة الكهربية:
-1محولات قدرة ( Power Transformer ) وهى المحولات المستخدمة فى شبكات النقل الكهربية ومحطات التوليد الكهربية.

-2 محولات نوزيع ( Distribution Transformer ) و هى المحولات المستخدمة فى شبكات التوزيع الكهربائية
-3محولات قياس و تنقسم إلى نوعين
أ- محولات جهد Voltage Transformer .
ب- محولات التيار Current Transformer.

التركيب

• تركيب المحول Construction of Transformer
يتركب المحول من ثلاثة أجزاء رئيسية هى:
- الملف الأبتدائى Primary Winding
- الملف الثانوى Secondary Winding
- القلب الحديدى Core
•

• العناصر الثلاثة المذكورة اعلاه هى اجزاء المحول الأساسية اما فى محولات القدرة ( Power Transformer ) فيتم إضافة الأجزاء التالية
•
- خزان الزيت الرئيسى Main Tank
- خزان التمدد Conservator
- ريديتر ( مجموعة مواسير للتبريد الزيت ) Radiator
- طلمبة ضخ الزيت Oil pump
- مجموعة مراوح التبريد Cooling Fan
- منظم الجهد Tap Changer
- عازل أختراق الجهد العالى HV Pushing
•

طرق الوقاية والحماية المستخدمة فى المحول الكهربى:•
1- وقايات كهربية : وهي مجموعة من الوقايات اهمها الوقاية التفاضلية
2- الوقايات الميكانيكية : ومن ضمنها البوخلز ريليه
وهو جهار يكون متصل بجسم المحمول بين التانك الرئيسي و تنك الزيت conservator عن طريق انبوبه معدنية متصلية بجسم المحول
• وظيفة هذا الريليه هي حماية المحمول من القصر الداخلي بين ملفات المحول internal short circuit between the coils (windings) وليس لمستوي الزيت لان مستوي الزيت له قياس زجاجي اعلي المحول يبين مستوي الزيت
•
يعتمد البوخلز في عملة علي فكرة ان التيار الكهربي العالي يسخن الزيت الموجود داخل المحول مما ينشا عنه تحلل للزيت وتحوله من الحالة السائلة الي الحالة الغازيه وكما تعرف ان الغازات اقل كثافة من السوائل لذلك يتصاعد الي اعلي مندفعا تجاه اعلي جسم المحول وهو تنك الزيت conservator وبذلك سيمر بالبوخلز و الذي يحتوي علي
عوامتين موضوعتين بطريقة معينة احداهما متصلة بدائرة انذار والأخري بدائرة الفصل tripping
المتصلة بدائرة الإنذار تعمل في حالة ان يكون تيار القصر صغير مما نتج عنه كميه صغيرة من الغازات والتي بكونها لا تستطيع ان تحرك عوامة الفصل لانها تتطلب قوي اكبر من الغازات حتي تتحرك لتلامس الlimit switch ليقفل دائرة الفصل
اذن في النهاية فان البوخلص هو جهاز يعمل علي وقاية المحول من تيارات القصر الداخلية معتمدا في عمله علي البخرة و الغازات الناتجة عن احتراق الزيت الموجود داخل المحول نتيجة التيارات العاليةسواء قصر او حمل عالي علي المحول overloading
•
• والسؤال الان :هل اى متمم يناسب اى محول؟• والجواب لا لأن كل محول له متمم يتناسب مع ال rating الخاص به
لان المحولات ليست متساوية الحجم
فكل باور ولها حجمها
وكذلك حسب الشركة المصنعة للمحول
فهناك ABB,siemens ,Alstom,schnider
وغيرها كثير
ولكن نفس فكرة العمل ثابتة للكل

• الطاقة المفقودة في المحول وكيفية الحد منها

• جزء من الطاقة الكهربية يتحول الى طاقة حرارية بسبب مقاومة الأسلاك

• للحد من الفقد بسبب المقاومة تصنع الملفات من النحاس الذي له مقاومة نوعية منخفضة

• جزء يفقد بسبب التيارات الدوامية المتولدة في القلب الحديدي

• يصنع القلب الحديدي من شرائح رقيقة من الحديد المطاوع السليكوني معزولة عن بعضها للحد من التيارات الدوامية
• تسرب جزء من خطوط الفيض خارج القلب الحديدي فلا تقطع الملف الثانوي

