هنگامی که صحبت از ترانسفورماتور در صنعت برق می شود، منظور ما انواع ترانسفورماتور است چرا که هر نوع خاص از این دستگاه می تواند کاربردهای فراوانی در جایگاه های مختلف صنعت داشته باشد، اما اصلی ترین کاربرد آن ها چیست که استفاده از آن ها را در موقعیت های مختلف مناسب می کند؟
در این مطلب از سایت نیرونماد سعی می کنیم توضیح جامع و کاملی در مورد انواع ترانسفورماتور و کاربردهای آنها ارائه دهیم.
انواع ترانفسورماتور در یک نگاه
ترانسفورماتورها دارای انواع مختلفی هستند و می توانند از نظر ساختمان، تعداد فاز، کاربرد، فرکانس و حتی جنس عایق به دسته بندی های جزئی تری مثل هسته ای، زرهی، تک فاز، سه فاز، ایزوله، روغنی، SF6 و … تقسیم بندی شوند. ما در این مقاله ترانسفورماتورها را به 8 دسته تقسیم بندی کرده ایم و سعیمان بر این است که کلیه مطالب مربوط به آنها را پوشش دهیم.
بیشتر بدانید: تصفیه روغن
انواع ترانسفورماتور از نظر ساختمان
ترانسفورماتورها از نظر ساختمان به دو دسته هسته ای و زرهی تقسیم بندی می شوند. به زبان ساده اگر بخواهیم توضیح دهیم، ترانسفورماتورهای هسته ای می توانند یک هسته به شکل پنجره داشته باشند که سیم پیچ های سمت اولیه و ثانویه بر هر دو یال این قاب پنجره ای پیچیده می شود. (دقت داشته باشید که در این نوع ترانسفورماتورها حتی نوع پیچیدن سیم پیچ هم حائز اهمیت است به صورتی که سیم پیچ سمت فشار ضعیف ابتدا روی هر دو یال پیچیده می شود که دلیل آن نوع جریان و کاربرد این دستگاه است.)
ترانسفورماتورهای هسته ای دارای قدرت استحکام بیشتری نسبت به سایر انواع خود هستند. البته این تنها نکته این ماجرا نیست، بلکه ترانسفورماتورهای هسته ای شار نشتی بیشتری نسبت به ترانسفورماتورهای زرهی دارند. در نقطه مقابل ترانسفورماتورهای زرهی هادی کمتر ولی مواد عایقی بیشتری نسبت به نمونه هسته ای مورد نیاز خود دارند.
مجموعه هایی که قصد استفاده از ترانسفورماتورهای زرهی دارند، معمولاً هدفشان استفاده از این دستگاه در سطوح ولتاژ پایین و مدارهای الکترونیکی است.
انواع ترانسفورماتور از نظر تعداد فاز
اگر بخواهیم ترانسفورماتورها را از لحاظ تعداد فاز دسته بندی کنیم، می توانیم آن ها را به دو دسته اصلی تک فاز و سه فاز تقسیم کنیم. احتمالاً خودتان حدس می زنید که ترانسفورماتورهای تک فاز به منظور تغذیه از منبع انرژی از بارهای تک فاز و ترانسفورماتورهای سه فاز برای گرفتن انرژی از منبع تغذیه های سه فاز کمک میگیرند. (دقت داشته باشید که ترانسفورماتورهای سه فاز به دلیل اشغال فضای کمتر، بیشتر مورد توجه هستند.)
انواع ترانسفورماتور از لحاظ کاربرد
دسته بندی دیگری که می خواهیم برای انواع ترانسفورماتور در نظر بگیریم، تقسیم بندی کردن این دستگاه ها از لحاظ کاربرد است. در این میان صحبت کردن در مورد ترانسفورماتورهای قدرت، احتمالاً کار درستی باشد. این ترانسفورماتورها در واقع ترانسفورماتورهایی هستند که در شبکه های توزیع و فوق توزیع، انتقال و تولید می توانند به کار بروند.
به صورت کلی ترانسفورماتورهایی که در بخش توزیع می توانند کاربرد داشته باشند، عبارت اند از:
- روغنی
- خشک
- هرمتیک
در ادامه سعی می کنیم هر یک از این موارد را با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار دهیم.
ترانسفورماتورهای روغنی
نوعی از ترانسفورماتورهای توزیع که کاربرد نسبتاً زیادی دارند، ترانسفورماتورهای روغنی هستند. این نوع از ترانسفورماتورها می توانند برای کاربردهایی همچون خنککنندگی، عایق و جاذب رطوبت هوا به کار روند. سیم پیچ ها و هسته ترانسفورماتور در این مدل و نوع در داخل روغن غوطه ور هستند.
اگر بخواهیم این مدل از ترانسفورماتورها را به بخش های کوچک تری تقسیم بندی کنیم، باید بیان کنیم که آن ها از سه جز اصلی هسته، سیم پیچ ها و روغن تشکیل شده اند.
