ترانسفورماتور برق چیست؟

ترانسفورماتور برق

عناوین و سر فصل های این مطلب

ترانسفورماتور برق وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به وسیله دو یا چند سیم‌پیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر انتقال می‎دهد. طوری‌که جریان در مدار اول باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم‌پیچ می‌شود، این میدان مغناطیسی باعث ایجاد ولتاژ در مدار دوم می‌شود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ می‌تواند باعث ایجاد یک جریان ثانویه شود. این پدیده اساس کار ترانسفورماتور است. اگر می‎خواهید اطلاعاتی درباره ترانسفورماتور برق کسب کنید تا پایان با ما همراه باشید.

اصول کار ترانسفورماتور برق چگونه است؟

اگر دو سیم پیچ را در کنار یکدیگر قرار دهیم و از یکی از آن‎ها جریان متغیری عبور دهیم، در سیم پیچ دوم ولتاژی القا می‎شود. بنابراین با عبور جریان متغیر از سیم پیچ اولیه یعنی سیم پیچی که ورودی به آن اعمال می شود، در اطراف آن یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد می‎شود. این میدان متغیر، سیم پیچ دوم را قطع می‏کند و باعث القای ولتاژ در آن می‎شود .همچنین باید به این نکته توجه کنید که در یک ترانسفورماتور بین سیم پیچ‎های اولیه و ثانویه هیچ تماس الکتریکی وجود ندارد و تمام انرژی ورودی از طریق میدان مغناطیسی به سیم پیچ ثانویه انتقال داده می‎شود .درواقع اصول کار ترانسفورماتور بر دو اصل بنا شده است. جریان برق متناوب، که میدان مغناطیسی متناوب را ایجاد می‎کند و میدان مغناطیسی متناوب که این امکان را دارد که جریان برق متناوب را در یک سیم پیچ تولید کند.

ترانسفورماتور برق وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به وسیله دو یا چند سیم‌پیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر انتقال می‎دهد.

ساختار ترانسفورماتور به چه صورت است؟

ترانسفورماتور برق از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است، که اجزای اصلی آن هسته، سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه است. وظیفه هسته ایجاد مسیری برای شار جریان مغناطیسی می‎باشد. سیم پیچ اولیه جریان الکتریکی متناوب را از منبع دریافت می‎کند و سیم پیچ ثانویه جریان را دریافت می‎کند و به ولتاژهای دیگر تبدیل خواهد کرد. طراحی ترانسفورماتور به این صورت است که سیم‎هایی که برای یک سیم پیچ استفاده می‎شوند، باید متناسب با کاربرد و توان عبوری باشد. این سیم‎ها می‎توانند یک سیم لاکی نازک باشند. درنتیجه برای اینکه هسته بتواند به سادگی از سیم پیچ جدا شود، سیم‌ها را به‎طورمستقیم روی هسته نمی‎پیچند، بلکه از یک قطعه استفاده می‎کنند که بویین نام دارد. سیم پیچ‎ها روی بویین قرار می‎گیرند و هسته در داخل آن‎ قرار می‎گیرد.

همچنین باید به این نکته توجه کنید که برخی از این دستگاه‎ها سیم پیچ‎های بیشتری دارند، درچنین حالتی چندین خروجی از یک ترانسفورماتور نیاز است، به‏همین دلیل تعداد سیم پیچ‏ها افزایش پیدا خواهد کرد. ترانسفورماتورهایی که به شکل سه فاز هستند، حداقل به دو سیم پیچ اولیه و ثانویه برای هر فاز نیاز دارند.

کاربرد ترانسفورماتور برق چیست؟

امروزه بسیاری از صنایع به ترانسفورماتور برق نیاز دارند. اما مهم‎ترین کاربرد این وسیله مربوط به شبکه برق است. این تجهیزات وظیفه دارند که از سمت تولیدکننده ولتاژ را افزایش دهند و از سمت مصرف کننده ولتاژ را کاهش دهند، که دراین حالت از ترانسفورماتورهای سه فاز استفاده می‎شود. کاربرد ترانسفورماتور در صنعت به این صورت است که انرژی الکتریکی بعد از تولید در نیروگاه و انتقال آن به مصرف کننده به شکل‎های مختلفی انجام می‏گیرد.
طراحی دستگاه‎های مصرف کننده طوری است که از برق تولیدشده با همان شکل و ولتاژ استفاده کنند. اما در برخی از کاربردهای دیگر نیاز است که سطح ولتاژ شبکه تغییر کند. یکی دیگر از کاربردهای ترانسفورماتور، استفاده از آن در بخش برق قدرت است.  همچنین ترانس‎های ولتاژ در خطوط انتقال، ترانس تطبیق امپدانس در آمپلی فایرها، ترانس ایزوله در تعمیرات، ترانس کاهنده ولتاژ به‎عنوان منبع تغذیه برای مدارات الکترونیکی و ترانسفورماتورهای استفاده شده در منابع سوییچینگ مورد استفاده قرار می‎گیرند.

 اجزاء ترانسفورماتور چیست؟

یک ترانسفورماتور برق از اجزای مختلفی تشکیل شده است که شامل سیم پیچ‏های اولیه و ثانویه، بدنه ترانسفورماتور که شامل درب، سینی و شاسی است. رله، دیود، خازن، ترانزیستور، آی سی، هسته ترانس، برق گیر، پلیت، فیوز فشارضعیف، پلاک راهنما، مقاومت‎ها، چراغ سینال، روغن، سیم لاکی، کیت الکترونیکی فشارضعیف، سیستم تهویه هوای داخل و پتانسیومتر است.