• يوضع الملف الابتدائي داخل الملف الثانوي ويعزل عنه

• جزء يفقد في صورة طاقة ميكانيكية تستنفذ في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي

• للحد من الفقد يصنع القلب من الحديد المطاوع لسهولة حركة جزيئاته المغناطيسية
كفاءة المحول
هي النسبة بين الطاقة الكهربائية في الملف الثانوي الى الطاقة الكهربائية في الملف الابتدائي أو هي النسبة بين قدرة الملف الثانوي وقدرة الملف الابتدائي

استخدام المحول في نقل القدرة الكهربية
لا يمكن تحقيق الاستعمال الفعال للطاقة الكهربائية الا بواسطة نقلها لمسافات بعيدة بأقل خسارة ممكنة ويجب لهذا نقل الطاقة تحت جهد عالي جدا حيث توجد محولات رافعة عند أماكن توليد الطاقة وتنقل الطاقة عبر الأسلاك والأبراج الهوائية الى أماكن الاستهلاك حيث توجد محولات لخفض القوة الدافعة

كفاءة النقل ـ هي النسبة بين الطاقة الكهربائية التي تصل الى أماكن الاستهلاك والطاقة الكهربية الناتجة في محطات التوليد

وأخيرأ اللهم علمنا ما ينفعنا وأنفعنا بما علمتنا
ااااااااميييييييين

نشكر اخواننا في موقع عرب تك على جهودهم المبذولة في إثراء المجتمع بكل ما هو جديد ومفيد في عالم التقنية.

اعزائي الزوار نترككم مع الحلقة للمشاهدة

ملخص الحلقة:
* برنامج SMS لحفظ الرسائل وعمل نسخ احتياطية على الجهاز.
*جهاز مايكروسوفت الجديد Zune HD.
* جهاز جديد من سوني إريكسون.
* إضافة جديدة لـ open office.
* جوجل تشتري تقنية جديدة.

وأخبار أخرى متفرقة

اعزائي زوار القناة حياكم الله وبياكم

اليوم السبت الموافق ٩ رمضان ١٤٣٠ . سننقل لكم وعلى الهواء مباشرة من خلال قسم البث المباشر ، سلسلة تربوية بعنوان

وذلك في تمام الساعة ١٠ مساء ،، ولمدة عشرين دقيقة

نتمنى لكم مشاهدة ممتعة ومفيدة ،،،

لمشاهدة البث اضغط هنا

رمضان هو روحنا والتقنية هي حياتنا واليوم نتكلم عن تصميم الدوائر الا لكترونية
سنحاول فى هذه السلسلة السير خطوة بخطوة نحو معرفة كيف تصمم الدوائرالإلكترونية ، الأمر خبرة لا تلقن بسهولة فى كلمات وهى أيضا كأى شئ آخر هبة يختلف فيها الأفراد ولكن بالتأكيد الشرح التالى قد يفيد.
إن لم تكن لديك الرغبة فى تصميم دائرة من البداية فعلى الأقل ستتمكن من تحليل دوائر الآخرين وهو ما لا غنى عنه للصيانة.
تصميم دائرة ككتابة مقال ، ولكى نكتب يجب أن نتعلم أولا اللغة –الحروف أولا ثم الكلمات ثم نكتب بعد ذلك.
الحروف هى
المقاومات بأنواعها
المكثفات بأنواعها
الدايودات بأنواعها
الترانزستورات بأنواعها
كما أن هناك جمل بليغة وتشبيهات يمكن اقتباسها فى المقالات نجد الأنواع التالية مثل
الدوائر الرقمية بأنواعها (بوابات-عدادات الخ) و يجب أن تعلم الوظائف المتاحة فى كل قطعة
الدوائر المتكاملة بأنواعها مثلا مكبرات العمليات مثل 741 و المؤقتات مثل 555 و مثبتات الجهد مثل مجموعة 7800 ، 7900 ، 317 الخ ، نوع من كل مجموعة وليس بالضرورة بالتفصيل و إنمايمكنك دائما
أن الحروف لا معنى لها فالمكونات السابقة ليس لها استخدام منفردة فيلزم مقاومتان على الأقل للحصول على مجزئ جهد أو مقاومة ومكثف لعمل مرشح ترددات
لنتعلم الكلمات يجب أن نعرف كيف نجمع هذه “الحروف” لتكون مكبر ترانزيستور أو باستخدام LM741 أو دائرة توقيت 555 أو مولد ذبذبات هارتلى أو كولبتز وهى كلها دوائر تقليدية وموجودة بالكتب الأساسية لمقررات الإلكترونيات وما الفرق بين مكبر ترددات الصوت والترددات الأعلى كالفيديو ، أيضا بين تكبيرالجهد وتكبير القدرة