عوامل تأثیرگذار در حجم روغن تانک ترانسفورماتور در این مدل می تواند دمای محیط، بار ترانسفورماتور و چند عامل دیگر باشد. البته این تمام ماجرا نیست و ترانسفورماتوری روغنی دارای یک منبع انبساط نیز هستند که روغن درون تانک در صورت انبساط وارد آن می شود.
دقت داشته باشید که کاربرد اصلی کنسرواتور ارتباط با هوای بیرون به منظور کنترل دما و حجم روغن است. (به زبان سادهتر از کنسرواتور برای جلوگیری از افزایش بیش از اندازه از حجم روغن داخل تانک و ترکیدن استفاده می کنیم.)
بیشتر بدانید: تولید روغن
بررسی ترانسفورماتورهای خشک
در بررسی انواع ترانسفورماتورها خوب است که به شیوه عملکرد ترانسفورماتور خشک هم بپردازیم! این نوع از ترانسفورماتورها خود بر دو نوع رزینی و آغشته با فشار خلأ دسته بندی می شوند. ما می توانیم از این نوع ترانسفورماتورها در مناطق با رطوبت بالا استفاده کنیم و نگرانی از بابت خراب شدن آن ها نداشته باشیم!
دقت داشته باشید که در این نوع از ترانسفورماتورها با توجه به این که سیم پیچ ها با رزین اپوکسی پوشانده می شوند از نفوذ رطوبت در آن ها جلوگیری می شود. در اصطلاح فنی توان نامی یا اسمی این نوع از ترانسفورماتورها می تواند بین 12.5 تا 25 کیلوولت آمپر باشد که عدد قابل توجهی است.
اگر شخصی از ما مشورت بخواهد که چرا باید از این نوع ترانسفورماتور استفاده کند، پاسخ این است که این نوع دستگاه ها به واسطه تلفات و خرابی کم، بازدهی و توان بالا، عایق بودن در برابر ورود رطوبت هوا، امکان وجود داشتن شرایطی برای کار در شرایط اضافه بار، کاهش خط آتشسوزی و… می توانند بسیار مفید و کاربردی باشند.
آشنایی با ترانسفورماتورهای هرمتیک
آخرین مدل و نوع از ترانسفورماتورهای توزیعی که می خواهیم در مورد آن ها صحبت کنیم، ترانسفورماتورهای هرمتیک هستند. این نوع از ترانسفورماتورها بیشتر به واسطه جلوگیری از تماس روغن با اکسیژن و رطوبت شناخته می شوند. به بیان راحت تر این نوع از ترانسفورماتورها برای استفاده در مناطق با رطوبت بالا مناسب هستند. بر اساس محاسبات آزمایشگاهی، توان نامی این نوع از دستگاه ها 25 تا 5000 کیلوولت آمپر است.
انواع ترانسفورماتورها از لحاظ اندازه گیری
در میان انواع ترانسفورماتورها، نوع دیگری از آن ها وجود دارند که برای اندازه گیری و سنجش مقادیر مختلفی همچون ولتاژ، جریان، نیرو، انرژی، ضریب، توان و فرکانس از آن ها استفاده می شود. اگر به شکل دقیق تر به این نوع از ترانسفورماتورها توجه کنیم، متوجه می شویم که به دو نوع ترانسفورماتور جریان (CT) و ولتاژ (PT) تقسیم بندی می شوند.
مهندسین و متخصصینی که از این نوع ترانسفورماتور استفاده می کنند، بیشتر قصد دارند که اندازه گیری جریان قدرت را در این میان با کمک این دستگاه انجام دهند. این نوع ترانسفورماتورها جریان های سطح بالا را به سطوح پایینتر تبدیل می کنند تا بتوان آن ها را با آمپرمترهای کوچک اندازه گیری کرد.
دقت داشته باشید که ترانسفورماتورهای سی تی یا جریان دارای تعداد دور کمی و سمت ثانویه دارای تعداد دور زیاد است. اتصال این ترانسفورماتورها به شکل سری بوده و با توجه به تعداد دور سیم پیچ ها، جریان بسیار کمی در ثانویه شکل می گیرد.
آشنایی با ترانسفورماتورهای تطبیق امپدانس
اگر بخواهیم بیشترین مقدار انرژی را از منبع به بار منتقل کنیم، باید تمام تلاش خود را بکنیم که امپدانس بار و منبع با یکدیگر تطابق داشته باشند. شاید برای شما هم جالب باشد که یکی از اصلی ترین مکان هایی که کاربردهای تطبیق امپدانس را می توانیم مشاهده کنیم، بلندگوها هستند.
