ترانس کاهنده مصرف برق که به نام ترانس کاهش دهنده نیز خوانده می شود ، دستگاهی است که ولتاژ بالا را در سیم پیچ اولیه به ولتاژ پایین در سیم پیچ ثانویه تبدیل می کند . در این ترانسفورماتور ضخامت سیم پیچ اولیه کم و تعداد دور آن زیاد ولی ضخامت سیم پیچ ثانویه زیاد و تعداد دور سیم پیچ کم است . برای آشنایی بیشتر با این ترانس در این مقاله همراه ما باشید .
ترانس کاهنده مصرف برق چیست ؟
ترانس کاهنده مصرف برق همانند سایر ترانسفورماتورها ، وسیله ای فاقد قطعات متحرک است ، که انرژی الکتریکی را از مداری به مدار دیگر با تغییر ولتاژ و بدون تغییر فرکانس تغییر می دهد .
یک ترانسفورماتور کاهنده ، ولتاژ بالا و جریان کم را از یک طرف به ولتاژ پایین و جریان بالا از طرف دیگر تبدیل می کند . این نوع ترانسفورماتور کاربردهای گسترده ای در دستگاه های برقی و سیستم های الکتریکی دارد .
هنگامی که صحبت از عملیات ولتاژ می شود ، این ترانسفورماتور را می توان به دو روش LV ( ولتاژ زیر 1 کیلو ولت ) و HV ( ولتاژ بالای 1 کیلو ولت ) تقسیم بندی کرد .
روش LV به ترانسفورماتورهای تعبیه شده در دستگاه های الکترونیکی اشاره دارد . مدارهای الکترونیکی به منبع ولتاژ پایین ( مثلاً 5 ولت یا حتی کمتر ) نیاز دارند . در واقع برای اطمینان از اینکه ولتاژ پایین عرضه شده مطابق با الزامات الکترونیک باشد از ترانس کاهنده مصرف برق استفاده می شود .
این ترانسفورماتور ولتاژ خانگی ( 220/120 ولت) را از ولتاژ اولیه به ولتاژ پایین در سمت ثانویه تبدیل می کند . در صورتی که دستگاه های الکترونیکی برای توان بالاتر طراحی شده باشند ، از ترانسفورماتورهایی با فرکانس کاری بالا استفاده می شود . جالب است بدانید شارژر هایی که به طور روزانه به کار می برید ، مجهز به یک ترانس کاهنده هستند .
مراحل تبدیل ولتاژ ترانس کاهنده مصرف برق
استفاده از ترانس کاهنده مصرف برق در وسایل الکتریکی که با ولتاژ پایین کار می کنند ، بسیار ضروری و مهم است . این ترانسفورماتورها سطح ولتاژ را پایین می آورند و آن را برای سیستم های مصرف کننده انرژی متعادل می کنند . تبدیل ولتاژ توسط این دستگاه در چندین مرحله انجام می شود که در زیر به طور مختصر راجع به آن صحبت خواهیم کرد .
منبع اصلی انتقال برق باید بالاترین سطح ولتاژ ممکن را داشته باشد ، در این سیستم برای کاهش تلفات توان از ولتاژ بالا و جریان کم بهره می گیرند . شبکه برق به گونه ای طراحی شده است ، که باید به یک سیستم انتقال با سطوح ولتاژ مختلف متصل شود .
ترانس کاهنده مصرف برق در نقطه اتصال سیستم های انتقال با سطوح ولتاژ مختلف استفاده می شود . این دستگاه سطح ولتاژ را از مقدار بالا به مقدار کمتر کاهش می دهد (به عنوان مثال 765 به 220 کیلو ولت ، 410 به 220 کیلو ولت ، 220 به 110 کیلو ولت ) .
مرحله بعدی در تبدیل سطح ولتاژ ، تطبیق ولتاژ انتقال با سطح توزیع می باشد . نسبت ولتاژ مشخصه در این مورد 220 به 20 کیلو ولت ، 110 به 20 کیلو ولت است . توان حداکثری این ترانسفورماتورها تا 60 mVA می باشد ، اغلب در چنین ترانسفورماتورهایی یک کلید تغییر بار هم نصب می گردد .
مرحله نهایی در تبدیل ولتاژ ، تطبیق ولتاژ با سطح ولتاژ خانگی است . ترانسفورماتورهای کاهنده تا 5 میلی ولت ( اغلب 1 میلی ولت آمپر ) و با ولتاژهای 35 ، 20 ، 10 کیلوولت در روش HV و 400 به 200 ولت در روش LV درجه بندی می شوند .