كما نختار و نرتب الكلمات لنركب جملة مفيدة نختار ونرتب الوحدات السابقة لنركب دائرة صغيرة تؤدى وظيفة محدودة وهنا تأتى الخبرة وكما يمكن أن يقول شخصا ما جملة طويلة بالكاد تستطيع فهمها وآخر يستخدم ما قل و دل يمكن أن يبنى شخصا دائرة كبيرة لعمل وظيفة صغيرة وآخر يعمل أخرى مختصرة تؤدى نفس الوظيفة – بل أفضل
لذا يجب أن نذكر هنا أنه لا يوجد تصميم خطأ – ما دام قد أدى المهمة ولكن هناك تصميم أكفأ

من المهم أن نقتبس هنا من مصممى أجهزة الفضاء ، “كل مكون يضاف – هو احتمال وارد للتلف والخطأ”.
وكما من الجمل تتكون الفقرات ومن الفقرات تتكون المقالات والكتب فمن الدائرة الصغيرة تتكون الدائرة الأكبر ومنها تتكون الدوائر المتراكبة

هذا الأسلوب يسهل المرحلة التالية فى حال عدم أداء الدائرة المطلوب منها لأنك تعلم كل كلمة (دائرة اصغر) على حدة – مادورها و يمكنك اختبارها لتحدد أين خرج الأداء عن المتوقع

حال الدنيا أنه غالبا لا شئ يأتى من المرة الأولى فالخبرة غذاؤها الصبر و ماؤها المثابرة وبالتكرار تستطيع التطور

كما أنك بتعلمك الكلمات تقرأ ما كتبه الآخرون وتتعلم منه البلاغة – بتعلمك هذه الوحدات تستطيع أن تحلل (تقرأ) دوائر الآخرين وتتعلم منها الحرفية والإتقان

وكما أنك تقرأ للآخرين تشعر أن بها زيادات رغم كبر الاسم ، ستجد فى دوائر الآخرين مثل ذلك رغم كبر العلامة التجارية فالكثير منها يلجأ لحديث التخرج وفرا للنفقات ويركن للحاسبات لتعويض ذلك فالحاسب يشترى مرة واحدة ومن يعمل عليه يتقاضى كل شهر ، لا تنظر للدوائر أنها كلام منزل ولكن حكم عقلك أولا ثم إن غلبك الفهم اسأل

و لسنا جميعا طه حسين أو العقاد أو شكسبير ولكن يكفى أن نكتب رسالة جيدة أو تقرير لنحل به ظرف ما – و أيضا ربما لن نصمم كلنا دوائر لأبحاث الفضاء ولكن نصنع شيئا أو نطور ما لدينا خير من أن نقف عاجزين أو نسأل أريد دائرة تعمل كذا – ثم لا نعرف فيم أخطأنا عند التجميع
وختاما لا شئ يأتى مرة واحدة ولا علم يوضع فى كتاب واحد ولا خبرة تكفيها تجربة واحدة وتمنياتى للجميع بالتوفيق

رمضان هو قلوبنا والتقنية هي عيوننا واليوم نتكلم عن نظم الروبوت
نظم الانسالة
يمكن مقارنة أجزاء و نظم الانسالة بمثيلاتها في الجسم البشري ، فالأذن و الصوت البشري تستبدلان بميكرفون يحول موجات الصوت إلى نبضات كهربائية بينما يقوم مكبر صوت آخر بالعملية العكسية. و تقوم خلية كهروضوئية أو كاميرا تلفزيونية بتحويل موجات الضوء إلى نبضات كهربائية و هي في هذا بديلة عن العين البشرية. و النبضات الكهربائية التي تصدر عن الميكروفون أو الكاميرا التلفزيونية في الانسالة ، تشبه الإشارات و النبضات التي تتدفق خلال الجهاز العصبي للإنسان ، و هي تنقل في الانسالة بواسطة أسلاك من النحاس أو الدوائر الكهربائية المطبوعة على صفيحة السليكون ، و بدلا من الأوعية الدموية في الإنسان فإن الانسالة يحتوي على شبكة من الأنابيب تحتوي على سوائل لها قوة ضغط معينة حيث يتحرك الأخير عن طريق الضغط الهيدورليكي لهذه السوائل.

