امروزه استفاده از تجهیزات الکتریکی به‌عنوان بخش اساسی از زندگی هر فردی محسوب می‌شود. طوری‌که زندگی بدون استفاده از این تجهیزات الکتریکی ناممکن است. یکی از این تجهیزات الکتریکی ترانسفورماتور است. این وسیله جریان الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر انتقال می‌دهد. در این فرآیند انتقال جریان الکتریکی، فرکانس ثابت است اما ولتاژ را می‌توان با افزایش یا کاهش آن بر اساس نیاز تغییر داد. این انتقال برق در داخل ترانس با استفاده از دو سیم پیچ رخ می‌دهد. یکی از سیم پیچ‌ها بانام سیم پیچ اولیه شناخته می‌شود که به منبع جریان متناوب وصل است. سیم پیچ دیگر، سیم پیچ ثانویه نام دارد که به یک مدار خارجی متصل است. درنتیجه این وسیله کاربرد بسیاری دارد و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر می‌خواهید اطلاعاتی درباره کاربرد ترانسفورماتور کسب کنید تا پایان با ما همراه باشید.
ترانسفورماتور یا ترانس چیست؟
ترانسفورماتور ابزاری است که برای انتقال انرژی الکتریکی از یک مدار به مدار دیگر با استفاده از هادیهای گره خورده استفاده می‌شود. این هادیها از دو یا چند سیم پیچ فرومغناطیسی تولید شده است که به آن‌ها سیم پیچ میگویند. هنگامیکه تغییر الکتریکی در سیم پیچ اصلی رخ می‌دهد، میدان مغناطیسی پراکنده در داخل هسته ایجاد و باعث تولید مثل یک نوسان می‌شود. که شامل زمینههای دو طرف سیم پیچ ثانویه است و فرآیند انرژی الکتریکی درون سیم پیچهای ثانویه را فراهم می‌کند. ترانسها انواع مختلفی دارند و کاربرد ترانسفورماتور بسیار است. این وسیله درواقع به انتقال نیروی الکتریکی کمک می‌کند.
کاربرد ترانسفورماتورها چیست؟
همانطور که بیان کردیم کاربرد ترانسفورماتور در صنایع مختلف بسیار است. ترانسفورماتور برای کاهش جریان در خطوط انتقال انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلیل استفاده از این محصول در ابتدای خطوط این است که همه هادیهای الکتریکی، مقاومت الکتریکی دارند و این مقاومت می‌تواند باعث اتلاف انرژی در مسیر انتقال انرژی الکتریکی شود. میزان تلفات با جریان عبوری رابطه مستقیم دارد. درنتیجه با کاهش جریان این امکان وجود دارد که تلفات نیز به میزان قابل توجهی کاهش یابد. با افزایش ولتاژ در خطوط انتقال به همان میزان جریان خطوط نیز کاهش پیدا خواهد کرد و هزینههای انتقال انرژی نیز کاهش مییابد. اما باید به این نکته توجه کنید که با نزدیک شدن خطوط انتقال به مراکز مصرف برای بالا بردن ایمنی، ولتاژ خطوط در چند مرحله و بااستفاده از ترانسفورماتورها کاهش پیدا می‌کند تا به میزان استاندارد برسد. درواقع بدون استفاده از ترانسفورماتورها امکان استفاده از منابع انرژی وجود ندارد. برخی از کاربرد ترانسفورماتور در شبکه‌های قدرت، صنعت و الکترونیک قدرت به شرح زیر است:
کاربرد ترانسفورماتور در شبکه قدرت
امروزه در بسیاری از صنایع مربوط به برق کاربرد ترانسفورماتور بسیار است. مهم‌ترین کاربرد این محصول در شبکه برق است که وظیفه افزایش ولتاژ در بخش تولیدکننده و کاهش ولتاژ در بخش مصرف کننده را دارد. بنابراین این افزایش و کاهش ولتاژ، باعث کاهش تلفات انتقال انرژی الکتریکی از تولیدکننده به مصرف کننده می‌شود و ترانسفورماتورهای نوع سه فاز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در تمام دستگاه‌های مصرف کننده انرژی الکتریکی که در آن ها نیاز به کاهش یا افزایش ولتاژ است، از ترانسفورماتور استفاده می‌کنند. همچنین برای اندازهگیری ولتاژ و جریان شبکه برق از ترانسفورماتورهای موازی و سری در مدار استفاده می‌شود. در کاربردهای حفاظتی نیز ترانسفورماتور برای ایزولاسیون الکتریکی در تجهیزات الکتریکی از ترانسفورماتورهای ایزولاسیون استفاده می‌کند. درواقع کاربرد ترانسفورماتور فقط مربوط به شبکه قدرت نمیباشد.
