بلاگ

انواع ترانسفورماتور

انواع ترانسفورماتور

انواع ترانسفورماتور: ترانسفورماتور یکی از بخش‌های اصلی در سیستم‌های قدرت الکتریکی به حساب می‌آید. این نوع ابزارآلات، بیشتر به منظور تغییر سطوح ولتاژ گوناگون به کار گرفته می‌شوند. به وسیله‌ی ترانسفورماتور می‌توان ولتاژ تولید شده توسط نیروگاه‌ها را تا سطح بهینه ولتاژ سیستم رشد داد و در آخر مختص سیستم توزیع تغییراتی را اعمال نمود. ترانسفورماتور ولتاژ و جریان نیز هر یک به ترتیب در اندازه‌گیری ولتاژها یا جریان‌های خیلی بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. مطابقت امپدانس و ایزوله نمودن مدارها، از سایر کاربردهای ترانسفورماتورها به شمار می‌رود. ترانسفورماتور یک تجهیز پر استفاده در زمینه برق و الکترونیک است. این تجهیز یک نوع دستگاه الکترومغناطیسی بوده که بر پایه‌ی اصل الکترومغناطیس به دست مایکل فارادی تولید شده است. تمامی انواع ترانسفورماتور از قوانین برابری پیروی می‌کنند؛ اما شیوه تولید آن‌ها دارای تفاوت است. ترانسفورماتورها بر مبنای کاربرد، طراحی، تولید و… انواع گوناگونی دارند.

⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

نیرو ترانس، عرضه کننده انواع ترانس جریان ct

⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

 

خرید ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها بر اساس پارامترهای مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند که از جمله آن‌ها می‌توان به کاربرد، جنس، ساخت و… اشاره کرد. در ادامه انواع ترانسفورماتور را بررسی می‌کنیم:

ترانسفورماتور از نظر جنس هسته

☑️ هسته هوایی

هوا یا پلاستیک در این ترانس‌ها هسته اصلی است یعنی در دو هسته پلاستیکی سیم پیچ‌ها پیچیده می‌شوند و عملا هسته فیزیکی وجود ندارد.

☑️ هسته فرومغناطیس-آهنی

هسته این ترانس از جنس مواد فرومغناطیس است. یعنی برای افزایش میدان مغناطیسی آن از یک هسته فرومغناطیسی در ترانس استفاده می‌کنند. شدت این میدان به نفوذپذیری ماده مغناطیسی آن بستگی دارد.

ترانسفورماتورها از نظر تبدیل ولتاژ

☑️ ترانسفورماتور افزاینده

در این ترانس ولتاژ موجود در سیم پیچ ثانویه بیشتر از سطح ولتاژ سیم پیچ اولیه است. چرا که تعداد دورها در اولیه کمتر از ثانویه است.

☑️ ترانسفورماتور کاهنده

این ترانس باعث کاهش ولتاژ AC می‌شود. به عبارت ساده‌تر ولتاژ خروجی به نسبت ولتاژ ورودی بسیار کمتر است. گفتنی است که تعداد دوری که در سیم پیچ اولیه است بیشتر از تعداد دور سیم پیچ ثانویه است.

ترانسفورماتور از نظر کاربرد

☑️ ترانس قدرت

اساسا از این ترانس برای کاهش یا افزایش ولتاژ در نیروگاه‌ها در جهت انتقال کارآمد برق استفاده می‌شود. ولتاژ عملیاتی این ترانس‌ها زیاد است و بازدهی ۱۰۰٪ دارند.

☑️ ترانس توزیع

اصولا برای توزیع برق تجاری و خانگی کاربرد دارند و به نسبت ترانس‌های قدرت اندازه کوچک‌تر و نصب آسان‌تری دارند.

☑️ ترانس ایزولاسیون

در حقیقت عمده کاربرد این ترانس برای جلوگیری از برق گرفتگی است که یک سر آن به زمین وصل شده است.

