ترانسفورماتورها ماشين هايي هستند كه بدون تغيير فركانس به انتقال نيرو از يك مدار به مدار ديگر كمك مي كنند. به طور دقيق تر ترانسفورماتور وسيله اي الكتريكي است كه طبق قانون القايي فارادي كار مي كند و عمدتاً براي تامين انرژي الكتريكي استفاده مي شود و استفاده از آن شامل انتقال انرژي الكتريكي و تبديل ولتاژ به ديگري مي شود. اين ترانسفورماتورها در سال 1880 ساخته شدند. در اينجا قصد داريم بيشتر در مورد اينكه ترانسفورماتور چيست و چگونه كار مي كند، اجزاي ترانسفورماتور و انواع ترانسفورماتور، كاربردها، مزايا و معايب ترانسفورماتور صحبت كنيم.

ساختار ترانسفورماتور

ترانسفورماتور داراي اجزاي اصلي شامل هسته، سيم پيچ اوليه و سيم پيچ ثانويه است. هسته در واقع مسيري را براي جريان جريان مغناطيسي ايجاد مي كند، سيم پيچ اوليه وظيفه دريافت جريان متناوب از منبع خود را بر عهده دارد، سيم پيچ ثانويه مي تواند برق و جريان را دريافت كرده و به ولتاژهاي ديگر سوئيچ كند. در ادامه بر اساس عملكرد ترانسفورماتور و نحوه عملكرد ترانسفورماتور توضيحاتي ارائه خواهيم كرد.

ترانسفورماتورها به چه شكل كار مي كنند

براي سهولت درك اينكه ترانسفورماتور چگونه كار مي كند و چه كاري انجام مي دهد، فرض اساسي اين است كه ترانسفورماتور تك فاز است. در اين ترانسفورماتور يك يا چند هادي الكتريكي كه با عايق مس يا آلومينيوم پوشانده شده اند به دور قسمت عمودي هسته پيچيده مي شوند كه به نوبه خود ميدان مغناطيسي ايجاد مي كند. هنگامي كه ولتاژ V1 به سيم پيچ اوليه اعمال مي شود، يك جريان متناوب در سيم پيچ ثانويه توسط القاي الكتريكي ايجاد مي شود. هادي الكتريكي در هسته ترانسفورماتور به طور مغناطيسي به هسته متصل است و نيرو از طريق كوپلينگ الكترومغناطيسي منتقل مي شود.نسبت رسانايي الكتريكي يا به طور دقيق تر سرب ها، در اطراف هسته در سيم پيچ ها برابر با مقدار ولتاژي است كه ترانسفورماتور در سطح بار صفر دارد. در سيم پيچ اوليه به تعداد سيم پيچ هاي رساناي اطراف هسته N1 و در سيم پيچ ثانويه N2 مي گويند. در نتيجه تقسيم ولتاژ اوليه بر ولتاژ ثانويه، رابطه بين تعداد دور سيم پيچ اوليه و ثانويه را مي توان از معادله V1 / V2 = N1 / N2 به دست آورد.

انواع ترانسفورماتور

بسته به نوع كاربري كه ترانسفورماتورها دارند و هدفي كه براي آن ساخته مي شوند، انواع مختلفي از ترانسفورماتورها وجود دارد كه از جمله آنها مي توان به موارد زير اشاره كرد.