کاربرد ترانسفورماتور در صنعت
انرژی الکتریکی بعد از تولید در نیروگاه و انتقال به مصرف کننده، به شکل‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. دستگاه‌های مصرف کننده انرژی الکتریکی بهگونهای طراحی شده‌اند که از برق تولیدی شبکه قدرت به همان شکل و سطح ولتاژ استفاده می‌کنند. اما گاهی باتوجه به کارایی، نیاز است تا سطح ولتاژ شبکه تغییر کند و بعد از آن مورد استفاده قرار گیرد. گاهی نیز هدف فقط ایزولاسیون الکتریکی برای مسائل حفاظتی است که از ترانسفورماتور یک به یک استفاده می‌شود.
کاربرد ترانسفورماتور درالکترونیک قدرت
دو کاربرد ترانسفورماتور در بخش شبکه قدرت و در صنعت، مربوط به کاربردهایی است که در آن‌ها از ترانسفورماتورهایی که در فرکانس برق شهر کار می‌کنند، استفاده می شود. ولی امروزه با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از ترانسفورماتورهای فرکانس بالا نیز بسیار مرسوم است. در تمام مبدلهای الکترونیک قدرت که ولتاژ خروجی آن‌ها ایزوله است از ترانسفورماتور استفاده شده است.
در این مبدل ابتدا برق AC شهر DC می‌شود و سپس بااستفاده از سوئیچینگ در فرکانس بالا، برق AC با فرکانس بالا تولید می‌شود و از یک ترانسفورماتور فرکانس بالا برای کاهش یا افزایش ولتاژ و ایجاد ایزولاسیون استفاده می‌شود. ترانسفورماتور فرکانس بالا از نظر ابعاد بسیار کوچکتر از ترانسفورماتور با فرکانس برق شهر است و جنس هسته آن نیز فریت است. همچنین در بسیاری از مدارات الکترونیک قدرت این امکان وجود دارد که از ترانسفورماتورهایی با ابعاد و توانهای مختلف استفاده کرد.
کاربردهای ترانسفورماتور بسیار زیاد است و در کشور ما نیز بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این وسیله در صنعت نیز برای کنترل جریان الکتریکی استفاده می‌شود و دستگاه‌های مصرف‌کننده برق نیز طوری طراحی شده‌اند که میزان برق شبکه مصرفی را به اندازهای که می‌خواهند، استفاده می‌کنند. اما در برخی کاربردها نیاز است که این سطح تغییر کند. به‌عنوان مثال کارگاهی که نیاز به ایزولاسیون الکتریکی دارد، استفاده از ترانسفورماتور می‌تواند بهترین انتخاب باشد.
مزیت استفاده از ترانسفورماتور اندازهگیری
ترانسفورماتور یک دستگاه کاربردی در صنعت برق و الکترونیک است که برای کاهش جریان در خطوط انتقال الکتریکی استفاده می‌شود. درواقع این دستگاه یکی از مهم‌ترین سیستم‌ها برای کاهش هدررفت انرژی الکتریکی در مسیرهای انتقال شهری و روستایی است. این دستگاه یکی از وسایل ضروری در تأسیسات الکترونیکی شهری است. استفاده از ترانسفورماتور مزیت بسیاری دارد و برای موارد مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از ترانسفورماتور اندازهگیری باعث استانداردسازی تجهیزات اندازهگیری برای کاهش هزینه تجهیزات می‌شود. باعث راحتی در جایگزینی تجهیزات اندازهگیری آسیب دیده می‌شود. درهنگام استفاده از یک سازه اندازهگیری می‌توان چند دستگاه را به جریان برق متصل کرد. انرژی و برق در مدارهای ترانسفورماتورهای اندازهگیری بسیار کم مصرف است. همچنین استفاده از این دستگاه باعث ایمنی عملگرها، درهنگام جداسازی الکتریکی بین مدار ولتاژ بالا و تجهیزات اندازهگیری می‌شود.
نتیجه گیری
ترانسفورماتورها یکی از بهترین تجهیزات الکتریکی و دستگاهی برای تبدیل انرژی است. درواقع ترانسفورماتور تغییراتی را در قدرت، شبکه انتقال و فرکانس ایجاد می‌کند. برای اندازهگیری ولتاژ، جریان، نیرو، انرژی، ضریب توان، فرکانس و سایر مقادیر الکتریکی از ترانسفورماتورهای اندازهگیری استفاده می‌کنند. امروزه کاربرد ترانسفورماتورها در صنایع مختلف بسیار است. بههمین دلیل از این محصول در اندازه و توانهای مختلفی استفاده می‌کنند. این محصول از یک ترانسفورماتور کوچک در یک میکروفون تا ترانسفورماتورهای بسیار بزرگ چند گیگا ولت آمپری، همه آن‌ها اصول کار یکسانی دارند، اما طراحی و ساخت آن‌ها متفاوت است. 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.
مقالات پیشنهادی
