زمانی که تعریف ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده ارائه دهیم، درک کارایی و عملکرد این تجهیز راحت تر خواهد بود. این محصول مانند یک مبدل عمل کرده و با جریان و ولتاژ برق سر و کار دارد.
ولتاژ های بسیار بالا و یا پایین به هیچ عنوان استاندارد نیستند و آسیب زیادی به تجهیزات وارد می کنند، برای جلوگیری از خطرات ناشی از آن ها می توانیم دست به دامن ترانس شویم.
این دستگاه بر اساس طراحی و مدلش، ورودی برق که ولتاژ خاصی دارد، را به یک خروجی مطلوب تبدیل می کند. گاهی سبب افزایش ولتاژ و گاهی سبب کاهش آن می گردد. این نکات عملکرد ترانسفورماتور را به صورت کلی بیان می کنند، بیایید تا با هم بیشتر این تجهیز را بررسی کنیم.
تعریف ترانسفورماتور
خب در این بخش از مبحث ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده انجام خواهیم داد . این محصول یک دستگاه الکتریکی بوده، که برای تغییر ولتاژ بین دو مدار استفاده می شود. این دستگاه از دو قسمت اصلی یعنی نوارهای فلزی مغناطیسی که به صورت همتایی در کنار هم قرار می گیرند، تشکیل شده است و در میان این نوار ها یک نوع ماده مغناطیسی قرار دارد.
این دستگاه در واقع بر اساس قانون فیزیکی الکترومغناطیسی لنز عمل می کند، یعنی هر تغییر در جریان الکتریکی در یک مدار، یک جریان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد خواهد کرد. این جریان مغناطیسی سپس باعث ایجاد یک جریان الکتریکی در یک مدار دیگر می شود، که با مدار اول به وسیلهٔ ماده مغناطیسی در این محصول ارتباط برقرار می نماید.
در تعریف ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده باید حتما به مهم ترین قطعات آن اشاره کنیم. نوار های بکار رفته شده در این محصولات، معمولاً از فلزاتی مانند آهن یا نیکل ساخته شده اند که خواص مغناطیسی مناسبی دارند. در بین این دو نوار، ماده ای با خاصیت آهنربایی قرار داشته، که جریان مغناطیسی را به خوبی هدایت می کند.
وقتی یک جریان متناوب (AC) از طریق نوار اول این دستگاه عبور می کند، یک جریان مغناطیسی ایجاد می شود به واسطه ماده مغناطیسیبه نوار دوم منتقل می گردد. این جابجایی جریان مغناطیسی عاملی بوده تا با یک جریان الکتریکی در نوار دوم مواجه شویم، که به صورت خروجی از ترانس به بیرون هدایت می شود.
این محصول به دلیل قابلیت تغییر ولتاژ، در سیستم های برقی کاربرد زیادی وارد. از آنجایی که توان الکتریکی برابر با ضرب ولتاژ و جریان است، با استفاده از این دستگاه می توان ولتاژ را تغییر داد و یک توان ایده آل برای آن ایجاد نمود و در هر کجا که نیاز هست، بتوانیم این الکتریسیته جدید را استفاده کنیم. این توضیحات سبب شده، تا ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده معرفی گردد.
به طور خلاصه، ترانس یک دستگاه الکتریکی است که برای تغییر ولتاژ بین دو مدار استفاده می شود. این دستگاه با تولید جریان مغناطیسی در یک نوار و انتقال آن به نوار دیگر، جریان الکتریکی را تولید می کند که به عنوان خروجی این محصول عمل می نماید. خواهشمندیم تا همچنان در مبحث ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده با ما همراه شوید.
اجزای اصلی و مهم ترانسفورماتور
در معرفی ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده، اجزای تشکیل دهنده آن را معرفی خواهیم کرد؛
- نوارهای فلزی مغناطیسی (لوله های همتا): این نوارها معمولاً از فلزاتی مانند آهن یا نیکل ساخته شده اند که خواص مغناطیسی مناسبی دارند. آنها به صورت همتایی در کنار هم قرار می گیرند و فضای میان آنها برای قرارگیری ماده مغناطیسی استفاده می شود.
