تلفات ترانسفورماتور: ترانسفورماتور وسیله‌ای الکتریکی و از تجهیزاتی به شمار می‌رود که راندمان بالایی دارند ولی بازده صد درصدی ندارند و همانند تجهیزات الکتریکی دیگر در عملکردشان تلفاتی دارند که موجب کاهش راندمان این وسیله می‌شوند. مهم‌ترین موضوع مربوط به ترانسفورماتورها تلفات آن‌ها است که محاسبه آن به مهارت فنی و دانش کافی نیاز دارد و تلفات از طریق اختلاف بین توان ورودی و خروجی موجود در تجهیزات الکتریکی ارزیابی می‌شود.
ترانسفورماتور به علت ساکن بودن، تلفات مکانیکی از جمله اصطکاک ندارند و در واقع شامل تلفات الکتریکی مثل هسته ترانسفورماتور یا تلفات آهن، تلفات مسی ترانسفوماتور، تلفات ترانسفورماتور توزیع و تلفات ترانسفورماتور قدرت هستند. تلفات مسی در اثر مقاومت اهمی که در سیم پیچ‌های مسی ترانسفورماتور هست، بروز می‌کند. تغییر مقدار بار ترانسفورماتور منجر به تغییر تلفات مس می‌شود.
تلفات جریان گردابی و تلفات هیسترزیس اصلی‌ترین تلفات ترانسفورماتور محسوب می‌شوند که به خواص مغناطیسی مواد اولیه هسته ترانسفورماتور بستگی دارند. عکس شدن میدان مغناطیسی موجب به تلفات هیسترزیس می‌شود و جریان متناوبی که در سیم پیچ اولیه تولید می‌شود و در میدان جریان دارد جریان گردابی نامیده می‌شود که می‌تواند با تبدیل انرژی به حرارت، آن را هدر دهند.
انواع ترانسفورماتور توزیع که شامل ترانسفورماتور کنسرواتوری، ترانسفورماتور هرمتیک و ترانسفورماتور خشک هستند، همانند همه انواع دیگر ترانسفورماتور تلفات یکسانی مثل تلفات هسته، تلفات مسی، جریان گردابی و هارمونیک دارند. تلفات بار (تلفات مس) و تلفات بی‌باری (درهسته) دو نوع تلفات ترانسفورماتور قدرت به شمار می‌روند که در صورت نادیده گرفتن کاربرد و قدرت در همه ترانسفورماتورها یکسان هستند.
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
فروشگاه نیرو ترانس، عرضه کننده انواع ترانس جریان ct
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
انواع تلفات ترانسفورماتور
هر ترانسفورماتوری که طراحی و تولید می‌شود، دارای تلفات خواهد بود که این تلفات انواع مختلفی دارند. از جمله این تلفات می‌توان به تلفات آهن (تلفات هسته ترانسفورماتور)، تلفات مسی ترانسفورماتور، تلفات ترانسفورماتور قدرت، تلفات ترانسفورماتور توزیع اشاره کرد. در ادامه هر کدام از آن‌ها را مورد بررسی قرار میدهیم:
تلفات هسته ترانسفورماتور یا تلفات آهن
باتوجه به ویژگی‌ها و خواص مغناطیسی که در مواد اولیه ساخت این وسیله استفاده می‌شود، دو تلفات هیسترزیس و جریان گردابی متفاوت خواهند بود که در نهایت به عنوان تلفات اصلی به شمار می‌روند. در هسته ترانسفورماتور در اثر عکس شدن میدان مغناطیسی، تلفات هیستریزس به وجود می‌آید. تلفات هیستریزس باتوجه به درجه آهن و حجم آن، فرکانس برگشت میدان مغناطیسی و مقدار تراکم شار مغناطیسی را خواهد داشت.
در تلفات جریان گردابی، این مسئله وجود دارد که در ترانسفورماتور معمولاً در سیم پیچ اولیه جریان متناوب تولید می‌شود و علاوه بر آن شار مغناطیسی متناوب هم ایجاد می‌شود. هنگام تماس سیم پیچ ثانویه با شار مغناطیسی متناوب، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که این میدان مغناطیسی، عامل انتقال ولتاژ و جریان از سیم پیچ اولیه به سمت سیم پیچ ثانویه خواهد بود.
باوجود این که این فرآیند عملکرد خوبی دارد. اما گاهی اوقات شار مغناطیسی موجود نه تنها با سیم پیچ ثانویه تماس دارد، بلکه با قسمت‌های رسانای اطراف سیم پیچ هم در تماس خواهد بود؛ برای مثال هسته آهنی یا فولادی در ترانسفورماتور که همه و همه منجر به تولید میدان مغناطیسی در آن بخش‌ها می‌شوند؛ در نهایت یک میدان الکتریکی کوچک در این راستا ایجاد می‌شود، در نتیجه جریانی که در میدان در حال جریان است، همان جریان گردابی است که با تبدیل انرژی به حرارت باعث به هدر رفتن آن می‌شود.
💠💠💠💠💠
بهترین برند‌های ترانس ولتاژ pt را از نیرو ترانس بخواهید.
