یکی از قطعات مهم در انواع ترانسفورماتور ، سیم پیچ می باشد . در حال حاضر سیم پیچ های ترانسفورماتور در مدل ها و سری های مختلفی تولید شده ، که هر کدام در مدل های مختلف ترانس بکار می روند . در این مقاله این قطعه و کارایی آن را مورد بررسی و ارزیابی قرار خواهیم داد ، پس لطفا با ما همراه شوید .
منظور از سیم پیچ ترانسفورماتور چیست ؟
سیم پیچ های ترانسفورماتور قطعه ای است ، که برای انتقال و تغییر ولتاژ و جریان بین دو مدار استفاده می شود . ترانسفورماتورها از یک هسته آهنی و دو سیم پیچ ( یک پیچ Primari و یک پیچ Secondary ) تشکیل شده اند .
پیچ Primari به منبع تغذیه متصل می شود و جریان الکتریکی از طریق آن عبور می کند . وقتی جریان در پیچ Primari تغییر یافت ، یک میدان مغناطیسی در هسته ترانسفورماتور ایجاد می شود .
پیچ Secondary نیز به بار یا مدار خروجی متصل می شود . با تغییر میدان مغناطیسی در هسته ، یک جریان الکتریکی در پیچ Secondary ایجاد شده ، که به ولتاژ خروجی ترانسفورماتور منتقل می شود .
نسبت تعداد سیم پیچ Primari به سیم پیچ Secondary ، رابطه ولتاژ و جریان بین ورودی و خروجی ترانسفورماتور را تعیین می کند . با تغییر نسبت سیم پیچ ، می توان ولتاژ و جریان را افزایش یا کاهش داد .
ترانسفورماتورها در شبکه های برق بزرگ ، صنایع ، الکترونیک و سایر بخش های صنعتی استفاده می شوند . آن ها به عنوان یکی از اصلی ترین قطعات در انتقال و توزیع برق در جهان کاربرد داند ، از این رو سیم پیچ های ترانسفورماتور اهمیت بسیاری داشته و بر عملکرد این محصول تاثیر می گذارد .
بیشتر بخوانید: تعریف جریان ، مقاومت و ولتاژ
معرفی انواع سیم پیچ ترانسفورماتور
سیم پیچ های ترانسفورماتور در انواع مختلف و با استفاده از مواد و ساختارهای متنوعی تولید می شود . در زیر به برخی از انواع رایج این محصول اشاره خواهیم کرد ؛
- سیم پیچ تک لایه ( Single-layer winding ) : در این نوع ، پیچ Primari و Secondary به صورت فقط یک لایه از سیم متمایز شده اند . این ساختار ساده ترین و رایج ترین نوع بویین است .
- سیم پیچ دو لایه ( Double-layer winding ) : در این ساختار ، پیچ Primari و Secondary به صورت دو لایه از سیم قرار می گیرند . این ساختار برای تقویت جریان ولتاژ و کاهش خسارت های ناشی از دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد .
- سیم پیچ دو رشته ای ( Bifilar winding ) : در این نوع سیم پیچ ، دو سیم پیچ Primari و Secondary به صورت موازی و همراه در یک لایه جاری می شوند . این ساختار برای کاهش فرآیند تقویت خودانگیختگی ( Self-inductance ) و تولید یک نسبت دقیق بین ولتاژ و جریان استفاده می شود .
- سیم پیچ حلقوی ( Toroidal winding ) : در این ساختار ، سیم پیچ Primari و Secondary به دور یک هسته حلقوی ( توروئیدال ) قرار می گیرند . این ساختار منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی بسیار قوی و بهبود کیفیت انتقال برق می شود .
- سیم پیچ سیلندری ( Cylindrical winding ) : در این نوع ، سیم پیچ Primari و Secondary در اطراف یک استوانه یا سیلندر جاری می شوند . این ساختار عموماً در ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ کاربرد دارد .
همچنین ، بسته به نیازها و کاربردها ، انواع دیگری از سیم پیچ های ترانسفورماتور وجود دارند ، که بر اساس اندازه ، شکل ، جنس سیم و ساختار قطعات متفاوت خواهند بود .