- ماده مغناطیسی (کره): این ماده معمولاً از فلز آهنربا ساخته شده است و در فضای میان نوارهای فلزی قرار می گیرد. کره مغناطیسی جریان مغناطیسی را به خوبی هدایت کرده و نقش اصلی در انتقال انرژی الکتریکی از یک مدار به مدار دیگر را دارد.
- پیچ های لوله ای (پیچ اولیه و پیچ ثانویه): این پیچ ها در اطراف نوارهای فلزی قرار دارند و جریان الکتریکی را در این دستگاه تامین می کنند. پیچ اولیه که همچنین به عنوان پیچ ورودی یا پیچ جریان اصلی شناخته می شود، به منبع تغذیه متصل می شود و جریان الکتریکی اولیه را تأمین می کند. پیچ ثانویه نیز به عنوان پیچ خروجی شناخته می شود و جریان الکتریکی را به مدار خروجی این محصول انتقال می دهد. در تعریف ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده، نباید از بیان عملکرد این پیچ ها غافل شد.
- هسته ترانسفورماتور: هسته این دستگاه معمولاً از مواد فریتی (مانند فریت) یا فولاد سیلیسیومی ساخته می شود. هسته نقش مهمی در ایجاد جریان مغناطیسی و هدایت آن از پیچ اولیه به پیچ ثانویه دارد. هسته با افزایش کیفیت و هدایت میدان مغناطیسی، باعث بهبود عملکرد ترانس می شود.
- محافظ حرارتی: برخی ترانس ها دارای محافظ حرارتی هستند، که برای کنترل دمای این دستگاه و جلوگیری از افزایش غیرمجاز دما استفاده می شود. این محافظ معمولاً در قسمت بالای این محصول قرار می گیرد.
این اجزا در کنار یکدیگر کار می کنند تا این دستگاه بتواند ولتاژ را تغییر داده و انتقال توان الکتریکی را انجام دهد. با تنظیم تعداد پیچ ها و انتخاب ماده مغناطیسی مناسب، این محصول می تواند ولتاژ را به اندازهٔ مورد نیاز تغییر دهد و جهت انتقال توان الکتریکی در سیستم های برقی مورد استفاده قرار گیرد.
سعی کردیم، آیتم های بالا را به سادگی بیان کنیم، تا معرفی ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده میسر شود.
کجا و چه زمان از ترانسفورماتور استفاده می شود؟
اگر در جست و جوی بیان ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده هستید، باید بدانید که کجا و چه زمان از این محصول استفاده می شود. به آیتم های زیر توجه نمایید؛
- انتقال برق: این محصول برای انتقال برق بین ایستگاه های تولید، انتقال و توزیع برق استفاده می شود. با استفاده از ترانس، ولتاژ برق تولیدی در نیروگاه ها (معمولاً در حدود 10 تا 25 کیلوولت) به ولتاژهای بالاتر (مانند 110، 220، 400 کیلوولت) تغییر می دهد، تا بتواند برق را در خطوط انتقال برق به فاصله های بلندتر منتقل کند.
سپس در ایستگاه های توزیع، ولتاژ برق به سطوح مصرفی (مانند 11، 20، 63 کیلوولت) تغییر می یابند تا تامین برق منازل، کارخانه ها و سایر مصارف برق عمومی و خصوصی میسر شود.
- صنایع: در صنایع، این دستگاه برای تأمین برق به دستگاه ها و ماشین آلات با ولتاژهای مختلف استفاده می گردو. به عنوان مثال، در کارخانه ها و صنایع بزرگ، ترانس ها برای تأمین برق با ولتاژهای بالا به ماشین آلات و تجهیزات استفاده می شوند.
همچنین، در صنایع کوچکتر، مانند کارگاه ها و کارگاه های خانگی، این محصولات برای تأمین برق به دستگاه ها و ابزارها با ولتاژهای پایین کاربرد دارند. اگر بخواهیم کاربرد ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده را بیان کنیم، باید این آیتم ها را بررسی کنیم.