به صورت کلی تر در بلندگوها توسط این وسیله (ترانسفورماتور)، امپدانس بلندگوها با امپدانس خروجی تقویت کننده تطبیق داده می شود و ما می توانیم خروجی را مشاهده کنیم. این تطبیق امپدانس با تنظیم نسبت دور سیم پیچ ها ترانسفورماتور انجام می شود.
ترانسفورماتور ایزوله چیست و چه کاربردی دارد
یکی دیگر از انواع ترانسفورماتور که می توانیم راجع به آن صحبت کنیم و نظر دهیم، ترانسفورماتور ایزوله است. این ترانسفورماتور نسبت تبدیل ولتاژ خروجی به ورودی است که در آن برابر یک عدد است. منظور ما برای برابری یک عدد در واقع برابری ولتاژ خروجی و ورودی است. عدم اتصال الکتریکی بین سمت اولیه و ثانویه، علت نام گذاری این نوع از ترانسفورماتورهاست.
در حقیقت خوبی اصلی این نوع ترانسفورماتور این است که در سمت ثانویه ولتاژ می تواند وجود داشته باشد، اما اتصال به زمینی رخ ندهد. عدم اتصال به زمین باعث می شود، هنگام اتصال شخص به سمت ثانویه برق گرفتگی رخ ندهد.
ما می توانیم از انواع ترانسفورماتورهای ایزوله در مکان های مختلفی استفاده کنیم که از جمله آن ها عبارت اند از:
- ماشین های CNC
- جداسازی در مدارهای پالس
- ایزولاسون الکتریکی در تجهیزات پزشکی
- منبع تغذیه دستگاه هایی که پتانسیل زمان ندارند
- و …
ویژگی اصلی دستگاه های ترانسفورماتور ایزوله که باعث می شوند در صنعت کاربردهای فراوانی داشته باشند، عبارت اند از:
- بهبود توان سیستم
- اتصال زمین بسیار مطمئن
- ایزولاسیون یا جداسازی الکتریکی
- حذف تداخل های ناشی از بارهای غیر خطی
- عدم تداخل فرکانس های رادیویی و نویز بسیار پایین به دلیل نداشتن اتصال الکتریکی
ما می توانیم با توجه به نیاز و خواسته هایی که داریم از ترانسفورماتور ایزوله در قدرت های 1 تا 15 کیلوولت آمپر تک فاز و 6 تا 400 کیلوولت آمپر سه فاز استفاده کنیم.
انواع ترانسفورماتور از لحاظ فرکانس
نوع دیگری از ترانسفورماتورها وجود دارند که می توانند فرکانسی از بین 50 تا چند صد کیلوهرتز داشته باشند. فرکانس ترانسفورماتور یکی از فاکتورها و معیارهای بسیار مهمی است که می تواند در تعیین ابعاد و جنس هزینه کاربرد داشته باشد. هرچه میزان فرکانس ترانسفورماتور افزایش پیدا کند، ابعاد دستگاه می تواند کوچکتر شود. فرکانس ترانسفورماتورهای قدرتی که در بازار رایج هستند و مورد استفاده قرار می گیرند، معمولاً بین 50 تا 60 کیلوهرتز هستند.
بررسی ترانسفورماتورها از لحاظ عایق
آخرین نوع از ترانسفورماتورها که می خواهیم آن را مورد بررسی قرار دهیم، ترانسفورماتورهایی هستند که از لحاظ عایق دسته بندی می شوند. این نوع از ترانسفورماتورها به دلایل مختلفی از جمله عدم ایجاد اتصال الکتریکی ناخواسته منجر به خرابی ترانسفورماتور عایق بندی می شوند. ما می توانیم عایق های ترانسفورماتورها را با مواد مختلفی از جمله روغن، گاز SF6، هوا و مواد جامد ایجاد کنیم.
بیشتر بدانید: بازیافت روغن
خلاصه
وظیفه اصلی ترانسفورماتور، افزایش یا کاهش سطح ولتاژ و جریانی است که در وسایل الکترونیکی به کار می رود. در این مقاله از سایت نیرونماد، اطلاعات جامعی در مورد ترانسفورماتورها، انواع ترانسفورماتورها و… در اختیار شما قرار گرفته شد.
ترانفسورماتور چیست؟
وظیفه اصلی ترانسفورماتور، افزایش یا کاهش سطح ولتاژ و جریانی است که در وسایل الکترونیکی به کار می رود.
انواع ترانفسورماتور
ترانسفورماتورها دارای انواع مختلفی زیادی هستند و می توانند از نظر ساختمان، تعداد فاز، کاربرد، فرکانس و حتی جنس عایق به دسته بندی های جزئی تری مثل هسته ای، زرهی، تک فاز، سه فاز، ایزوله، روغنی، SF6 و … تقسیم بندی شوند.
مقاله خوبی بود ممنون
نمیدونستم تو وسایل برقی خونمون هم ترانسفورماتور هست ولی سایز کوچیکش