انواع ترانس کاهنده مصرف برق
ترانس کاهنده مصرف برق در انواع و مدل های مختلفی تولید و دسته بندی می شود . این ترانسفورماتور بر اساس شکل ، منبع تغذیه ، تعداد سیم پیچ و … به انواع مختلفی دسته بندی می گردد که در ادامه مطلب به هر یک از آنها با طور مختصر اشاره می کنیم .
ترانسفورماتور تک فاز : ترانس کاهنده تک فاز اغلب در خانه استفاده می شود ، به منبع تغذیه تک فاز متصل و سیم های فاز و نول به سیم پیچ اولیه متصل می شوند ؛
- ترانسفورماتور سه فاز : ترانسفورماتورهای کاهنده سه فاز، بیشتر در صنعت کاربرد دارند ، اما در برقی خانه های مسکونی نیز به کار گرفته می شوند . این ترانس برای کاهش ولتاژ بالاتر در حدود 380 ولت به سطح مورد نیاز ، در یک شبکه سه فاز طراحی شده است .
- ترانسفورماتور چند سیم پیچه : این ترانس دارای یک سیم پیچ اولیه و دو یا چند سیم پیچ ثانویه است ، که این طراحی این امکان را برای ترانسفورماتور فراهم می کند ، تا به پیکربندی متفاوتی از جریان و ولتاژ دسترسی داشته باشد .
- ترانسفورماتور حلقوی : ترانس کاهنده مصرف برق حلقوی از نظر وزن سبک و اندازه کوچکی دارد . این ترانسفورماتور بسیار ارزان می باشد ؛ زیرا طول سیم پیچ به دلیل هسته دایره ای شکل ، بسیار کوتاهتر از سایر ترانس هاست و در مقایسه با سایر ترانسفورماتورها قادر به تحمل دمای بالاتری می باشد .
- ترانسفورماتور زرهی : روی این ترانس یک کویل تعبیه شده و به همین دلیل ساخت آن بسیار ساده و ارزان است . این ترانس به این دلیل که ، سیم پیچ ها هسته را مانند زره پوشانده اند ، زرهی نامیده می شود . با این حال ، به دلیل تراکم سیم پیچ ، بررسی و تعمیر آن دشوار است .
مزایا و معایب ترانس کاهنده مصرف برق
ترانس کاهنده مصرف برق ، مزایای زیادی را به کاربران خود ارائه می دهد که در این بخش از مطلب به مهمترین مزایای آن اشاره می کنیم .
- مهمترین مزایای این دستگاه عبارتند از :
- ولتاژ را کاهش می دهد و انتقال نیرو را آسان تر و ارزان تر می کند .
- راندمان بالای 99 درصد را ارایه می دهد .
- نیازهای مختلف ولتاژ را فراهم می کند .
- راه اندازی آن نیاز به بودجه کمی دارد .
- بسیار مطمئن و قابل اطمینان است .
- قادر به کار در مدت زمان طولانی و بی وقفه است .
- معایب ترانس کاهنده مصرف برق :
این دستگاه در کنار مزایای بی‌شمار ، خالی از ایراد نیست ، در زیر به رایج ترین معایب این دستگاه اشاره می کنیم :
- نیاز به نگهداری دقیق دارد .
- عیب یابی آن زمان زیادی می برد .
ساخت دستگاه کاهش برق
ساخت ترانس کاهنده مصرف برق سخت و زمان بر است. فرآیند ساخت آن کمی متفاوت تر از ترانس های افزاینده برق می باشد. آن ها باعث کاهش ولتاژ و جریان در خطوط انتقال می شوند. به همین دلیل کارشناسان در طراحی و تولید این تجهیز از فرمولاسیون خاصی پیروی می کنند. در زیر ساخت این ترانسفورماتور را توضیح می دهیم؛
- طراحی: ابتدا باید به طراحی دستگاه بپردازیم. این مرحله شامل تعیین ولتاژ و جریان ورودی و خروجی، تعیین نوع ترانسفورماتور (تک فاز یا سه فاز)، محاسبه نسبت ولتاژ و جریان، انتخاب مواد و متریال های مناسب و تعیین ابعاد فیزیکی ترانسفورماتور می شود.
- انتخاب مواد: بعد از طراحی، مواد لازم برای ساخت ترانسفورماتور انتخاب می گردد. انتخاب هسته (فولاد سیلیسیومی) و خرید سیم های رویه و پیچ، روغن عایقی، مواد عایقی و… باید متناسب با نوع دستگاه انجام شود.
- ساخت هسته: ابتدا هسته ترانسفورماتور با استفاده از ورقه های فولاد سیلیسیومی به شکل مورد نیاز برش می دهند. سپس این ورقه ها به صورت لایه ای به هم می چسبانند، تا هسته ترانسفورماتور شکل گیرد.
