ترانسفورماتورها دارای انواع مختلفی است و اصول یکسانی دارد، اما روش ساخت آن‌ها متفاوت است و براساس کاربرد، طراحی، تولید و… انواع گوناگونی دارند. ترانسفورماتور یکی از بخش‌های اصلی در سیستم‌های قدرت الکتریکی محسوب می‌شوند، که بیشتر برای تغییر سطوح ولتاژ مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. با استفاده از این وسیله می‌توان ولتاژ تولید شده توسط نیروگاه‌ها را تا سطح بهینه ولتاژ سیستم رشد داد و در نهایت در سیستم توزیع تغییراتی را ایجاد کرد. اگر میخواهید اطلاعاتی درباره انواع ترانسفورماتور کسب کنید تا پایان با ما همراه باشید.
انواع ترانسفورماتور چیست؟
ترانسفورماتورها بر اساس مولفه های مختلفی دسته بندی می‌شوند، که شامل عایق، فرکانس، طراحی هسته، توان، کاربرد، جنس هسته، ساختار هسته و سیم پیچی، تک فاز یا سه فاز، افزاینده یا کاهنده، سطح ولتاژ و… است. انواع ترانسفورماتور بر اساس این مولفه‌ها به شرح زیر است:
ترانسفورماتور بر اساس عایق
ترانسفورماتورها بر اساس عایق به دو نوع خشک و روغنی تقسیم می‌شوند. ترانسفورماتور خشک فاقد سیستم خنک کننده مایع است. سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور از رزین اپوکسی پوشانده شده است تا از نفوذ رطوبت در آن‌ها محافظت شود، درنتیجه تنها محیط خنک‌کننده هوا است. اما ترانسفورماتور روغنی از روغن قابل اشتعال برای خنک‌کاری استفاده می‌کند. این نوع ترانسفورماتور نسبت به نوع خشک سرمایش بهتری دارد.
ترانسفورماتور بر اساس فرکانس
یکی از انواع ترانسفورماتورها بر اساس فرکانس است که یکی از فاکتورهای مهم در تعیین جنس و ابعاد هسته است. از فرکانس برق شهر تا فرکانسهای کلیدزنی که تا چندصد کیلو هرتز است از ترانسفورماتورها با هستههای متفاوتی استفاده می‌شود. در فرکانس برق شهر از هستههای آهنی و ورقه آهن استفاده می‌شود، که به آن ترانسفورماتور فرکانس پایین یا برق شهر گفته می‌شود. همچنین در فرکانسهای بالاتر از پودر آهن و در فرکانسهای سوییچینگ از فریت استفاده می‌شود که به آن‌ها ترانسفورماتور فرکانس بالا یا ترانسفورماتور سوییچینگ گفته می‌شود.
ترانسفورماتور بر اساس طراحی هسته
انواع ترانسفورماتور بر اساس طراحی هسته به دو نوع هسته‌ای و زرهی تقسیم می‌شوند که به شرح زیر است:
ترانسفورماتور هسته‌ای: هسته این ترانسفورماتور طوری طراحی شده است که دارای دو ساق است و هر یک سیم‌پیچ مجزا دارند. سیم‌پیچ‌ها سطح را پوشش می‌دهند و هسته را احاطه می‌کنند. همچنین هسته از ورقه‌هایی به شکل L و مربعی ساخته می‌شود.
ترانسفورماتور زرهی: هسته این نوع ترانسفورماتور از ورقه‌هایی به شکل E و I تولید شده است و شکل آن مستطیلی است. هر دو سیم‌پیچ در اطراف ساق مرکزی و برروی یکدیگر قرار می‌گیرند.
ترانسفورماتور بر اساس توان
یکی دیگر از انواع ترانسفورماتور بر اساس توان است. درواقع توان عبوری از یک ترانسفورماتور میتواند از چند میلی وات تا چند مگاوات باشد. بنابراین ترانسفورماتور را براساس توان به ترانسفورماتورهای توان پایین، متوسط و بالا دسته‌بندی می‌کنند.
ترانسفورماتور بر اساس کاربرد
کاربرد یک ترانسفورماتور مهمترین بخش آن است. یک ترانسفورماتور بسیار کارایی دارد و برای انتقال انرژی الکتریکی در شبک قدرت، اندازه گیری ولتاژ، اندازه گیری جریان، تطبیق امپدانس، ایزولاسیون، توزیع، منابع تغذیه و سایر موارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ترانسفورماتور قدرت: این نوع ترانسفورماتور برای افزایش و کاهش ولتاژهای موجود در نیروگاه و برای انتقال کارآمد برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ترانسفورماتور اندازه‌گیری: از انواع ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری برای سنجش مقدارهای مختلفی مانند ولتاژ، جریان، نیرو، انرژی، ضریب توان و فرکانس استفاده می‌شود. ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری دارای دو نوع ترانسفورماتور جریان و ترانسفورماتور ولتاژ است. از ترانسفورماتورهای جریان برای اندازه‌گیری جریان سیستم قدرت استفاده می‌شود، که جریان‌های سطح بالا را به سطوح پایین‌تر تبدیل می‌کند تا بتوان آن‌ها را با آمپرمترهای کوچک اندازه‌گیری کرد. اما ترانسفورماتورهای ولتاژ دارای ولتاژ سمت اولیه بالا و ولتاژ سمت ثانویه پایین هستند.
