تست

ترانسفورماتور | راهنمای انتخاب ترانسفورماتور

ترانسفورماتور

ترانسفورماتور، ترانسفورمر یا ترانس

واژه ترانسفورماتور در اصل برگرفته از کلمه (Transformer) یا ترانسفورمر است که در فارسی تغییر شکل داده است و هر دوی آنها صحیح هستند. اما واژه ترانس که در محاوره رایج شده است از نظر لغوی صحیح نیست و بهتر است که در نوشته های علمی مورد استفاده قرار نگیرد.

ترانسفورماتور یا ترانسفورمر وسیله ای است که انرژی الکتریکی را از طریق ایجاد یک میدان مغناطیسی از یک سیم پیچ به یک یا چند سیم پیچ دیگر منتقل میکند. در این انتقال، سطح ولتاژی که در سیم پیچ ها القا میشود متناسب با تعداد دور آنها میباشد. کاربرد اصلی ترانسفورماتور در شبکه قدرت است. از آنجاییکه در یک شبکه قدرت توان الکتریکی باید تا مصرف کننده مسیرهای طولانی طی کند، مقدار زیادی از آن در طول این مسیر اتلاف میشود.

وظیفه ترانسفورمر در شبکه انتقال این است که سطح ولتاژ شبکه را بالا ببرد تا از آنجاییکه توان انتقالی ثابت است، جریان عبوری از خطوط به همان نسبت کاهش یابد. این کاهش جریان باعث کاهش چشمگیر توان تلفی در خطوط انتقال خواهد شد. در سمت مصرف کننده برای اینکه ولتاژ به سطح دستگاه های مصرف کننده انرژی الکتریکی برسد، دومرتبه ترانسفورماتورها وارد میشوند تا در چند مرحله ولتاژ را پایین بیاورند. از آنجاییکه ترانسفورماتورها فقط با برق جریان متناوب (AC) کار میکنند، برق شبکه قدرت از نوع AC است.

گرچه استفاده از ترانسفورمرها برای نخستین مرتبه در شبکه های قدرت رواج یافت ولی با ظهور و گسترش علم الکترونیک قدرت، امروزه در بسیاری از دستگاه ها شاهد حضور این عنصر حیاتی هستیم. از یک شارژر بسیار کوچک تلفن همراه گرفته تا محرک های موتورهای غول پیکر الکتریکی از انواع مختلف ترانسفورماتور استفاده شده است.

ترانسفورماتور از یک یا چند سیم پیچ و یک هسته تشکیل شده است. سیم پیچ ها بسته بنوع کاربرد ترانسفورماتور با توپولوژی های مختلفی بر روی هسته پیچیده میشوند. بعنوان مثال سیم پیچ ها میتوانند بر روی ساق های جداگانه پیچیده شوند یا بر روی همدیگر و بر روی یک ساق باشند. سیم استفاده شده برای سیم پیچ از سیم های لاکی با ضخامت بسیار کم گرفته تا کابل های ضخیم ولتاژ بالا میتواند باشد.

هسته ترانسفورماتور بسته به فرکانس کاری آن میتواند از جنس های مختلفی تشکیل شده باشد. بعنوان مثال در فرکانس برق شهر از هسته های آهنی استفاده و در فرکانس های چند ده کیلوهرتز از هسته هایی از جنس فریت استفاده میگردد. هرچه ابعاد هسته بزرگتر باشد، ترانسفورماتور قابلیت انتقال توان الکتریکی بیشتری را دارا است. به همین دلیل است که ترانسفورماتور استفاده شده در یک شارژر موبایل ابعاد بسیار کوچک و ترانسفورماتور شبکه انتقال قدرت ابعاد بسیار غول پیکری دارد. البته ابعاد یک ترانسفورماتور به فرکانس کاری آن نیز بستگی دارد.

انواع ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها را بر اساس مولفه های گوناگون میتوان دسته بندی کرد. این مولفه ها شامل:

۱- فرکانس

  • ترانسفورماتور فرکانس پایین
  • ترانسفورماتور فرکانس بالا یا ترانسفورماتور سوئیچینگ

۲- توان

  • ترانسفورماتور توان پایین
  • ترانسفورماتور توان متوسط
  • ترانسفورماتور توان بالا

۳- ساختار هسته و سیم پیچی

  • ترانسفورماتور حلقوی
  • ترانسفورماتور پلانار
  • سیم پیچ ها بر روی دو ساق جداگانه
  • سیم پیچ ها بر روی یک ساق

۴- جنس عایق

  • ترانسفورماتور با عایق روغنی
  • ترانسفورماتور با عایق گاز SF6
  • ترانسفورماتور با عایق هوا و مواد جامد

۵- کاربرد

  • ترانسفورماتور قدرت
  • ترانسفورماتور جریان
  • ترانسفورماتور تغذیه
  • اتوترانسفورماتور

۶- تک فاز یا سه فاز

  • ترانسفورماتور تک فاز
  • ترانسفورماتور سه فاز

۷- افزاینده یا کاهنده

  • ترانسفورماتور افزاینده
  • ترانسفورماتور کاهنده

۸- سطح ولتاژ

  • ترانسفورماتور فشار ضعیف
  • ترانسفورماتور فشار متوسط
  • ترانسفورماتور فشار قوی

۹- نوع خنک کنندگی

  • هوا
  • روغن
  • فن
  • آب خنک

کاربرد ترانسفورماتور

  • کاربرد ترانسفورماتور در شبکه قدرت
  • کاربرد ترانسفورماتور در صنعت
  • کاربرد ترانسفورماتور در الکترونیک قدرت

جهت سهولت در انتخاب، انواع دسته بندی های ترانسفورماتور به همراه مشخصات آنها در ذیل مشاهده و قابل بررسی است.