- سیم پیچ های ترانسفورماتور: ساخت ترانس کاهنده مصرف برق، نیاز به دانش و مهارت است. سیم پیچ های ترانسفورماتور که شامل؛ پیچ ورودی و پیچ خروجی است. با استفاده از سیم های مسی یا آلومینیومی به دقت پیچیده می شوند.
- مونتاژ: پس از تهیه هسته و سیم پیچ ها، قطعات ترانسفورماتور شامل؛ هسته، پیچ ها، مواد عایقی و قطعات دیگر مونتاژ می گردند.
- آزمایش و تست: در انتها، ترانسفورماتور کاهنده برق تولید خواهد شد. با معیار های استاندارد به آزمایش و تست آن بپردازید، تا از کیفیت و عملکرد صحیح دستگاه اطمینان حاصل کنید.
به طور کلی، ساخت ترانس کاهنده مصرف برق زمان بر و نیازمند دقت و دانش فنی بالایی است. اگر نیاز به کاهش ولتاژ و جریان در شبکه می باشید، این تجهیز الکتریکی قدرتمند را تهیه کنید.
اصل عملیات ترانس کاهنده مصرف برق
در اکثر خانه ها ، جریان برق با ولتاژ 220 ولت اجرا می شود . با این حال ، برای عملکرد صحیح ، بسیاری از وسایل به یک ترانسفورماتور متصل می شوند . ولی اگر دستگاهی بخرید که با ولتاژ پایین‌تری کار می‌کند ، چه کاری باید انجام دهید ؟ قطعا اگر دستگاه را بدون ترانس کاهنده مصرف برق به پریز وصل کنید ، به احتمال زیاد به محض اینکه آن را روشن کنید ، می سوزد !
ترانس کاهنده برای انجام عملیات خود مجهز به دو سیم پیچ اولیه و ثانویه است . سیم پیچ اولیه به یک منبع ولتاژ متناوب به نام ولتاژ اولیه متصل می شود ، سیم پیچ ثانویه نیز به بار متصل می شود و بار ولتاژ اندازه گیری شده ( بالا یا کم ) را نشان می دهد .
در منبع ، جریان از دور سیم پیچ اولیه عبور می کند و یک شار مغناطیسی را ایجاد می کند ، که از دور های سیم پیچ دوم ترانس کاهنده مصرف برق عبور می کند . در سیم پیچ ثانویه ، یک نیروی محرکه الکتریکی تشکیل می شود ، در نتیجه ولتاژی که با ولتاژ اولیه متفاوت است ، تولید می شود .
تفاوت بین ولتاژ اولیه و نهایی با تفاوت در تعداد دور سیم پیچ های اولیه و ثانویه تعیین می گردد . اگر تعداد دورهای ثانویه کمتر از اولیه باشد ، ولتاژ کاهش می یابد و اگر تعداد دورهای سیم پیچ بیشتری باشد ، ولتاژ افزایش می یابد . در ترانس کاهنده مصرف برق ، ولتاژ بدون تغییر فرکانس تغییر می کند .
چرا در صنعت کاهش مصرف انرژی برق مهم است؟
در این بخش از مقاله ترانس کاهنده مصرف برق درباره اهمیت کاهش ولتاژ در صنایع صحبت می کنیم. کاهش مصرف انرژی برق در صنعت اهمیت بسیار زیادی دارد و دارای تأثیرات مثبت بسیاری بر صنعت، محیط زیست و اقتصاد است. در زیر به برخی از دلایل آن، اشاره می کنیم؛
- کاهش هزینه ها: با کاهش مصرف انرژی برق، هزینه های صنعتی کاهش می یابد. این امر به افزایش سود آوری و رقابت پذیری شرکت ها کمک می کند.
- کاهش اتلاف انرژی: انرژی که به صورت اتلافی در فرآیند های صنعتی مصرف می گردد، منجر به افزایش هزینه ها و گازهای گلخانه ای می شود. با کاهش مصرف انرژی، این اتلافات کاهش یافته و برای محیط زیست مفید خواهد بود.
- حفظ محیط زیست: ترانس کاهنده مصرف برق به بهبود وضعیت الکتریکی شبکه کمک می کند. مصرف بیش از حد انرژی برق منجر به افزایش انتشار گاز های گلخانه ای، آلودگی هوا و تغییرات اقلیمی می شود. با کاهش مصرف انرژی به حفظ محیط زیست کمک کنید.
