ترانسفورماتور برق چیست و چطور کار می کند؟

به ترانسفورماتورها ترانس برق هم گفته می شود آنها بخش مهم اغلب وسیله های الکتریکی هستند. در تغییر سطح ولتاژ، ایزوله کردن قسمت های مختلف مدارها نقش دارند. اما ترانسفورماتور چگونه کار می کند و چیست؟ در ادمه بیشتر آشنا خواهید شد

ترانس یا ترانسفورماتور چگونه کار می کند؟

پیش از بیان نحوه کار ترانسفورماتورهای الکتریکی، اول باید قانون القای الکترومغناطیسی را متوجه شوید. این قانون که توسط مایکل فارادی کشف شد، می گوید که یک میدان مغناطیسی در حال تغییر، ولتاژی را در یک هادی القا می کند. و این قانون کلی همه ترانسفورماتورها است.
ترانسفورماتورها بر طبق قانون القای الکترومغناطیسی کار می کنند، هنگامی که یک میدان مغناطیسی متغیر در دور یک سیم پیچ، نیروی الکتروموتور (emf) را در یک سیم پیچ ثانویه القا می کند. سیم‌پیچ اولیه که به ولتاژ اصلی متصل است، در هنگام روشن شدن، شار مغناطیسی ایجاد می‌کند. این شار مغناطیسی یک میدان مغناطیسی تولید می کند که توسط سیم پیچ ثانویه احاطه می شود. emf القایی در سیم پیچ ثانویه با تعداد دور سیم پیچ و سرعت تغییر شار مغناطیسی رابطه مستقیم دارد.

ترانسفورماتور قدرت یا افزاینده

ترانس قدرت برای افزایش و یا کم کردن ولتاژ در نیروگاه های برق استفاده می شود. ولتاژ تولیدی در این ترانسفورماتورها زیاد است و اندازه آنها نیز بسیار بزرگ می باشد.

روش القا در ترانسفورماتورها:

۱)سیم پیچ اولیه به ولتاژ برق متصل می شود و انرژی الکتریکی را القا می کند.
۲) این توان الکتریکی یک میدان مغناطیسی در دور سیم پیچ اولیه می سازد که یک شار مغناطیسی ایجاد می شود.
۳) شار مغناطیسی که در یک هسته جریان دارد، ولتاژی را در سیم پیچ ثانویه القا می کند.
۴)سیم پیچ ثانویه به نسبت تعداد دور این میدان مغناطیسی را تبدیل به ولتاژ می کند.

معایب و مزایا ترانسفورماتورها

چون در ترانسفورماتور از سیم مسی و هسته آهنی استفاده شده است معمولا وزن زیادی دارند و جابجایی آنها سخت است و تلفات ترانس نسبت به پاور سوییچینگ زیادتر می باشد در عوض سوختن قطعات ندارند زیرا در آنها قطعات الکترونیکی استفاده نشده است و نیاز به زمان برای راه اندازی ندارند همچنین برای فرکانس های پایین اقتصادی ترین گزینه هستند

ترانسفورماتور توزیع

از ترانسفورماتور های توزیع برای توزیع کردن برق مصرفی به واحد های خانگی و تجاری استفاده می کنند. این ترانس ها ولتاژ های مسیر انتقال را به سطح ولتاژ های خانگی و استاندارد کم می کنند. این نوع ترانسفارمر ها کوچکتر از انواع ترانسفورمر قدرت می باشند.

ترانسفورماتور در صنعت انتقال برق چه کاربردی دارد؟

همه ما میدانیم وظیفه ترانس ها انتقال انرژی الکتریکی به وسیله القا است در نیروگاه های برق پس از تولید برق در حین انتقال آن به منازل افت ولتاژ اتفاق می افتد اینجا است که کاربرد ترانسفورماتور مشخص می‌شود. البته در برخی موارد هم کاربرد ترانسفورماتور برای ایجاد ایمنی و محافظت است.

