رتبها

سؤال من اهم اسئلة مقابلات مهندسي الكهرباء لماذا تستخدم المكثفات ف تصحيح معامل القدرة؟ و لماذا لا تستخدم ملفات كهربائية بدلاً عنها ؟ و لماذا يتم توصيل مكثفات تحسين معامل القدرة على التوازي مع الحمل تحديدا و ليس ع التوالي ؟
الإجابة تكون كالآتي 👇👇👇
#هندسة_كهربائية

يتم استعمال المكثفات لتحسين معامل القدرة عندما يكون التحسين بضخ القدرة الغير فعالة Reactive Power وذلك في الأحمال التي يغلب عليها أن تكون حثية . مثل أحمال المحركات التي تمتص طاقة غير فعالة من الشبكة و هذا معناه ان المكثف يضيف reactive power ما يعني تحسين الباور فاكتور ...

و ف هذه الحالة لا يستخدم ملف بالتاكيد لانه يسحب reactive من الشبكة و بالتالي يقل ال pf
ويتم استعمال الملفات لتحسين معامل القدرة عندما يكون التحسين بامتصاص القدرة الغير فعالة Reactive Power وذلك في الاحمال التي يغلب عليها أن تكون سعوية ، مثل خطوط النقل التي تتكون فيها قدرة

غير فعالة نتيجة تكون مكثف بين الخطوط و الارضي .
⚡اما بالنسبة للشق الثاني من السؤال يمكن ان توصل المكثفات على التوالي أو على التوازي ، ففي كلتا الحالتين يمكن تحسين معامل القدرة لكن الفرق أنه في حالة التوصيل على التوالي به عدة عيوب حيث ان المكثف يجب أن يتحمل تيار الحمل كله ،

كما أن المكثف سيسبب في انخفاض الجهد، لذا توضع على التوازي.
⚡و لمنع التدفق المستمر للقدرة الغیر فعالة ذھابا وإیابا بین الحمل ومحطة القدرة یتم توصیل مكثف على التوازي مع الحمل حیث یكون تأثیره كجھاز تخزین للتیار الغیر فعال.
و في ھذه الحالة فإن التیار الغیر فعال المغذى من

محطة القدرة والمستخدم فى انتاج القوة المغناطیسیة عند توصیل الحمل لا یعود إلى محطة القدرة ولكن بدلا من ذلك
یتدفق إلى المكثف وببساطة یتداول بین المكثف والحمل .وبالتالي ترتاح خطوط التوزیع من محطة تولید الكھرباء من التیار الغیر فعال . ولذلك یمكن أن تستخدم المكثفات لتقلیل kVA

وتكالیف الكهرباء.
⚡ و اذا حدث و تم ربط المكثف على التوالي مع الحمل سوف يشحن المكثف ويعيق مرور التيار للحمل وبالتالي يشكل عبىء على الحمل ويتشكل هبوط جهد على المكثف مما يقلل هبوط الجهد على الحمل اما اذا تم وصل المكثف على التوازي فأن هبوط الجهد بشكل كامل يقع على المكثف

وبالتالي لايؤثر على الجهد المطبق على الحمل ولا يؤثر على التيار المار بالحمل . سوف يقوم فقط بسحب التيار العائد من الملف والناشئ عن المجال الكهرومغناطيسي و يجب ان نعلم اننا نتعامل مع تيار فيجب ان نربط المتسعات على التوازي ويجب ان تكون المقاومة السعوية مساوية للمقاومة الحثية حتى

يقوم تيار المتسعة الذي يتقدم على فولتية المصدر بإلغاء تيار المحاثة الذي يتاخر عن فولتية المصدر
⚡ ان موضوع معامل القدرة في الأساس هو ناتج من تأخر التيار عن الجهد وذلك ناتج من كون معظم الاحمال لها طبيعة حثية أي أنها ملفات وهي الموجودة بالمحركات فعندما يتم تطبيق جهد بين

طرفي الحمل يكون من المتوقع مرور تيار بين هذين الطرفين لحظيا في نفس الوقت الذى تم تطبيق الجهد الكهربائي فيه ولكن هذا لا يحدث إلا في حالة كون الحمل من نوع المقاومة الأوميةpure resistive load أي أنه يعمل كمقاومة كهربائية ليس لها حث ولا سعة ولكن هذا طبعا غير موجود فى الواقع لأن أغلب