انواع ترانس چیست؟

برای اهداف خاصی ترانسفورماتورها تولید می‎شوند که هریک کاربرد مشخصی دارند. برخی از ترانسفورماتورها که بیشتر مورد استفاده قرار می‎گیرند، به شرح زیر است:

ترانس ولتاژ: ترانسفورماتوری که ولتاژ اولیه آن زیاد و ولتاژ ثانویه آن کم باشد و هدف آن، ایجاد ولتاژ قدرت برای دستگاه‎های کنترل و اندازه گیری باشد، ترانس ولتاژ نامیده می‌شود. این ترانسفورماتور باید بسیار دقیق عمل کند.

ترانس جریان: این نوع ترانس، برای تست، نسبت‎گیری جریان و مقایسه گذر جریان از سیم پیچ اولیه و القای جریان در سیم پیچ ثانویه مورد استفاده قرار می‎گیرد. درواقع در بخش‎هایی که نیاز است جریان به‎صورت دقیق تحت نظر باشد از این نوع ترانسفورماتور استفاده می‎کنند.

ترانس هسته هوایی: برای برطرف کردن مشکلاتی که ترانسفورماتور با هسته‌ فرومغناطیس دارد، مانند پسماند شار مغناطیسی و تلفات جریان گردابی این امکان وجود دارد که  از ترانسفورماتور با هسته‌ هوایی استفاده کرد. همچنین برای مبدل‌های فرکانس بالا که نبودن نویز بسیار مهم است، این نوع ترانسفورماتور مورد استفاده قرار می‎گیرد.

ترانس تطبیق امپدانس: این نوع ترانس برای انتقال بیشترین توان برای امپدانس مقاومتی و جلوگیری از انعکاس امواج ولتاژ و جریان استفاده می‌شود.

راکتور اشباع: برای کم کردن تلفات سوییچینگ از ترانزیستورهای قدرت از راکتور اشباع استفاده می شود. این دستگاه نوع خاصی است که هسته آن را با جریان DC عمدا اشباع می‌کنند تا خاصیت القایی آن پایین آید.

ترانس تفاضلی متغیر خطی: این نوع ترانس برای اندازه گیری، جابه جایی خطی مورد استفاده قرار می‎گیرد و به صورت استوانه است. همچنین دارای سه عدد سیم پیچ می‎باشد.

مزایا و معایب ترانسفورماتور برق

استفاده از ترانسفورماتور برق مانند هر دستگاه دیگری دارای مزایا و معایب بسیاری است. یکی از مهم‌ترین مزایای این دستگاه این است که امکان انتقال قدرت و سیگنال‌های الکتریکی را در مسافت‎های طولانی ایجاد می‎کند. این تجهیزات این امکان را دارند که به‌صورت مداوم و طولانی مدت فعالیت کنند. مزیت دیگر این دستگاه این است که کمتر نیاز به تعمیر و نگهداری دارد. همچنین این محصولات در کنترل و تثبیت ولتاژ انتقالی، کارایی خوبی دارند.
ترانسفورماتورها معایب کمی دارند، از مهم‌ترین عیب این دستگاه سایز بزرگ آن‎ها است. همانطور که می‎دانید ترانس‎هایی با اندازه‎های کوچک نیز وجود دارند اما با افزایش ولتاژ، اندازه دستگاه نیز افزایش پیدا خواهد کرد. درواقع نه تنها ساختار اصلی دستگاه، بلکه حجم سیستم خنک کننده نیز افزایش پیدا می‏کند. ترانسفورماتور تنها با جریان AC کار می‎کند و کارکرد آن تنها برای جریان‎های متناوب می‎باشد و اگر ترانسفورماتور با ولتاژ DC اتصال پیدا کند، دچار سوختگی خواهد شد.

نتیجه گیری

ترانسفورماتور برق، یک دستگاه الکتریکی است که برای تبدیل جریان متناوب از یک ولتاژ به ولتاژ دیگر طراحی و تولید شده است. این دستگاه هیچ قطعه متحرکی ندارد و یک دستگاه ثابت است که می‎تواند تحت شرایط عملیاتی، بدون مشکل و برای مدت طولانی کار کند. این دستگاه، در حالت ساده از دو سیم پیچ یا بیشتر تشکیل شده است و شامل سیم‌های عایق‌دار است که روی یک هسته فلزی قرار دارند. هنگامی‎که ولتاژ به سیم پیچ اولیه وارد می‌شود، در هسته آهنی، خاصیت مغناطیسی رخ خواهد داد و بعد یک ولتاژ در سیم پیچ ثانویه ایجاد می‎شود. این دستگاه امروزه در صنعت‎های مختلف بسیار کاربردی است و براساس نیاز این محصول انتخاب و خریداری می‌شود.

پیشنهاد می‌کنیم به سایت طاها ترانس 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. همچنین برای کسب اطلاعات بیشتر می‎توانید با کارشناسان تماس حاصل کنید. طاها ترانس توانایی تولید ترانس های برق خانگی و صنعتی را به صورت عمده را دارا می باشد

مقاله پیشنهادی

ترانس افزاینده

ترانس هرمتیک

ترانس هرمتیک

ترانس هرمتیک مبحث امروز ما در این مقاله است که قصد داریم با در اختیار گذاشتن اطلاعات مفیدی که در دست داریم دانش شما خوبان

ادامه مطلب »
هسته ترانسفورماتور

هسته ترانسفورماتور

هسته ترانسفورماتور از ورق‌های نازک که لمینیت نامیده می‌شود ساخته شده است. انواع هسته های ترانسفورماتور وجود دارد که هر کدام ویژگی‌های مخصوصی دارند. با

ادامه مطلب »