• ترانسفورماتورهاي افزايش دهنده و ترانسفورماتورهاي كاهنده
• ترانسفورماتورهاي سه فاز و تك فاز
• ترانسفورماتورهاي قدرت، ترانسفورماتورهاي توزيع و ترانسفورماتورهاي ابزار
• دو ترانسفورماتور ولتاژ و اتوترانسفورماتور
• ترانسفورماتورهاي داخلي و خارجي
• ترانسفورماتورهاي روغني و ترانسفورماتورهاي نوع خشك
• ترانسفورماتورهاي افزايش دهنده و ترانسفورماتورهاي كاهنده
• ترانسفورماتور استپ آپ يكي از انواع ترانسفورماتورهايي است كه ولتاژ ورودي را بيش از همه افزايش مي دهد. به عبارت ديگر، ولتاژ ورودي روي سيم‌پيچ اوليه كم و جريان زياد است، وقتي از طريق القايي فارادي بهسيم‌پيچ خروجي منتقل مي‌شود، مقدار جريان كاهش مي‌يابد و ولتاژ افزايش مي‌يابد. توجه داشته باشيد كه فرآيند عملكرد ترانسفورماتور با افزايش تصوير ترانسفورماتور كاهش مي يابد. در ترانسفورماتور ولتاژ ورودي به سيم پيچ اوليه زياد و مقدار جريان الكتريكي كم است و زماني كه بر اساس القاي الكتريكي به سيم پيچ ثانويه منتقل مي شود ولتاژ كاهش و جريان افزايش مي يابد.

ترانسفورماتورهاي سه فاز و تك فاز

دليل استفاده از برق سه فاز راندمان آن از نظر هزينه مي باشد كه نسبت به برق سه فاز كارايي بيشتري دارد.بنابراين ساخت و استفاده از ترانسفورماتورهاي سه فاز نه تنها مي تواند كارآمدتر از ترانسفورماتورهاي تكفاز باشد، بلكه مقرون به صرفه است. اما در بسياري از موارد استفاده از ترانسفورماتورهاي تكفاز به دليل ابعاد كوچك و سهولت در حمل و نقل مفيدتر است. اين ترانسفورماتورها شامل ترانسفورماتورهاي هسته اي و پوسته اي هستند. ترانسفورماتورهاي هسته اي سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه بر روي شاخه هاي بيروني پيچيده شده و داراي دو ميدان مغناطيسي هستند. اما انواع پوسته فقط يك ميدان مغناطيسي دارند و سيم‌پيچ‌ها در اطراف شاخه مركزي هسته ترانسفورماتور پيچيده شده‌اند.

ترانسفورماتورهاي قدرت، توزيع و ابزار دقيق

ترانسفورماتورهاي قدرت براي تثبيت نوسانات ولتاژ ساخته مي شوند و معمولاً در مواقعي كه براي انتقال نيرو به مسافت طولاني نياز است استفاده مي شود. ترانسفورماتورهاي توزيع عمدتاً براي مقاصد تبليغاتي و براي مناطق مسكوني مورد استفاده قرار مي گيرند و سطح راندمان آن در حالت بارگذاري به 50 درصد ظرفيت مي رسد و با تنظيم ولتاژ خوب مي تواند 24 ساعت شبانه روز كار كند. ترانسفورماتورها ابزارهايي از جمله ترانسفورماتورهاي جريان و ترانسفورماتورهاي ولتاژ براي كاهش ولتاژ استفاده مي شوند. اين محصولات به عنوان ترانسفورماتورهاي ايزوله، ايزولاسيون الكتريكي مدار برق فشار قوي و واحد ولتاژي را كه ابزارها و لوازم جانبي با آن كار مي كنند، فراهم مي كنند.

ترانسفورماتورهاي دو ولتاژ و اتوترانسفورماتور

ترانسفورماتورهاي دو ولتاژ و اتوترانسفورماتورها بر اساس توزيع ولتاژ كار مي كنند. ترانسفورماتورهاي ولتاژ زماني استفاده مي شوند كه سهم ولتاژ بيشتر از دو باشد و در اتوترانسفورماتورها سهم ولتاژ كمتر از دو باشد.

ترانسفورماتورهاي داخلي و خارجي

همانطور كه از نام آن مشخص است، زماني كه نياز به استفاده از تجهيزات در خارج از ساختمان باشد و نياز به برق باشد، مثلاً لامپ و غيره، از ترانسفورماتور خارجي استفاده مي شود، اما زماني كه در منازل مسكوني نياز به برق وجود دارد. ترانسفورماتور مورد استفاده در داخل استفاده مي شود.