الأحمال عبارة عن ملفات أي أن لها قيمة حثية أو مركبة حثية وليست حثية نقية ولكن جزء منها مقاومة أومية وجزء مقاومة حثية ينتج عن ذلك تأخير مرور التيار فى الحمل بعد تطبيق الجهد عليه ويعتمد ذلك على قيمته الحثية وأصل هذا الأمر هو التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي والتأثير الكهربائي

للمجال المغناطيسي فعند مرور تيار فى سلك يتكون حول السلك مجال مغناطيسي دائري عمودي على اتجاه مرور التيار في السلك ويكون على شكل دائرة حول السلك في حالة كون مسار التيار مستقيما فإذا تم عمل دائرة من السلك وكان مسار التيار دائريا فيتم توليد مجال مغناطيسي عمودي على كل نقطة فى المسار

وبذلك يصبح شكل المجال المغناطيسي لولبي solinoid فإذا كان مسار التيار عبارة عن عدة دوائر فيصبح شكل المجال المغناطيسي terroid
⚡ ان هذا المجال المغناطيسي في كل الحالات يولد قوة دافعة كهربائية مستحثة في السلك وذلك لأن التيار المار متغير الشدة والاتجاه داخل السلك ...

ان القوة الدافعة الكهربائية المستحثة يكون اتجاهها عكس اتجاه الجهد الذي تم تطبيقه فتعمل على تأخير مرور التيار فى اتجاه تطبيق الجهد ولان هذه القوة الدافعة الكهربائية المستحثة تقدر قيمتها بما يتناسب مع معدل التغير فى التيار المار بالسلك لذلك تتلاشى قيمتها تدريجا ولا تظهر إلا

فى حالة تطبيق أو إزالة الجهد من على الحمل فلذلك فهي تعاكس مرور التيار في البداية وأيضا تعاكس انقطاع التيار في النهاية وهذا هو المقصود بتأخير التيار أما في حالة المكثف ففي بداية تطبيق الجهد يتم تخزين الطاقة ويتم معاكسة الجهد مع استمرار مرور التيار وهذا عكس مع يحدث في الملف لذلك

يستخدم المكثف لتصحيح معامل القدرة للمحركات وفي بعض الأحيان يتم استخدام ماكينات المحركات التزامنية synchronous motors كمكثفات لكن المكثفات افضل لأنها رخيصة الثمن و مفاقيدها صغيرة و صيانتها محدودة و ليس بها أجزاء دوارة و يمكن عزلها بسهولة فضلا عن وزنها الخفيف اما المحركات

التزامنية فتكاليف شراءها و صيانتها باهظه و ليست ذاتية الحركه و تسبب ضوضاء في دورانها ناهيك عن مفاقيدها الكبـيرة
#مختصر_مفيد
يعتبر المكثف المعدة الأكثر عملیا واقتصادیا لتحسین معامل القدرة و ذلك لان جمیع الأحمال الحثیة تنتج طاقة قدرة حثیة غیر فاعلة متخلفة بزاویة طور ٩٠

درجة. المكثفات من ناحیة أخرى تنتج قدرة سعویة غیر فاعلة والتي ھي عكس القدرة الحثیة الغیر فاعلة تماما. في ھذه الحالة تحدث قیمة الذروة (القمة) للتیار قبل حدوث قیمة الذروة أي تسبق leading بزاویة ٩٠ درجة. و بالاختیار الدقیق لسعة المكثف المطلوب فمن الممكن أن نلغي (نزیل)

تماما القدرة الغیر فعالة الحثیة عند وضعهما في الدائرة معا
ان استخدام المكثفات ف تحسین معامل القدرة یؤدي إلى:
⚡خفض استهلاك وتكلفة الكیلو فولت أمبیر.
⚡تحسين كفاءة محطات تولید الكهرباء.
⚡یمكن أضافة أحمال جدیدة للنظام.
⚡تقلیل التحمیل الزائد على الكابلات وأجھزة

التوصیل switchgear و...إلخ.
⚡تحسین عزم بدء المحركات.
⚡تقلیل الوقود المطلوب لتولید القدرة نتیجة لتخفیض المفقودات losses
ان أصبت فمن الله و ان أخطأت فمن نفسي والشيطان
نتشرف بانضمامكم لجروب فيسبوك 👇👇👇
facebook.com
قناتنا ع التليغرام 👇
T.me