☑️ ترانس ابزار دقیق

برای ولتاژها و جریان‌های بالا کاربرد دارد و آن‌ها را کاهش می‌دهد تا به رنج ایمنی برسند.
البته دسته‌بندی ترانس‌ها محدود به موارد ذکر شده نیست بلکه از نظر عایق و سیم‌پیچ هم دسته‌بندی می‌شوند و برای کاربردهای خاص استفاده می‌شوند. دو نوع ترانسفورماتور ابزار دقیق در دسترس است، ترانسفورماتور جریان و ترانسفورماتور ولتاژ:

ترانسفورماتور جریان

ترانسفورماتور جریان یا CT برای اندازه‌گیری جریان‌های بسیار بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 ترانسفورماتور ولتاژ

ترانسفورماتور ولتاژ به منظور اندازه‌گیری ولتاژهای بالا به کار می‌رود. برای این منظور، سیم‌ پیچ اولیه ترانسفورماتور به خطوط ولتاژ بالا اتصال می‌یابند. در جهت ثانویه نیز، کلیه تجهیزات اندازه‌گیری همچون کنتور به منظور اندازه‌گیری و تحلیل سطح ولتاژ به آن وصل خواهند شد. انواع گوناگون ترانسفورماتورهای ولتاژ عبارت‌اند از:

💠 الکترومغناطیسی: سیم‌پیچی شده است.

💠 ترانسفورماتور ولتاژ خازنی (CVT): مدار تقسیم ولتاژ خازن را به کار می‌گیرد.

💠 ترانسفورماتور نوری: بر مبنای ویژگی الکتریکی مواد اپتیکی فعالیت می‌کند.

⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

باکیفیت‌ترین ترانس ولتاژ pt را از نیرو ترانس بخواهید.

⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

ترانسفورماتور جریان

ترانسفورماتور از نظر سیم‌ پیچ

ترانسفورماتورها بر مبنای طرح سیم‌ پیچ‌ها در انواع گوناگونی دسته‌بندی می‌شوند که از قرار زیر است:

◀️ ترانسفورماتور دو سیم پیچه

این نوع ترانسفورماتورها مختص هر فاز دو سیم پیچ مجزا دارند که عبارت‌اند از: سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه.

سیم پیچ اولیه به منبع اتصال می‌یابد و سیم پیچ ثانویه تغدیه بار را تأمین می‌کند. این دو سیم پیچ از لحاظ الکتریکی مجزا هستند، اما از تزویج مغناطیسی برخوردار هستند. نیروی محرکه الکتریکی در سیم‌پیچ ثانویه القا می‌شود، از تغییر شار مغناطیسی ایجاد می‌گردد که به علت تغییر جریان در سیم پیچ اولیه است و به عنوان القای متقابل برای عموم مطرح است. ولتاژ خروجی وابسته به نسبت دور دو سیم‌ پیچ است و می‌تواند در مقایسه با ولتاژ اولیه کاسته یا افزایش یابد.

◀️ اتوترانسفورماتور

سیم پیچ اتوترانسفورماتور از سه سر برخوردار بوده که دو مورد از آن‌ها ثابت می‌باشند و یک مورد از آن‌ها متغیر تاست. با جابه‌جایی سر متغیر می‌توان تعداد دور در سیم پیچ ثانویه را افزایش یا کاهش داد؛ در نتیجه با این عمل موجب کاهش یا افزایش ولتاژ خروجی خواهیم شد. این فرآیند در هر دو پیکربندی به منظور افزایش یا کاهش جریان و ولتاژ ورودی به کار می‌رود.

چنانچه منبع تغذیه به پایانه‌های ثابت اتصال یابد، ولتاژ خروجی قادر به کاهش خواهد بود (کاهنده). در پیکربندی معکوس نیز منبع تغذیه به نقطه انشعاب متغیر اتصال می‌یابد و ولتاژ خروجی از ورودی بیشتر خواهد شد (افزاینده). سیم پیچ ثانویه به طور الکتریکی به سیم پیچ اولیه متصل می‌شود، از این رو هیچ عایق الکتریکی در میان نبوده و موجب کاهش شار نشتی مغناطیسی می‌شود.