- افزایش پایداری منابع انرژی: با کاهش مصرف انرژی، فشار بر منابع انرژی طبیعی کاهش می یابد. همچنین امکان استفاده از منابع انرژی پایدار و تمیز نیز مهیا می شود.
- تشویق به نوآوری و بهره وری: کاهش مصرف انرژی به شرکت ها انگیزه می دهد، تا به روش های نوآورانه تر و بهره ورتری برای مصرف انرژی بپردازید.
- تأمین انرژی بهتر: با کاهش مصرف انرژی، امکان تأمین بهتر و پایدار تر انرژی برای صنایع و جوامع فراهم می شود.
ترانس کاهنده مصرف برق در بسیاری از کسب و کار ها استفاده می شود. کاهش مصرف انرژی برق در صنعت نه تنها به صرفه جویی در هزینه ها و افزایش سودآوری موثر است، بلکه به حفظ محیط زیست، کاهش اتلاف انرژی و تأمین انرژی بهتر نیز کمک می کند.
اجزای اصلی ترانس کاهنده برق
ترانس کاهنده برق یکی از بهترین دستگاه های الکتریکی است، که برای کاهش ولتاژ برق از یک سطح به سطح دیگر استفاده می شود. این دستگاه، قدرت الکتریکی شبکه را تضمین می نماید. از اجزای اصلی آن عبارتند از؛
- هسته: هسته ترانسفورماتور از جنس فولاد سیلیسیومی یا فریت است، که به عنوان مسیر اصلی جریان مغناطیسی برای انتقال انرژی بین دو پیچ استفاده می شود.
- سیم پیچ ها (پیچ ورودی و پیچ خروجی): سیم پیچ ها از سیم های مسی یا آلومینیومی تشکیل شده اند، که به دور هسته پیچیده می شوند. پیچ ورودی (پرایمری) و پیچ خروجی (سکاندری) در ترانسفورماتور وظیفه انتقال انرژی از ورودی به خروجی را بر عهده دارند.
- روغن عایقی: روغن عایقی درون ترانسفورماتور برای عایق سازی و خنک کنندگی استفاده می شود. این روغن به عنوان محیط عایقی برای سیم پیچ ها و هسته عمل می کند و حرارت تولید شده توسط ترانسفورماتور را جذب و منتقل می نمایند.
- سیستم خنک کننده: برای حفظ دمای مناسب ترانس کاهنده مصرف برق و جلوگیری از افزایش دما از حد مجاز از سیستم خنک کننده مانند؛ رادیاتور ها یا فن های خنک کننده استفاده می شود.
- قطعات الکتریکی: قطعات الکتریکی مانند؛ مقاومت های حرارتی، سوئیچ های ایمنی و سایر قطعات الکتریکی مورد نیاز برای کنترل و عملکرد صحیح این محصول هستند.
- قاب و قطعات مکانیکی: قاب ترانسفورماتور و قطعات مکانیکی دیگر مانند؛ پایه ها، پیچ های محافظ و… نیز برای حفاظت و سازماندهی مناسب اجزای داخلی ترانسفورماتور استفاده می شوند.
موارد بالا، اجزای اصلی ترانس کاهنده مصرف برق هستند، که با همکاری و هماهنگی، انتقال انرژی بین ولتاژ های مختلف را امکان پذیر می کنند.
مراحل نصب ترانس کاهنده برق
نصب ترانس مصرف کاهنده برق نیازمند رعایت استاندارد های ویژه ای در شبکه است. این زمانی باعث قدرتمند تر شدن شبکه شما می شود، که به شیوه مناسبی در مدار جریان قرار گیرد. در زیر مراحل اصلی نصب این دستگاه را توضیح می دهیم؛
- بررسی محل نصب: ابتدا باید محل مناسب برای نصب ترانسفورماتور را انتخاب کنید. این محل باید دارای فضای کافی، دسترسی آسان به ترانسفورماتور و امکانات لازم برای نصب و پیکربندی مناسب باشد.
- حمل و جا به جایی: ترانسفورماتور ها معمولاً سنگین هستند. برای حمل و جا به جایی آن ها نیاز به تجهیزات و وسایل مناسب مانند؛ جک، کرین و وسایل حمل و نقل خاص دارید.
- اتصالات الکتریکی: برقراری اتصالات الکتریکی بین ترانسفورماتور و سیستم برق محلی بسیار حیاتی است. اتصالات باید به درستی انجام شود، تا بر ایمنی محیط بیفزاید.
- اتصالات خنک کننده: اگر ترانسفورماتور دارای سیستم های خنک کننده مانند؛ رادیاتور ها یا فن های خنک کننده است، می بایست اجرای ان را به متخصصین مربوطه بسپارید.