[عدل] الأعين الانسالية
في الانساليات القديمة كان العين عبارة عن كاميرا تنقل المعلومات المرئية إلى البرمجيات لغرض تحليلها وكان هناك صعوبة في هذا النموذج حيث كانت الانسالة يجد صعوبة في التمييز فيما إذا كان يتحرك بخطوات نحو الأمام اويتحرك بشكل دائري في حلقة مفرغة وكان سبب هذه الصعوبة هو الاعتماد على كاميرا (عين) واحدة . منذ عام 2003 يعمل الباحثون على الاعتماد على أكثر من كاميرا واحدة ويشبه الباحثون الأسلوب القديم للرؤية في الانسالة بالنظر من خلال إسطوانة ضيقة يصعب فيها رؤية شمولية وخاصة عند الإلتفات والحل حسب الباحثين في جامعة ميريلاند في الولايات المتحدة هو نصب عين متطورة في مؤخرة الجزء العلوي من الانسالة وهذا العين عبارة عن 9 كاميرات رقمية بجم كرة قدم مصغرة وتم تسميتها بعين أرجوس (بالإنكليزية: Argus eye) تيمنا بالإله اليوناني الذي كان جسمه مغطى بمئات العيون. يختلف نظم العين في الانسالة حسب نوع الانسالة ففي الانسالة ات البسيطة يكون نموذج العين عبارة عن مقاومة كهربائية إلى كاميرات فيديو فائقة الدقة مزودة ببرمجيات معالجة الضوء (بالإنكليزية: light detection and processing systems) في الانسالة ات المتطورة ويفضل العلماء محاكاة نموذج عين الحشرات لصناعة وتصميم الأعين الانسالة ية وذلك لصغر حجم الدماغ و مركز معالجة المرئيات في عقل الحشرات.[18] يحوي الأعين الانسالة ية في انسالة سبيرت Spirit الموجود على سطح المريخ على كاميرا بانورامية (بالإنكليزية: Pancam) بإستطاعتها الإلتفات 360 درجة ونقل صورة شمولية للسطح المحيط بالانسالة يبلغ وزن هذه الكاميرا 270 غرام وحجمها بقدر قبضة اليد وبإستطاعتها إنتاج صور يبلغ مقدار عنصر الصورة فيها إلى 24,000 بكسل.[19]

[عدل] اللغة الانسالية
نظام تمييز وتحليل الأصوات المسموعة في الانسالة عبارة عن تحويل إشارات صوتية يتم إلتقاطها بواسطة ميكروفون إلى مجموعة من الكلمات المكتوبة المفهومة للانسالة والمخزونة في برمجيات الانسالة التي تقوم بتحليل ومحاكاة فهم اللغات الطبيعية ويطلق على هذه العملية معالجة اللغات الطبيعية وهناك العديد من التقنيات المستخدمة في تمييز وتحليل الأصوات منها الشبكات العصبونية الاصطناعية و شبكات عصبونية أمامية التغذية خلفية النقل و تحويل فوريي السريع و الشبكات العصبونية . يوجد هناك برمجيات تمييز المحادثة (بالإنجليزية: Speech Recognition Software) ونموذج العتاد الصلب لتمييز المحادثة (بالإنجليزية: Speech Recognition Hardwarew Module) وتعتبر الأولى أكثر تطورا من الثانية ولكنها متوفرة للغات محدودة.

على سبيل المثال عندما يصدر إيعاز إلى الانسالة بالذهاب إلى غرفة معينة كالمطبخ مثلا فإن الروبوب سوف يلتقط كلمة المطبخ مع كل البيانات المتعلقة بكلمة المطبخ من ناحية الوظيفة و الأجواء المتعلقة بالكلمة والمخزونة في عتاد الحاسوب وعندما يعطى إيعاز غير مفهوم أو إيعاز غير منطقي كإختراق جدار مثلا فإن الانسالة ومن خلال عملية التغذية الراجعة حسب منظور علم السيبرنيتيك سوف يرسل إيعازا جوابيا مضمونه إما ان الإيعاز غير مفهوم أو غير منطقي . في الثمانينيات كان الباحثون يغذون برمجيات الانسالة بإيعزات مكونة من جملة أو جملتين مثل “تحرك” ، “إلتفت يمينا” ولكن بدأ التركيز مؤخرا على جمل طويلة ومعقدة مشابهة لأساليب التحدث في الإنسان.

Play Video