نیرو محرکه الکتریکی در سیم پیچ نیز به علت خودالقایی دچار القا می‌گردد؛ در نتیجه ولتاژ خروجی ناشی از رسانش و القا است. ترانسفورماتورهای استاندارد از سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه برخوردار هستند که در دو سمت گوناگون تعبیه شده‌اند، اما در سیم پیچ‌های اتوترانسفورماتور، سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه به طور فیزیکی و مغناطیسی به شکل سری به یکدیگر اتصال پیدا کرده‌اند.

ترانسفورماتور از نظر عایق 

ترانسفورماتورها را بر مبنای عایق به کار رفته می‌توان در دو نوع خشک و روغنی دسته‌بندی نمود:

☑️ ترانسفورماتور خشک

این گونه ترانسفورماتورها فاقد سیستم خنک کننده مایع هستند. سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور با استفاده از رزین اپوکسی تحت پوشش قرار گرفته‌اند تا در برابر نفوذ رطوبت حفاظت شوند. از این رو تنها محیط خنک‌کننده هوا است. از آنجا که هوا عایق مطلوبی نیست، در نتیجه در ترانسفورماتور خشک پیچه‌های بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند تا دمای بالا را جبران کنند.

انواع ترانسفورماتور

این همان مسئله‌ای است که ناشی از آن، ترانسفورماتورهای خشک بازه‌های در ولتاژ فراتر از ۳۳ کیلوولت به کار نمی‌روند. به علت وجود سیستم خنک‌کننده ضعیف ترانس‌های خشک، آن‌ها گرمای بیش از اندازه‌ای دارند که طول عمرشان را کاهش می‌دهد. افزون بر این، به منظور اطمینان از گردش هوا، نیاز به بررسی منظم احساس می‌شود. ترانسفورماتورهای خشک در فضای داخلی به کار گرفته می‌شوند، چرا که خطر آتش‌سوزی در این محیط‌ها کمتر است.

☑️ ترانسفورماتور روغنی

این مدل از ترانسفورماتورها با استفاده از روغن قابل اشتعال در فرآیند خنک‌ کاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. روغن در مقایسه با ترانسفورماتورهای خشک از سرمایش بهتری برخوردار بوده و به همین علت در ترانسفورماتورهای توان بالا مختص محیط‌های خشن خارجی به کار می‌رود. از معایب ترانسفورماتورهای روغنی این است که به علت وجود مخزن روغن و سنسورهای لازم به منظور پایش رطوبت و… از لحاظ اندازه خیلی بزرگ هستند. روغن قابل اشتعال بوده، از این رو ترانس‌های روغنی در فضای داخلی مطلوب نخواهند بود.

ترانسفورماتور از نظر تعداد فاز

ترانسفورماتورها از لحاظ تعداد فاز در انواع ترانسفورماتور تک‌فاز و سه‌فاز دسته‌بندی می‌شوند.

⬅️ ترانسفورماتور تک فاز

ترانسفورماتور تک فاز یک ترانسفورماتور است که از یک سیم پیچ اولیه و یک سیم پیچ ثانویه تشکیل شده است. ترانسفورماتور تک فاز در مواردی همچون اجاق مایکروویو، شارژر تلفن همراه و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مدل از ترانسفورماتورها از دو ترمینال ورودی در سیم پیچ اولیه و همچنین دو ترمینال خروجی در حال اتصال با سیم پیچ ثانویه برخوردار هستند. منبع تغذیه AC به سیم پیچ اولیه عرضه خواهد شد، در شرایطی که بار به سیم پیچ ثانویه اتصال می‌یابد.

⬅️ ترانسفورماتور سه فاز

ترانسفورماتور سه فاز از شش سیم پیچ تشکیل شده است که سه مورد از آن‌ها سیم پیچ اولیه و سه مورد دیگر سیم پیچ ثانویه مختص هر فاز است. این نوع ترانسفورماتورها از ۱۲ ترمینال (۲ ترمینال مختص هر فاز) برخوردار هستند که با نظر به اتصال ستاره و مثلث، به شکل مساوی در هر دو سوی تقسیم می‌گردند. به عنوان جایگزین برای ترانسفورماتور سه فاز می‌توان سه ترانسفورماتور تک فاز را مورد استفاده قرار داد. ترانس‌های سه فاز مختص انتقال و توزیع برق هستند.