ترانسفورماتورهاي خشك و روغني

تفاوت ترانسفورماتور خشك و روغني در سيستم خنك كننده مورد استفاده براي اين دو دستگاه است. همانطور كه از نام روغن ترانسفورماتور پيداست از روغن مخصوصي كه معمولاً روغن معدني است براي خنك كردن استفاده مي شود و در سيستم ترانسفورماتور خشك از هوا براي خنك كردن مواد استفاده مي شود.

برنامه ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها كاربردهاي زيادي دارند، از جمله؛ توجه به ويژگي منحصر به فرد انتقال و توزيع يكسان برق، ترانسفورماتورها در نيروگاه ها و نيروگاه ها و همچنين در بخش صنعتي براي تامين انرژي الكتريكي مورد نياز فرآيندهاي صنعتي و همچنين در سيستم تامين برق شركت هاي بزرگ استفاده مي شوند. و شركت ها براي كنترل منبع تغذيه سنگين از ترانسفورماتورها به عنوان ترانسفورماتورهاي كاهنده و افزايش دهنده براي توزيع برق نيز استفاده مي شود.

مزايا و معايب استفاده از ترانسفورماتور.

از جمله مزاياي آن مي توان به كنترل و تثبيت ولتاژ انتقال، عدم زمان آماده سازي براي شروع كار، راندمان بالا و نگهداري كم و همچنين هزينه كم، قابليت ايزولاسيون با اتصال به زمين و همچنين ترانسفورماتور اشاره كرد. به شكل ثابت و حركت نمي كند از معايب آن مي توان به جريان تلف شده به دليل استفاده از هسته هاي آهني و همچنين توليد گرماي زياد و نياز به خنك كننده اشاره كرد كه باعث توقف جريان مي شود.سوالات متداول در مورد ترانسفورماتورها چيست و چگونه كار مي كنند؟ كاربرد ترانسفورماتور چيست؟
ترانسفورماتور چيست؟ ماشيني ساكن كه قادر است ولتاژ و جريان را منتقل كند و الكتريسيته را از طريق قانون القايي فارادي از مداري به مدار ديگر منتقل كند.
اجزاي سازه ترانسفورماتور چيست؟ اجزاي ترانسفورماتور شامل هسته، سيم پيچ اوليه و سيم پيچ ثانويه است.
ترانسفورماتورها چگونه كار مي كنند؟ هنگامي كه ولتاژ به سيم پيچ اوليه اعمال مي شود، يك جريان متناوب در سيم پيچ ثانويه توسط القاي الكتريكي ايجاد مي شود.
ترانسفورماتورها بر چه اساسي طبقه بندي مي شوند و انواع آنها چيست؟ ترانسفورماتورها بسته به نوع كاربري و هدفي كه براي آن ساخته مي شوند، از ترانسفورماتورهاي پله بالا و پايين، ترانسفورماتورهاي سه فاز و تك فاز، ترانسفورماتورهاي قدرت، ترانسفورماتورهاي توزيع و ترانسفورماتورهاي ابزار، ترانسفورماتورهاي دو ترانسفورماتورها و ترانسفورماتورهاي داخلي و خارجي، ترانسفورماتورهاي روغني و ترانسفورماتورهاي خشك تقسيم بندي مي شوند.
تفاوت بين ترانسفورماتور خشك و روغني چيست؟ تفاوت ترانسفورماتورهاي خشك و روغني در سيستم خنك كننده است، در ترانسفورماتورهاي روغني از روغن مخصوص و در ترانسفورماتورهاي خشك از هوا براي خنك سازي استفاده مي شود.

جهت دريافت مشاوره رايگان، استعلام قيمت ترانسفورماتور و يا خريد ترانسفورماتور با شماره 02191034000 تماس حاصل نماييد.