- سیستم های روشنایی: این تجهیزات در سیستم های روشنایی نیز استفاده می شوند. به عنوان مثال، در سیستم های روشنایی خیابانی، ترانس ها برای تغییر ولتاژ بین خطوط انتقال برق و لامپ های خیابانی استفاده خواهند شد. با افزایش ولتاژ در خطوط انتقال و کاهش ولتاژ در نزدیکی لامپ ها، انرژی برق به طور کارآمد و اقتصادی به لامپ های خیابانی ارسال می گردد.
- سیستم های الکترونیکی: ترانس ها در سیستم های الکترونیکی نیز کاربرد قابل توجهی دارند. به عنوان مثال، در برخی دستگاه های الکترونیکی مانند تلویزیون، کامپیوتر، تلفن همراه و شارژرها، این تجهیزات برای تغییر ولتاژ بین منبع تغذیه و قسمت های مختلف دستگاه استفاده می گردند.
تک تک آیتم های بالا، بیان کننده کاربرد ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده هستند. همچنین، این تجهیزات در بسیاری از دیگر کاربردها از جمله؛ تأسیسات هتل ها، بیمارستان ها، ساختمان ها و سایر سازمان ها به منظور تأمین برق مورد نیاز مورد بهره وری قرار می گیرند.
بیشتر بخوانید: ترانس قدرت
مدل های مختلف ترانسفورماتور
برای آن که تشریح ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده را به صورت کامل انجام دهیم، لازم بوده تا انواع این محصول را نیز معرفی کنیم؛
- ترانسفورماتورهای توزیع: این محصولات برای توزیع برق در شبکه های برق کاربرد دارند. ظرفیت آنها معمولاً کمتر از 10 مگاوات است.
- ترانسفورماتورهای قدرت: این تجهیزات برای انتقال برق در شبکه های برق بزرگ طراحی شده اند و ظرفیت آن ها معمولاً بیش از 10 مگاوات خواهد بود.
- ترانسفورماتورهای گاما: این نوع ترانس ها به منظور تغییر ولتاژ در مدارهای الکترونیکی در تلویزیون ها و کامپیوترها استفاده می شوند. از جمله آیتم هایی که ما را در خصوص معرفی ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده یاری می دهد، دقیقا تشریح مدل های مختلف ترانس است.
- ترانسفورماتورهای جریان: این مدل ترانس برای تغییر جریان الکتریکی استفاده شده و سیستم های برقی بیشترین کاربرد و عملکرد را دارند.
- ترانسفورماتورهای خشک: این مدل ترانسفورماتور بدون استفاده از روغن عایقی کار می کند و در محیط های خاصی مورد استفاده قرار می گیرد.
- ترانسفورماتورهای روغنی: این تجهیزات در برق رسانی صنعتی و توزیع کاربرد دارند و در آن ها از روغن عایقی برای جدا کردن ولتاژهای مختلف استفاده می نمایند.
- ترانسفورماتورهای قابل حمل: این نوع محصول قابلیت حمل و نقل آسان داشته و می توان از آن ها در زمانی که کیاز به برق اضطراری داریم، استفاده کنیم.
در صورت آشنایی با انواع ترانس، ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده معرفی شده و بهتر آن را می شناسیم. البته باید گفت که، این تجهیزات می توانند به صورت تک فاز یا سه فاز باشند و براساس نوع سیم بندی و اتصالات داخلی، در سری های مختلف دیگری نیز قرار بگیرند.
کلام آخر
در این مقاله تلاش کردیم، تا ترانسفورماتور به زبان خیلی ساده تعریف شود و شما خیلی خوب با این تجهیز آشنا شوید. در حقیقت این محصول یک تغییر دهنده ولتاژ و جریان بوده و آن ها را به میزان مطلوب می رساند.
خوشبختانه مجموعه بزرگ طاها ترانس جزو تولید کنندگان انواع ترانس در کشور بوده، که تولیدات خود را با کیفیتی باور نکردنی به بازار ارائه می کند و آن ها را در اختیار مصرف کنندگان قرار می دهد.