💠💠💠💠💠
تلفات مسی ترانسفورماتور
در سیم پیچ‌های ترانسفورماتور، باتوجه به مقاومت اهمی که وجود دارد، می‌توان گفت که تلفات مسی بروز می‌دهد. به منظور محاسبه کردن تلفات در ترانسفورماتور که در سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه به وجود می‌آید، اساساً از ضرب توان دوم جریان عبوری از سیم پیچ‌ها در مقاومت اهمی محاسبه می‌شود؛ در حقیقت کاملاً واضح است که تلفات مسی با مربع جریان متناسب خواهد بود و این جریان موجود به بار بستگی دارد. توجه کنید که با تغییر میزان بار این تلفات مسی در ترانسفورماتور هم دستخوش تغییر می‌شود. گفتنی است که تلفات مسی را با نام تلفات اهمی هم می‌شناسند که در حالت کلی از مقاومت سیم پیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور در برابر جریان نشأت می‌گیرد.
تلفات ترانسفورماتور قدرت
این نوع تلفات به نوبه خود به دو دسته تلفات بار و تلفات بی‌باری تقسیم می‌شود. در حقیقت باید بدانید که این نوع تلفات در تمام ترانسفورماتورها بدون در نظر گرفتن قدرت و کاربردی که دارند، یکسان خواهد بود؛ اما با این وجود دو نوع تلفات دیگر هم موجود است که اغلب با تلفات دیگر یا کیفیت غیر ایده‌آل قدرت تشکیل می‌شوند.
البته این تلفات اکثراً در ترانسفورماتورهای بزرگ‌تر دیده می‌شود، برای نمونه می‌توان به تلفات تجهیزات کمکی، تلفات خنک‌کنندگی که در اثر پمپ و تجهیزات خنک‌کنندگی به وجود می‌آیند، اشاره کرد. حال تلفات بی‌باری که در ترانسفورماتور وجود دارد بیشتر در هسته رخ می‌دهد و اکثراً زمانی رخ می‌دهد که ترانسفورماتور موجود فعال باشد. در حقیقت تلفات بی‌باری را با نام تلفات هسته و تلفات آهن ترانسفورماتور هم می‌شناسند که اغلب به صورت دائمی هم وجود دارند (قبل‌تر راجع به آن‌ها توضیح دادیم).
تلفات بار معمولاً شامل تلفات اتصال کوتاه و یا تلفات مسی است؛ این دو تلفات معمولا به میزان باردار بودن ترانسفورماتور وابسته خواهد بود که از جمله آن‌ها می‌توان تلفات جریان گردابی و تلفات اهمی را نام برد که پیش‌تر آن‌ها را بررسی کردیم.
تلفات ترانسفورماتور توزیع
همان گونه که قبل‌تر اشاره کردیم لازم است که دوباره بیان کنیم که معمولاً در تمام ترانسفورماتورها از جمله ترانسفورماتور توزیع که انواع مختلفی دارد، میزان تلفات یکسان خواهد بود. از جمله انواع ترانسفورماتورهای توزیع می‌توان به ترانسفورماتور خشک، ترانسفورماتور کنسرواتوری، ترانسفورماتور هرمتیک را نام برد؛ در تمام این ترانسفورماتورهای توزیع تلفات مختلف همچون هارمونیک، تلفات مسی، تلفات جریان گردابی، تلفات هسته وجود دارد.
تلفات مکانیکی
یکی دیگر از تلفاتی که در ترانسفورماتورها دیده می‌شود، تلفات مکانیکی است. در اثر میدان مغناطیسی تغییر شکلی که ایجاد می‌شود، باعث حرکت برخی از قطعات ترانسفورماتور می‌شود، مخصوصاً قطعاتی که به خوبی محکم نشده باشند. این حرکت و تحریکات مکانیکی به نوبه خود باعث اتلاف انرژی می‌شوند.
بازده یا راندمان ترانسفورماتور
لازم به ذکر است اشاره کنیم که بازده یک ترانسفورماتور از تقسیم کردن توان خروجی بر توان ورودی محاسبه می‌شود. در واقع توان ورودی که در رابطه وجود دارد، مجموع تلفات و توان خروجی خواهد بود. البته که تلفات ترانسفورماتور هم از مجموع تلفات هسته و سیم پیچ‌های آن محاسبه می‌شود. اساساً بازده یا راندمانی که در ترانسفورماتورها وجود دارد در بازه 95% تا 99% خواهد بود.
توجه کنید که اندازه گیری‌های خروجی و ورودی در شرایط بارداری صورت نمیگیرد، لذا در این صورت 1 الی 2 درصد خطا وجود دارد که با توجه به راندمان بالای ترانسفورماتور نمی‌توان از این مقدار خطا چشم پوشی کرد و چشم پوشی از آن منطقی نخواهد بود. برای محاسبه تلفات سیم پیچ و هسته از تستهای اتصال کوتاه و مدار باز استفاده میکنند.
سخن نهایی
در این مقاله انواع تلفات ترانسفورماتور، همچنین راندمان ترانسفورماتور، به تفکیک مورد بررسی قرار گرفت. درصورت وجود هرگونه نظر یا سؤال، نیرو ترانس با آغوشی باز پذیرای نظرات و سؤالات شماست؛ برای ما کامنت بگذارید یا با شماره‌های درج شده در وبسایت با ما تماس بگیرید.
به‌روز رسانی در تاریخ 1401/05/19