لزوم استفاده از سیم پیچ در ترانسفورماتور
استفاده از سیم پیچ در ترانسفورماتور بسیار ضروری است و دلایل زیادی برای آن وجود دارد . در زیر به برخی از لزوم های استفاده از سیم پیچ های ترانسفورماتور اشاره خواهیم کرد ؛
- انتقال ولتاژ : ترانسفورماتورها برای تغییر ولتاژ بین سیستم های برقی مورد استفاده قرار می گیرند . سیم پیچ Primari و Secondary این امکان را فراهم می کنند ، تا ولتاژ از سطح بالایی ( مثلاً در شبکه انتقال برق ) به سطح پایین تری ( مثلاً در خطوط توزیع برق یا در دستگاه های الکترونیکی ) تغییر کند .
- تنظیم ولتاژ : با تغییر نسبت لفظات بویین Primari و Secondary ، می توان ولتاژ خروجی ترانسفورماتور را تنظیم کرد . این امکان به کاربران اجازه می دهد ، تا ولتاژ را بر اساس نیازهای خاص خود تنظیم نمایند .
- تقویت یا کاهش جریان : با استفاده از بویین ، می توان جریان را در سیستم برقی تغییر داد . در برخی موارد ، برای افزایش یا کاهش جریان الکتریکی در سیستم های قدرت از ترانسفورماتورهایی با بویین استفاده می شود .
- انتقال انرژی : سیم پیچ ترانسفورماتور به عنوان واسطه ای بین منبع انرژی و بار عمل می کند . آن ها انرژی الکتریکی را از سیستم انتقال برق به بار منتقل می کنند ، که می تواند یک خانه ، یک صنعت ، یا یک دستگاه الکترونیکی باشد .
- جدا کردن سیستم های الکتریکی : سیم پیچ های ترانسفورماتور به واسطه جدا کردن الکترونیک ها از منبع تغذیه ، از لحاظ ایمنی بسیار مهم است . با استفاده از ترانسفورماتورها ، سیستم های الکتریکی را می توان در اثر نوسانات و اختلالات احتمالی ایزوله کرد .
ویژگی های مهم سیم پیچ ترانسفورماتور
ویژگی های مهم سیم پیچ های ترانسفورماتور عبارتند از ؛
- هدایت الکتریکی بالا : بویین باید دارای هدایت الکتریکی بالا باشد ، تا از خطر ایجاد جرقه و خروج جریان الکتریکی بیشتر در محل های غیرمطلوب جلوگیری کند .
- مقاومت الکتریکی مناسب : سیم پیچ بایستی دارای مقاومت الکتریکی مناسب باشد ، تا در حین عبور جریان ، با بهبود کیفیت انتقال برق و کاهش خسارت های حرارتی مواجه شویم .
- مقاومت در برابر حرارت : این قطعه قادر به تحمل دمای بالا بوده و سبب خنک کنندگی دستگاه می شود ، زیرا در حین عبور جریان ، حرارت بسیار زیادی تولید می شود ، از این رو مقاومت سیم پیچ ترانسفورماتور در برابر دما بسیار اهمیت دارد .
- مقاومت مکانیکی مناسب : بویین باید دارای مقاومت مکانیکی و کشسانی مناسب باشد ، تا در حین نصب ، عملکرد و حمل و نقل ترانسفورماتور مشکلی ایجاد نکند .
- ابعاد فیزیکی و قطر مناسب : انتخاب قطر مناسب برای بویین تأثیر زیادی بر کیفیت و عملکرد ترانسفورماتور خواهد داشت . قطر بزرگتر بویین می تواند خسارت های ناشی از افت ولتاژ و خمش سیم را کاهش دهد .
- محافظت در برابر خوردگی و اکسیداسیون : بویین بایستی در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاوم باشد ، تا با کاهش عمر مفید محصول مواجه نباشیم .
- قابلیت عایق بندی : بویین باید با عایق مناسبی پوشیده شده باشد ، تا از هر گونه تماس بین پیچ Primari و Secondary و همچنین بین پیچ ها و هسته ترانس را جلوگیری نماید .
کلام آخر
سیم پیچ های ترانسفورماتور از جمله قطعات مهم ترانس بوده ، که عملکرد دستگاه تا حد زیادی به آن وابسته است . این محصول در نمونه های متعددی تولید شده و جایگاه ویژه ای دارد . مجموعه طاها ترانس یکی از بهترین تولید کنندگان این تجهیزات بوده ، که استاندارد های جهانی را هنگام ساخت محصولاتش رعایت می کند .
بیشتر بخوانید: راهنمای تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور نوع خشک