ترانسفورماتورهای تطبیق امپدانس: برای انتقال ماکزیمم انرژی از منبع به بار، امپدانس بار و منبع باید مطابقت داشته باشند. یکی از کاربردهای تطبیق امپدانس در بلندگوها است. در بلندگوها بااستفاده از ترانسفورماتور، امپدانس بلندگوها با امپدانس خروجی تقویت‌کننده تطبیق داده می‌شود. این تطبیق امپدانس با تنظیم نسبت دور سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور صورت می‌گیرد.
ترانسفورماتور ایزولاسیون: از این نوع ترانسفورماتور برای ایزوله‌سازی الکتریکی وسایل برای جلوگیری از برق گرفتگی استفاده می‌شود.
ترانسفورماتور توزیع: از این نوع ترانسفورماتور برای توزیع برق برای مصارف خانگی یا تجاری استفاده می‌شود. ترانس‌های توزیع، ولتاژهای خط را برای ولتاژ خانگی استاندارد پایین می‌آورند.
ترانسفورماتور بر اساس تعداد فاز
در شبکه برق قدرت ترانسفورماتورهای سه فاز مورد استفاده قرار می‌گیرد و در مصرف کنندههای تک فاز از انواع ترانسفورماتور تک فاز استفاده می‌شود. انواع ترانسفورماتور بر اساس تعداد فاز به نوع تک‌فاز و سه‌فاز تقسیم می‌شوند که به شرح زیر است:
ترانسفورماتور تک‌فاز: ترانسفورماتور تک‌فاز یک ترانسفورماتور با دو سیم‌پیچ است که شامل سیم‌پیچ اولیه و ثانویه است. می توان اینطور بیان کرد که ترانسفورماتور تک‌فاز در وسایلی مانند اجاق مایکروویو، شارژر تلفن همراه و سایر موارد استفاده می‌شود.
ترانسفورماتور سه‌فاز: این نوع ترانسفورماتور دارای شش سیم‌پیچ می‌باشد که سه تای آن‌ها سیم‌پیچ اولیه و سه تای دیگر سیم‌پیچ ثانویه برای هر فاز است. همچنین این امکان وجود دارد که به جای ترانسفورماتور سه‌فاز از سه تا ترانسفورماتور تک‌فاز استفاده کنید. این نوع ترانسها برای انتقال و توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترانسفورماتور بر اساس افزاینده یا کاهنده
ترانسفورماتورها میتوانند از نوع افزاینده یا از نوع کاهنده ولتاژ باشند. همچنین میتواند هر دو ویژگی را بهطور همزمان داشته باشد. اما باید به این نکته توجه کنید که ترانسفورماتورهایی که قابلیت ایزولاسیون دارند، در سطح ولتاژ آن‌ها تغییری ایجاد نمیشود و نه کاهنده هستند و نه افزاینده.
ترانسفورماتور بر اساس ساختار هسته و سیم پیچ‌ها
ساختار هسته و سیم پیچ‌ها انواع مختلفی دارد که باتوجه به نوع کاربرد از ساختارهای متفاوتی تشکیل شده است. هسته ترانسفورماتور میتواند شامل یک یا چند ساق، حلقوی، پلانار و سایر موارد باشد. سیم پیچ نیز ممکن است بر روی یک ساق و در کنار هم یا روی هم، بر روی ساقهای مجزا، به صورت صفحات PCB و … باشند.
ترانسفورماتور بر اساس جنس هسته
انواع ترانسفورماتور بر اساس جنس هسته به دو نوع با هسته هوایی و با هسته آهنی تقسیم می‌شوند که به
شرح زیر است:
ترانسفورماتور با هسته هوایی: در این نوع ترانسفورماتور از هوا یا پلاستیک به‌عنوان هسته استفاده می‌شود. سیم‌پیچ‌ها یا در اطراف هسته پلاستیکی قرار دارند یا هسته فیزیکی وجود ندارد و هوا وجود دارد. نبود هسته مغناطیسی باعث کاهش آسیب به هسته می‌شود، زیرا این تلفات با بالارفتن فرکانس افزایش پیدا می‌کند.
ترانسفورماتور با هسته آهنی: این هسته ترانسفورماتور از مواد فرومغناطیسی تولید شده است و برای افزایش میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع هسته در کاربردهایی با بار سنگین و فرکانس پایین مانند منبع تغذیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نتیجه گیری
ترانسفورماتور وسیله‌ای است که برای تبدیل انرژی استفاده می‌شود و از مهمترین اجزای شبکه برق است. بااستفاده از ترانسفورماتورها این امکان وجود دارد که سطح ولتاژ را تغییر دهیم و برق را از یک نقطه به نقطه دیگر ارسال کنیم. انواع ترانسفورماتورهای مختلف، از دو یا چند سیم پیچ تشکیل شده است که توسط یک هسته مغناطیسی با یکدیگر در ارتباط هستند. پیشنهاد می‌کنیم به سایت ترانس طاها مراجعه کنید این مجموعه دارای تیمی متخصص است که اقدام به تولید انبوه و ساخت انواع ترانسفورماتور کرده است که بعد از چندین سال فعالیت به‌عنوان یکی از بهترین تولیدکنندگان ترانسفورماتور در کشور مطرح شده است.
مقالات پیشنهادی