- آزمایش و تست: پس از نصب ترانس کاهنده مصرف برق، باید آزمایش ها و تست های لازم برای اطمینان از عملکرد صحیح آن انجام شود. این شامل؛ تست های برقی، عملکردی و ایمنی است.
- مدارک و مستندات: تمامی مدارک و مستندات مربوط به نصب و راه اندازی ترانسفورماتور باید به درستی تهیه و نگهداری شود.
- آموزش و آگاهی: پس از نصب ترانسفورماتور، افراد مربوطه باید آموزش های لازم را دریافت کند، تا بتواند به درستی از ترانسفورماتور استفاده کنند و مشکلات احتمالی را شناسایی و رفع نمایند.
با رعایت مراحل فوق، نصب ترانس کاهنده مصرف برق به درستی و با کیفیت انجام می شود و عملکرد صحیح دستگاه تضمین می شود. در هر صورت، برای نصب آن با یک تکنسین ماهر و حرفه ای همکاری کنید.
سوال و جواب درباره ترانس کاهنده برق
۱. ترانسفورماتور کاهنده برق چیست؟
ترانسفورماتور کاهنده برق یک دستگاه الکتریکی است، که برای کاهش ولتاژ برق از یک سطح به سطح دیگر استفاده می شود.
۲. ترانس کاهنده برق چه کاربرد هایی دارد؟
ترانسفورماتور های کاهنده برق برای کاهش ولتاژ برق در شبکه های برق، صنایع، ساختمان ها و دیگر اماکن به کار برده می شوند.
۳. ترانس کاهنده مصرف برق چگونه عمل می کند؟
این دستگاه از اصول تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مغناطیسی و بالعکس استفاده می کند، تا ولتاژ برق را از یک سطح به سطح دیگر تغییر دهد.
۴. ترانس کاهنده چه مزایا و معایبی دارد؟
مزایا: افزایش ایمنی، کاهش انرژی از دست رفته، کاهش ولتاژ برق برای استفاده در تجهیزات حساس.
معایب: افت ولتاژ، هزینه های نگهداری و نصب بالا.
۵. چه واحد های اندازه گیری برای ترانسفورماتور های کاهنده برق وجود دارد؟
معمولا واحد اندازه گیری این دستگاه برای ولتاژ و جریان، ولت (V) و آمپر (A) است.
۶. چه تفاوت هایی بین ترانسفورماتور کاهنده و ترانسفورماتور افزاینده وجود دارد؟
ترانسفورماتور کاهنده برق ولتاژ را کاهش می دهد، در حالی که ترانسفورماتور افزاینده برق ولتاژ را افزایش خواهد داد.
۷. چه تفاوت هایی بین ترانسفورماتور کاهنده برق و اینورتر وجود دارد؟
ترانس کاهنده مصرف برق، ولتاژ برق را تغییر می دهد، در حالی که اینورتر جریان مستقیم برق را به جریان متناوب تبدیل می نماید.
۸. چه مواردی را باید برای انتخاب ترانسفورماتور کاهنده برق در نظر گرفت؟
نیاز ولتاژ و جریان، کاربرد های مورد استفاده، کیفیت و قدرت ترانسفورماتور، فضای نصب و سایر عوامل فنی را در انتخاب محصول در نظر بگیرید.
۹. چگونه می توانیم از ترانسفورماتور کاهنده برق را نگه داری کنیم؟
نگه داری منظم، بررسی و تست های دوره ای، حفظ سطح روغن، تمیزی و عیب یابی مرتب بهترین راهکار برای بهوببد وضعیت الکتریکی این محصول است.
۱۰. چه عواملی بر روی عمر مفید ترانسفورماتور تاثیر دارند؟
شرایط عملیاتی، نگهداری و تعمیرات منظم، محیط نصب، دما و رطوبت، کیفیت تولید و مواد اولیه و… عمر مفید و عملکرد آن را تحت تاثیر قرار می دهند.
در پایان
شرکت مهندسی طاها ترانس از تولید کنندگان معتبر انواع ترانسفورماتور از جمله ترانس کاهنده مصرف برق ، می باشد . این برند این ترانسفورماتور را در انواع مختلف و متناسب با نیاز شما با کیفیت بالا تولید و با قیمت مناسب عرضه می نماید .
برای خرید ترانس کاهنده مصرف برق این برند کافی است به فروشگاه آنلاین طاها ترانس مراجعه نمایید و محصول مورد نظر را در تعداد دلخواه سفارش داده و منتظر بمانید ، تا آن را در درب منزل تحویل بگیرید .
مقالات پیشنهادی
