المحولات الأساسية

عندما يكون لديك ملفان من الأسلاك جنبًا إلى جنب وتمرر تيارًا كهربائيًا عبر أحدهما، يتولد مجال كهرومغناطيسي في الملف الثاني، والذي يمكن تمثيله بعدة خطوط متماثلة ذات اتجاه ينبعث من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي تسمى الخطوط من التدفق. مع الملفات وحدها، سيكون مسار التدفق غير مركّز وستكون كثافة التدفق منخفضة.
تؤدي إضافة نواة حديدية داخل الملفات إلى تركيز التدفق وتضخيمه من أجل نقل أكثر كفاءة للطاقة من الطاقة الأولية إلى الثانوية. وذلك لأن نفاذية الحديد أعلى بكثير من نفاذية الهواء. إذا فكرنا في التدفق الكهرومغناطيسي مثل مجموعة من السيارات تنتقل من مكان إلى آخر، فإن لف ملف حول قلب حديدي يشبه استبدال طريق ترابي متعرج بطريق سريع بين الولايات. إنها أكثر كفاءة.

نوع المادة الأساسية
استخدمت قلوب المحولات الأولى الحديد الصلب، ومع ذلك، فقد تم تطوير الطرق على مر السنين لتنقية خام الحديد الخام إلى مواد أكثر نفاذية مثل فولاذ السيليكون، والذي يستخدم اليوم لتصميمات قلب المحولات بسبب نفاذيته العالية. كما أن استخدام العديد من الصفائح المصفحة المعبأة بكثافة يقلل من مشكلات التيارات المتداولة وارتفاع درجة الحرارة الناتج عن تصميمات الحديد الصلب. يتم إجراء زيادات أخرى في التصميم الأساسي من خلال الدرفلة على البارد والتليين واستخدام الفولاذ الموجه للحبيبات.

1. المتداول الباردة
السيليكون الصلب هو معدن أكثر ليونة. سيزيد فولاذ السيليكون المدلفن على البارد من قوته - مما يجعله أكثر متانة عند تجميع القلب والملفات معًا.

2. التلدين
تتضمن عملية التلدين تسخين الفولاذ الأساسي إلى درجة حرارة عالية لإزالة الشوائب. هذه العملية سوف تزيد من ليونة وليونة المعدن.

3. الفولاذ الموجه للحبوب
يتمتع فولاذ السيليكون بالفعل بنفاذية عالية جدًا، ولكن يمكن زيادتها بشكل أكبر عن طريق توجيه حبيبات الفولاذ في نفس الاتجاه. يمكن للفولاذ الموجه نحو الحبوب أن يزيد من كثافة التدفق بنسبة 30%.

ثلاثة وأربعة وخمسة نوى الأطراف

ثلاثة أطراف أساسية
يتم استخدام ثلاثة نوى من الأطراف (أو الأرجل) بشكل متكرر لمحولات النوع الجاف من فئة التوزيع - كلا النوعين من الجهد المنخفض والمتوسط. يتم استخدام التصميم الأساسي المكدس ثلاثي الأطراف أيضًا لمحولات فئة الطاقة الأكبر المملوءة بالزيت. من الأقل شيوعًا رؤية نواة ثلاثية الأطراف تستخدم في محولات التوزيع المملوءة بالزيت.

نظرًا لعدم وجود طرف (أطراف) خارجية، فإن القلب ذو الأرجل الثلاثة وحده غير مناسب لتكوينات محولات واي واي. كما توضح الصورة أدناه، لا يوجد مسار عودة للتدفق التسلسلي الصفري الموجود في تصميمات محولات واي واي. سيحاول تيار التسلسل الصفري، مع عدم وجود مسار عودة مناسب، إنشاء مسار بديل، إما باستخدام فجوات الهواء أو خزان المحول نفسه، مما قد يؤدي في النهاية إلى ارتفاع درجة الحرارة وربما فشل المحول.

(تعرف على كيفية تعامل المحولات مع الحرارة من خلال فئة التبريد الخاصة بها)