انواع ترانسفورماتور کدامند؟

ترانسفورماتورها در صنعت برای کاربردهای مختلفی استفاده می شوند که پرمصرف ترین آنها را در اینجا قرار دادیم.
ترانسفورماتور با هسته هوا: همانطور که از نام آن معلوم است، ترانسفورماتور هسته هوا هیچ هسته فرو مغناطیسی جامدی ندارد. سیم پیچ های اولیه و ثانویه روی مواد غیر مغناطیسی پیچیده می شوند و میدان مغناطیسی در هوا بین سیم پیچ ها قرار دارد
ترانسفورماتور استاندارد: ترانسفورماتور استاندارد یک تعریف نظری است که در آن سیم پیچ های اولیه و ثانویه کاملاً جفت شده اند. هیچ اتلاف انرژی در ترانسفورماتور ایده آل وجود ندارد.
ترانسفورماتور ایزوله: ترانسفورماتور ایزوله قسمت اولیه و ثانویه مدار از هم جدا می کند و مانع اتصال مستقیم الکتریکی می شود. برای محافظت از وسایل و مصرف کننده در برابر شوک الکتریکی کاربرد دارد.
ترانسفورماتور کاهنده: این نوع ترانسفورماتور ولتاژ اولیه آن بزرگتر از ولتاژ ثانویه اش است. تعداد دور سیم پیچ ثانویه کمتر از سیم پیچ اولیه است و این باعث کاهش ولتاژ می شود.
ترانسفورماتور ابزار: ترانسفورماتورهای ابزار برای جدا کردن وسایل نظارت و اندازه گیری از سطح ولتاژ بالا در مدار دستگاه است.

ترانسفورماتورهای الکتریکی تجاری

در بحث ترانسفورماتورهای الکتریکی تجاری، نقش آنها برای نیازهای صنعتی گسترش یافته و تنظیم شده است. ترانسفورماتورهای تجاری برای نظارت سطوح ولتاژ افزایش یا کاهش یافته، بسته به نیازهای الکتریکی یک صنعت ساخته شده اند. آنها می توانند ماشین آلات سنگین را تغذیه کنند، انرژی سیستم های روشنایی را کنترل کنند، و حتی باعث توزیع مجدد نیرو در یک ساختمان بزرگ شوند.

سوالات مربوط به ترانسفورماتور چیست و چگونه کار می کند؟

ترانسفورماتور چیست؟ یک دستگاه ایستا که ولتاژ و جریان را به روش القا منتقل می کند و انتقال برق از یک مدار به مدار دیگر از طریق قانون القای فارادی انجام می دهد.
ترانسفورماتور چه قسمت هایی دارد؟ هسته، سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه اجزای ترانسفورماتور است.
طرز کار ترانسفورماتورها چگونه است؟ با اتصال ولتاژ به سیم پیچ اولیه ترانس، یک ولتاژ و جریان الکتریکی متناوب در سیم پیچ ثانویه به واسط القای الکتریکی شکل می گیرد.
انواع ترانسفورماتورها کدامند؟ باتوجه به نوع کاربری که ترانسفورماتورها دارند و هدفی که بر اساس آن پیچیده شده اند به ترانسفورماتور افزاینده و ترانسفورماتور کاهنده، ترانسفورماتور تک فاز و سه فاز، ترانسفورماتور درونی و بیرونی، ترانسفورماتور توزیع و ترانسفورماتور ابزاری یا ابزار دقیق، ترانسفورماتور قدرت، ترانسفورماتور دو ولتاژه و اتو ترانسفورماتور، ترانسفورماتور روغنی و ترانسفورماتور خشک تقسیم می شوند.
تفاوت ترانسفورماتور خشک و روغنی در چیست؟ تفاوتی که بین ترانسفورماتور روعنی و خشک وجود دارد در روش خنک کنندگی آنهاست در ترانسفورماتور خشک از هوا و ترانسفورماتور روغنی از روغن مخصوص برای خنک سازی استفاده می شود.