ترانسفورماتور از نظر طراحی هسته

بر مبنای طراحی هسته، ترانسفورماتورها به دو نوع زیر تقسیم می‌شوند:

☑️ ترانسفورماتور هسته‌ای 

هسته این نوع ترانسفورماتورها به شکلی طراحی شده که از دو ساق برخوردار است و هر کدام دارای سیم پیچ مجزایی (سیم پیچ اولیه و ثانویه) هسند. سیم پیچ‌ها عمده‌ی سطح را تحت پوشش قرار می‌دهند و هسته را احاطه می‌نمایند. هسته با استفاده از ورقه‌هایی به شمایل L و نسبتاً مربعی تهیه می‌گردد. تعمیر و نگهداری این مدل از ترانسفورماتورها به علت داشتن سیم‌پیچ‌های جداگانه نسبت به نوع زرهی راحت‌تر است.

☑️ ترانسفورماتور زره‌ای 

هسته این مدل از ترانسفورماتورها با استفاده از ورقه‌هایی به شمایل E و I تهیه شده و نمای ظاهری آن مستطیلی است. هر دو سیم پیچ در اطراف ساق مرکزی و بر روی هم تعبیه می‌شوند. سیم پیچ قسمت عمده هسته را احاطه می‌نماید.

☑️ ترانسفورماتور دانه‌ای 

این مدل از ترانسفورماتورها، در حقیقت یک ترانسفورماتور زره‌ای هستند که با توجه به طراحی آن، نمای ظاهری استوانه‌ای دارند. ترانسفورماتور دانه‌ای تعداد بیشتری از دو مدار مغناطیسی مستقل را داراست. به بیان دیگر، مدارهای مغناطیسی پخش شده‌اند.

ترانسفورماتور از نظر کاربرد

ترانسفورماتور مورد استفاده در حوزه الکترونیک

ترانسفورماتورهای کوچک مینیاتوری در تجهیزات الکترونیکی به کار گرفته می‌شوند که می‌توانند بر روی مدار چاپی تعبیه شده یا در درون محفظه ثابت شوند.

 🔴 ترانسفورماتور پالس

ترانسفورماتورهای پالس یکی از پر استفاده‌ترین ترانسفورماتورهای تعبیه شده بر روی مدار چاپی می‌باشند که پالس‌های الکتریکی را در بازه‌ای ثابت ایجاد می‌کنند. در مدارهای دیجیتالی گوناگون که ایجاد پالس در یک فضای مجزا لازم است، به کار می‌رود؛ از این رو، ترانسفورماتورهای پالس اولیه و ثانویه را مجزا نموده و عمدتاً دروازه‌ها یا محرک‌های منطقی دیجیتال، پالس‌های اولیه را به مدار ثانویه پخش می‌کنند. ترانسفورماتورهای پالس که به طور صحیح طراحی و تولید شده‌اند می‌بایست نیاز به جداسازی گالوانیک مطلوب، نشتی کوچک و ظرفیت سرگردان داشته باشند.

🔴 ترانسفورماتور خروجی صدا

ترانسفورماتور صوتی یکی از انواع مختلف ترانسفورماتورهای مرسوم در زمینه الکترونیک است. این برنامه به خصوص در برنامه‌های مختص به صدا به کار می‌رود که در آن تطبیق امپدانس لازم است. ترانسفورماتور صوتی موجب متعادل شدن مدار تقویت کننده و بارها شده و به طور معمول یک بلندگو ترانسفورماتور صوتی می‌تواند از تعدادی سیم پیچ اولیه و ثانویه، مجزا یا مرکزی برخوردار باشد.

سخن نهایی

در این مقاله انواع ترانسفورماتور، به طور کامل و تخصصی و به تفکیک، مورد بررسی قرار گرفت؛ امیدواریم مفید واقع شده باشد. نظرات و سؤالات خود را برای نیرو ترانس کامنت کنید.

بروزرسانی در تاریخ 1401/04/10

‫0/5 ‫(0 نظر)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *