السلام عليكم:
كما وعدت الأخ عبدالله حجازي, أقدم لكم الحسابات الخاصة بالمحول الذاتي أربع مراحل حسب المخطط التالي:
سنستخدم المعادلات التالية في الحسابات:
حيث:
A: مساحة مقطع القلب الحديدي للمحول بواحدة سم2
P: استطاعة المحول بالوات
L: عرض اللسان للقلب الحديدي للمحول بواحدة سم
n: عدد لفات الملف الذي جهده v فولت
K: عامل اللف ويتراوح بين 36 و 50 حسب كبر استطاعة المحول (سنعتبره 45 وهي قيمة مناسبة لاستطاعة المحول)
I: شدة التيار المار بالملف ذي الجهد v بواحدة أمبير
a: مساحة مقطع السلك الذي يمر فيه التيار I
J: كثافة التيار المسموح بها وهي تختلف من شركة أسلاك لأخرى وتختلف بحسب جودة تبريد المحول, سنفترض لها القيمة 4 أمبير/مم2
الحسابات:
حساب مساحة مقطع الحديد A = جذر الاستطاعة = جذر 5000 = 71 سم2
حساب عرض اللسان L = جذر مساحة مقطع الحديد = جذر 71 = 8.4 سم
حساب عدد اللفات لكل فولت n/v = عامل اللف ÷ مساحة مقطع الحديد = 45 ÷ 71 = 0.63 لفة لكل فولت
حساب عدد لفات الملف الأولي (150 فولت) = جهد الملف × عدد اللفات لكل فولت = 150 × 0.63 = 95 لفة
حساب تيار الملف الأولي (150 فولت) = الاستطاعة ÷ جهد الملف = 5000 ÷ 150 = 33.3 آمبير
حساب مساحة مقطع سلك الملف الأولي = تيار الملف الأولي ÷ كثافة التيار المسموح بها = 33.3 ÷ 4 = 8.3 مم2
حساب قطر سلك الملف الأولي = 1.13 × جذر 8.3 = 3.25 مم
جهد المرحلة = الفرق بين جهد الخرج وجهد الدخول الأدنى ÷ عدد المراحل = (220-150) ÷ 4 = 17.5 فولت
حساب عدد لفات ملف كل مرحلة (17.5 فولت) = جهد الملف × عدد اللفات لكل فولت = 17.5 × 0.63 = 12 لفة
حساب تيار ملف المرحلة الأولى (167.5 فولت) = 5000 ÷ 167.5 = 29.9 آمبير
حساب مساحة مقطع سلك ملف المرحلة الأولى (167.5 فولت) = 29.9 ÷ 4 = 7.5 مم2
حساب قطر سلك ملف المرحلة الأولى = 1.13 × جذر 7.5 = 3.1 مم
حساب تيار ملف المرحلة الثانية (185 فولت) = 5000 ÷ 185 = 27 آمبير
حساب مساحة مقطع سلك ملف المرحلة الثانية (185 فولت) = 27 ÷ 4 = 6.75 مم2
حساب قطر سلك ملف المرحلة الثانية = 1.13 × جذر 6.75 = 2.94 مم
حساب تيار ملف المرحلة الثالثة (202.5 فولت) = 5000 ÷ 202.5 = 24.7 آمبير
حساب مساحة مقطع سلك ملف المرحلة الثالثة (202.5 فولت) = 24.7 ÷ 4 = 6.2 مم2
حساب قطر سلك ملف المرحلة الثالثة = 1.13 × جذر 6.2 = 2.8 مم
حساب تيار ملف المرحلة الرابعة (220 فولت) = 5000 ÷ 220 = 22.8 آمبير
حساب مساحة مقطع سلك ملف المرحلة الرابعة (220 فولت) = 22.8 ÷ 4 = 5.7 مم2
حساب قطر سلك ملف المرحلة الرابعة = 1.13 × جذر 5.7 = 2.7 مم
نلاحظ أن الفرق بقطر السلك ليس كبيراً لذا يمكن استعمال سلك ملف الـ 150 فولت (قطره 3.25 مم) للف كامل المحول وهذا يؤدي لزيادة في كلفة النحاس ولكن بالمقابل يتم المحافظة على الاستطاعة ويكون اللف أسهل
بعض المصنعين يستعملون سلك الملف 220 فولت (قطره 2.7 مم) للف ملفات المراحل التي بعد ملف ال 150 فولت, في هذه الحالة ستكون الكلفة أقل ولكن الاستطاعة ستنخفض عند الجهود المنخفضة.
والقليل من المصنعين الذين يقومون بحساب قطر سلك كل ملف ويلفونه بالسلك ذو القطر الناتج من الحساب.
ملاحظة: بالنسبة لكثافة التيار المسموح بها (افترضتها 4 آمبير/مم2) هي أكبر قليلاً من القيم المسموح بها في كتالوجات الأسلاك (3.9). وبمقابلة طريقة الحساب هذه بالقوانين التي وردت في هذا المنتدى لحساب قطر السلك كتابع لجذر التيار نجد:
قطر سلك الملف = 1.13 × جذر(التيار/4) = 1.13 × 0.5 × جذر التيارأي:
قطر سلك الملف = 0.565 × جذر التيار, وواضح أن القطر الناتج هو أصغر مما ينتج عن القوانين الأخرى.
أرجو التحقق من الحسابات أعلاه, وفي حال عدم وجود ملاحظات, سأقوم بعرض جدول خلاصة لكل نتائج الحسابات.