عندما يتم توليد الكهرباء في محطة توليد الكهرباء ، يجب أن تقطع مسافات طويلة قبل أن تصل إلى وجهتها. على طول الطريق ، يزداد جهده بشكل كبير ، أو "يزداد" ، حيث ينتقل على طول خطوط التوتر العالي المعلقة بعيدًا عن الأرض لأسباب تتعلق بالسلامة والهندسة.
قبل أن يتم توصيل الكهرباء إلى المنازل أو إلى نقاط أخرى حيث يتم استخدامها ، يجب تقليل جهدها ليناسب المستويات التشغيلية للأجهزة المنزلية أو الآلات الصناعية. بالإضافة إلى ذلك ، قد تحتاج إلى العمل بمستويات جهد معينة غير شائعة في المنزل ولكنها متكررة في أنواع معينة من الآلات.
أحد الأمثلة على ذلك هو الحاجة إلى الانتقال من مرحلة أحادية الطور 240 فولت (V) إلى ترتيب ثلاثي الأطوار 480 فولت عند وجود آلة مصنفة عند 480 فولت. الجهاز المستخدم للقيام بذلك يسمى المحول. ولكن ما هي "المراحل" في سياق الكهرباء ولماذا توجد في الأنظمة الكهربائية؟
الجهد والتيار والطاقة الكهربائية
في الأساس ، التيار الكهربائي هو تدفق الشحنات المتحركة في تدفق الإلكترونات. تتحرك الشحنات تحت تأثير مجال كهربائي. مثلما تميل الأجسام ذات الكتلة إلى التسارع بواسطة مجالات الجاذبية ، تميل الجسيمات المشحونة إلى التسارع بواسطة المجالات الكهربائية. تُقاس قوة هذه المجالات بالجهد ، وهي كلمة تصف فرق الجهد الكهربائي. في حالة عدم وجود جهد صافٍ ، لن تتحرك الرسوم.
في الفيزياء ، التدفق الحالي أنا (يقاس بالأمبير ، أ) هو فرق الجهد مقسومًا على المقاومة ر (يقاس بالأوم ، Ω) للوسط الذي يتم فيه التدفق المشحون ، عادةً ما يكون سلكًا موصلًا: I = V / R. أيضا ، الطاقة الكهربائية ص هو ناتج الجهد والتيار (P = VI) ، ويمكن أيضًا التعبير عنه من حيث المقاومة (P = I2ص).
الجهد النموذجي الذي يدخل منزلًا في الولايات المتحدة هو 120 فولت. إذا نظرت إلى تصنيف معظم الأشياء التي من المفترض أن يتم توصيلها بمنفذ ، فهذا هو الرقم الذي من المحتمل أن تراه.
ما هي مراحل الجهد؟
عندما يكون للتيارات المتناوبة (AC) نفس التردد ، ولكن يتم تعويض نقاط بدايتها بواسطة a جزء معين من هذا التردد ، مثل 120 درجة ، يمكن إضافتها معًا في أنظمة الطاقة إلى خلق ثلاث مراحل السلطة، وهو أمر مفيد لعدد من الأسباب على نطاق قوة أحادية الطور من شأنه أن ينتج إذا تم استخدام موجة واحدة فقط.
ما هو محول؟
المحول هو جهاز يغير الجهد في الدائرة. يتم وضع المحولات في شبكات الطاقة الكهربائية عند النقاط الرئيسية ومعزولة عن البيئة الخارجية. وهي تتكون من قلب حديدي مغناطيسي مجوف يلتف حوله سلك من كل جانب. الجانب الذي يدخل منه التيار هو الجانب الأساسي (P) أو الملف ، وجانب الخروج هو الجانب الثانوي (S) أو الملف.
يترك ن يساوي عدد الدورات حول محول كل سلك. العلاقة بين الجهد وعدد المنعطفات على كل جانب موصوفة بالمعادلة:
V_ {S} / V_ {P} = N_ {S} / N_ {P}
هذا يعني أن زيادة الجهد "الخارج" تتم عن طريق زيادة عدد الدورات ، مما ينتج عنه محول تصاعدي. وبالمثل ، فإن المحول التدريجي مبني بعدد أقل من المنعطفات على الجانب الثانوي مقارنة بالجانب الأساسي.
- لاحظ أنه نظرًا لعدم إضافة طاقة عند المحول ، و P = VI ، فإن الزيادة في الجهد تستلزم انخفاضًا في التيار والعكس بالعكس.
من 240 إلى 480 محول متدرج
للحصول على طاقة أحادية الطور 240 فولت إلى طاقة ثلاثية الطور 480 فولت ، فأنت بحاجة إلى محول تصاعدي تم تصنيعه وفقًا للمواصفات المناسبة للتعامل مع هذه المهمة. هذه متوفرة عبر الإنترنت أو في متاجر الأدوات الكهربائية. تأكد من أن لديك متخصصًا مؤهلًا للمساعدة في التثبيت إذا لم تكن على دراية بتشغيل هذه المعدات.