مبدأ عمل مفاعل التيار المتردد

مفاعلات التيار المتردد هي مكون كهربائي يُستخدم للحد من تغير التيار في دائرة التيار المتردد. يعتمد مبدأ عملها بشكل أساسي على ظاهرتي الحث الكهرومغناطيسي والحث الذاتي. فيما يلي شرح مفصل لمبدأ عمل مفاعل التيار المتردد:

البنية الأساسية:

تتكون مفاعلات التيار المتردد عادةً من ملف (محث) وقلب حديدي. يلتف الملف حول القلب الحديدي، الذي قد يكون مجوفًا أو صلبًا، حسب متطلبات الاستخدام.

الحث الكهرومغناطيسي:

عند مرور تيار متردد عبر ملف، يتولد مجال مغناطيسي متردد حول الملف. ووفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، يُولّد هذا المجال المغناطيسي المتردد قوة دافعة كهربائية ذاتية الحث في الملف، مما يعيق تغير التيار.

ظاهرة الحث الذاتي:

تشير ظاهرة الحث الذاتي إلى أن تغير التيار في الملف سيولد قوة دافعة كهربائية مستحثة فيه. يكون اتجاه هذه القوة الدافعة الكهربائية المُستحثة دائمًا معاكسًا لاتجاه تغير التيار، مما يعيق تغيره.

تأثير الممانعة:

تُحدد معاوقة (مفاعلة) مفاعل التيار المتردد في دائرة التيار المتردد بالصيغة
𝑋
𝐿
=
2
𝜋
𝑓
𝐿
X
L

=2πfL، حيث
𝑋
𝐿
X
L

هي الممانعة،
𝑓
f هو تردد التيار المتردد، و
𝐿
L هي محاثة الملف. يزيد المفاعل من معاوقة الدائرة ويحد من تغير التيار، مما يُحافظ على استقرار التيار.

تطبيقات:

الترشيح: في دائرة إمداد الطاقة، يُمكن لمفاعل التيار المتردد ترشيح الضوضاء عالية التردد وتحسين جودة إمداد الطاقة.

تحديد التيار: في بدء تشغيل المحرك أو حماية الدائرة القصيرة، يُمكن لمفاعل التيار المتردد الحد من الزيادة المفاجئة في التيار وحماية المعدات.

تصحيح معامل القدرة: في نظام الطاقة، يُمكن استخدام مفاعل التيار المتردد لتصحيح معامل القدرة لتحسين كفاءة النظام.

المزايا:

تتميز مفاعلات التيار المتردد ببنية بسيطة، وموثوقية عالية، وسهولة في الصيانة، وتُستخدم على نطاق واسع في مختلف المعدات والأنظمة الكهربائية.

باختصار، تُحد مفاعلات التيار المتردد من تغيرات التيار وتُثبت التيار في دوائر التيار المتردد من خلال الحث الكهرومغناطيسي والحث الذاتي، وتُستخدم على نطاق واسع في الترشيح، وتحديد التيار، وتصحيح معامل القدرة، وغيرها.