نحوه‌ی عملکرد ترانسفورماتور قدرت

نحوه‌ی عملکرد ترانسفورماتور قدرت

ترانسفورماتور ، از دو سیم پیچ تشکیل شده است که روی یک هسته مغناطیسی قرار گرفته‌اند. یکی از این سیم پیچ‌ها که سیم پیچ اولیه نام دارد ؛ به منبع توان AC متصل است و یک شار متغیر با زمان را در هسته ترانسفورماتور ایجاد می‌کند. در نتیجه این عمل ، ولتاژ روی سیم پیچ دوم یا همان سیم پیچ ثانویه القا می‌شود. بنابراین وقتی یک بار الکتریکی به سیم پیچ ثانویه متصل شود ؛ جریان در سیم پیچ برقرار می‌شود. در این مقاله قصد داریم با نحوه عملکرد ترانسفورماتور قدرت آشنا شویم. با ما همراه باشید.

ترانسفورماتور قدرت

ترانسفورماتورها ، می‌توانند برق AC را در یک ولتاژ دریافت کرده و آن را در سطح ولتاژ دیگری تحویل بدهند. با این روش به ما کمک می‌کنند تا در انتقال توان به فواصل طولانی به بهره بیشتری دست یابیم.

قاعده‌ی کلی کار یک ترانسفورماتور

قاعده کلی کار یک ترانسفورماتور ، بسیار ساده است که در ادامه به بررسی آن‌ می‌پردازیم.

القای الکترومغناطیسی : بر اساس این قاعده کلی ، عبور شار مغناطیسی متغیر از داخل یک حلقه ، باعث القای نیروی محرکه الکتریکی در آن می‌شود. این میدان مغناطیسی متغیر با زمان ، به سادگی با استفاده از یک سلف قابل ساختن است و یک رسانای قابل جریان در اطراف میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. اگر جریان عبوری از سلف متناوب باشد ؛ میدان مغناطیسی که توسط آن ساخته می‌شود نیز متناوب خواهد بود و نوسان خواهد کرد. این شار مغناطیسی ، می‌تواند به کمک یک هسته فرومغناطیسی ، به یک سیم پیچ که دیگر متصل شود. این شار مغناطیسی متناوب با استفاده از القای الکترومغناطیسی ، در سیم پیچ ثانویه نیروی محرکه القا می‌کند. وقتی که دورهای سیم پیچ به صورت سری با هم بسته شده اند ؛ نیروی محرکه برآیند ، برابر مجموع نیرو محرکه‌هایی خواهد بود که به هر یک از دورهای سیم پیچ القا شده است. تا زمانی که شار مغناطیسی یکسانی از سیم پیچ اولیه و ثانویه عبور می‌کند ؛ نیروی محرکه القا شده بر دور برای هر دو سیم پیچ یکسان خواهد بود. به سادگی می‌توان نتیجه گرفت که اگر تعداد دورهای سیم پیچ ثانویه کمتر از تعداد دورهای سیم پیچ اولیه باشد ؛ ترانسفورماتور کاهنده ولتاژ خواهد بود. در حالت برعکس نیز افزاینده ولتاژ را خواهیم داشت. بر اساس بقای انرژی جریان سیم پیچ اولیه و ثانویه باید با هم متناسب باشند. ترانسفورماتورهای سه فاز از سه عدد تشکیل می‌شوند. البته پیکربندی سیم‌ پیچ هر یک از آن‌ها متفاوت است. ترانسفورماتورها از صفحاتی از جنس استیل تشکیل می‌شوند که از همدیگر عایق هستند. این صفحات استیلی ، برای قرارگیری شاخه های هر فاز ، برش داده شده و در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. علت استفاده از صفحات نازک ، کاهش تلفات جریان گردابی است. هنگام انتقال توان از سیم پیچ اولیه و ثانویه ، تلفات انرژی گوناگون رخ می‌دهد. همه‌ی انرژی‌های تلف شده به شکل گرما ، از ترانسفورماتور خارج می‌شوند. بنابراین ترانسفورماتور در داخل روغن سرد کننده قرار می‌گیرد تا گرما به واسطه آن خارج شود. روغن با استفاده از جریان همرفتی گرما را خارج می‌کند.

مزایا و معایب استفاده از ترانسفورماتور

ترانسفورماتور نیز دارای مزایا و معایب زیادی می‌باشد. از مزایای آن می‌توان به کنترل و تثبیت ولتاژ انتقالی ، عدم نیاز به زمان آماده سازی برای شروع کار و دارای کارایی بالا و نیاز به نگهداری کم اشاره کرد. همچنین به صرفه بودن و صرف هزینه‌های کم یکی دیگر از مزایای ترانسفورماتور به حساب می آید. ترانسفورماتور قابلیت برقراری ایزولاسیون با اتصال به زمین را دارد. همچنین به صورت ایستا کار می‌کند و حرکتی ندارد.

از معایب آن می‌توان به هدر رفتن جریان اشاره کرد که دلیل آن نیز استفاده از هسته آهنی و حرارت تولیدی زیاد می باشد که این کار احتیاج به خنک سازی دارد و منجر می‌شود که جریان متوقف شود.

سخن پایانی

فروشگاه سنسور صنعت نوین ، نمایندگی رسمی محصولات تبریز پروژه می‌باشد که با ارائه‌ی محصولات با کیفیت و متنوع در زمینه‌ی سنسور کد ، سنسورهای نوری ، القایی ، خازنی ، التراسونیک و موارد دیگر فعالیت دارد. برای اطلاع از سایر محصولات و دریافت اطلاعات بیشتر ، به این وبسایت مراجعه کنید.