من الممكن تحقيق مبدأ عمل المحول باستخدام ملف واحد فقط، بشرط وجود “وصلة تفرعية” (نقطة استخراج) في مكان ما على طول الملف. وتُعرف المحولات التي تحتوي على ملف واحد فقط باسم المحولات الذاتية، كما هو موضح تخطيطياً في الشكل (1). يحتوي المحول الذاتي على قلب مغناطيسي كالمعتاد، ولكن بملف واحد فقط، مشترك بين دائرتي الدخول (الابتدائية) والخروج (الثانوية).
دائمًا ما تكون الدائرة الابتدائية هي الجزء من الملف المتصل بمصدر التيار المتردد. ويمكن استخدام هذا المحول إما لرفع الجهد أو خفضه.
فإذا كان الملف الكامل هو الدائرة الابتدائية ومتصلًا بمصدر الطاقة، والدائرة الثانوية متصلة بجزء فقط من الملف (كما هو موضح)، فإن الجهد الثانوي يكون “منخفضًا”.
أما إذا تم توصيل جزء فقط من الملف كمصدر ابتدائي، واحتوت الدائرة الثانوية على كامل الملف، فإن الجهد سيكون “مرتفعًا”، بنسبة تعادل نسبة عدد لفات الملف الكلية إلى عدد لفات الجزء المتصل بالمصدر.
عندما يسير التيار الابتدائي I1 في اتجاه السهم، فإن التيار الثانوي I2I_2 يكون في الاتجاه المعاكس، كما في الشكل (1-ب). وبالتالي، فإن التيار المار في الجزء من الملف بين النقطتين (b) و(c) يساوي الفرق بين I1 و I2.
إذا كان المطلوب هو رفع أو خفض الجهد بنسبة بسيطة فقط، فإن نسبة التحويل تكون صغيرة، أي أن E1E_1 و E2E_2 متقاربان، وكذلك التياران I1 و I2.
لذلك، يمكن صنع الجزء من الملف بين (b) و(c)، الذي يحمل الفرق بين التيارين، من موصل ذي مقطع صغير لأن التيار المار فيه يكون قليلًا.
في هذه الحالة، يكون المحول الذاتي أرخص بكثير من المحول ذي الملفين الذي له نفس القدرة الاسمية.
لكن من عيوب المحول الذاتي أن الدائرتين الابتدائية والثانوية مرتبطتان كهربائيًا، وبالتالي لا يمكن استخدامه بأمان عند الحاجة إلى خفض جهد عالٍ إلى جهد آمن للاستخدام في الأحمال الصناعية.
ومع ذلك، فإن المحول الذاتي يُستخدم على نطاق واسع لخفض جهد الخط الكهربائي بشكل تدريجي عند تشغيل محركات الحث الكبيرة.
ويحتوي غالبًا على أربع أو خمس نقاط تفرع تُغير بواسطة مؤقتات، بحيث يُضاف جزء أكبر من الملف في كل خطوة، إلى أن يُطبق الجهد الكامل على المحرك.
هذا الأسلوب يمنع تيار البدء العالي الذي يتولد عند تشغيل المحركات على الجهد الكامل مباشرة.
كما يُستخدم المحول الذاتي بكثرة في تطبيقات “الرفع أو الخفض الطفيف للجهد” (Buck-Boost)، عندما تكون الحاجة لتغيير الجهد بنسبة صغيرة فقط.
🔌 مثال شائع جدًا:
رفع جهد 208 فولت (من أحد أوجه نظام ثلاثي الطور 120/208 فولت) إلى 220 فولت، لتغذية أحمال أحادية الطور.
