ترانسفورماتور

ترانسفورماتور تک فاز(انواع+راندمان+نکات مهم)

ترانسفورماتور تک فاز

ترانسفورماتور یک دستگاه استاتیک الکترومغناطیسی است که انرژی مغناطیسی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. این دستگاه شامل یک هسته مغناطیسی آهنی است که به عنوان بخش مغناطیسی ترانسفورماتور و سیم پیچ مسی به عنوان بخش الکتریکی ترانسفورماتور کار می کند. ترانسفورماتور تک فاز دستگاهی با راندمان بالا است و تلفات آن نیز بسیار کم است زیرا هیچ اصطکاک مکانیکی در داخل آن وجود ندارد.

ترانسفورماتورها تقریبا در تمام سیستم های الکتریکی از سطح ولتاژ پایین گرفته تا بالاترین سطح ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند و تنها با جریان متناوب (AC ) کار می کنند، زیرا جریان مستقیم (DC) هیچگونه القای الکترومغناطیسی ایجاد نمی کند. بسته به شبکه ی الکتریکی که ترانسفورماتور در آن نصب شده، دو نوع ترانسفورماتور یعنی ترانس سه فاز و ترانسفورماتور تک فاز وجود دارد. که با ترانسفورماتور تک فاز به طور کامل در این مقاله آشنا می شوید.

ترانسفورماتور تک فاز

ترانسفورماتور تک فاز چیست؟

ترانسفورماتور تک فاز به نوعی از ترانس گفته می شود که از یک منبع برق جریان متناوب تک فاز و خروجی منبع AC استفاده می کند و انرژی الکتریکی را از یک مدار به یک یا چند مدار دیگر منتقل می کند. یعنی ترانسفورماتور به چرخه ی ولتاژ بستگی دارد، که در یک فاز زمانی یکپارچه کار می کند. این ترانسفورماتورها برای پایین آمدن سیگنالهای الکتریکی از راه دور به سطح قدرت استفاده می شوند، که در کاربردهای تجاری سبک و همچنین کاربرد های مسکونی مورد استفاده قرار می گیرند.

تغییر درجریان با نسبت سیم پیچ اولیه به سیم پیچ ثانویه تعیین می شود. بسیاری از ترانسفورماتورهای تک فاز اجازه می دهند نسبت های تعداد دور قابل تنظیم را داشته باشند، برخی دیگر نسبت یک به یک ثابت دارند که می تواند برای جداسازی و ایزوله کردن مدارها استفاده شود. بیشترین ولتاژ در ترانسفورماتورهای تک فاز با توجه به مقررات صنعتی و زیرساخت های تاسیساتی متفاوت است.

انواع ترانسفورماتور تک فاز

ترانس صوتی

نوعی از ترانسفورماتور تک فاز است که می تواند نویز زمینه را از سیگنال های صوتی حذف کند. این کار از طریق موانع مغناطیسی به نام شیلد انجام می گیرد.

اتوترانسفورماتور

این نوع ترانس برای کاربردهایی با توان کم و با هدف اتصال مدار با ولتاژ متفاوت به کار می رود و فقط دارای یک سیم پیچ است و ویژگی ایزوله بودن را ندارد. اتو ترانسفورماتور در مقایسه با سایر انواع ترانس ها معمولا کوچک تر، سبک تر و ارزان تر است.

ترانس تک فاز با ولتاژ ثابت (CVT)

این نوع ترانسفورماتور تک فاز دارای ولتاژ نسبتا ثابت است، درحالی که ولتاژ ورودی بسیار متغیر می باشد. این نوع ترانسفورماتور دارای قابلیت خود تنظیمی در سیم پیچ ثانویه می باشد. بنابراین می تواند جریان خروجی را در محدوده ی دینامیکی فراهم کند. از این نوع ترانس ها بیشتر برای روشنایی خیابان ها استفاده می شود.

ترانس تک فاز کنترل صنعتی

این نوع ترانسفورماتور می تواند منبع ثابتی از جریان و ولتاژ را برای تجهیزات تامین کند. از این ترانس در سلنوئید و دستگاه های الکترومکانیکی در صنایع استفاده می شود.

انواع ترانس تک فاز

ترانسفورماتور تک فاز به سه فاز

تقارن یا به عبارت دیگر جریان کشی مساوی از هر فاز یکی از دغدغه های مراکز صنعتی می باشد. این مساله زمانی اهمیت بیشتری پیدا می کند که مصرف کننده تک فاز با جریان بالا وجود داشته باشد. در این مواقع می توان از ترانسفورماتورهای سه فاز به تک فاز استفاده کرد. این ترانسفورماتورها تا حد مطلوبی تقارن بار ایجاد می کنند. باید در نظر داشت که در نوع ترانسفورماتورها فاز وسط دو برابر دوفاز کناری جریان می کشد. ترانسفورماتور سه فاز به تک فاز براساس نیاز مشتری طراحی و تولید می شود.

راندمان ترانسفورماتور تک فاز

ترانسفورماتورها یکی از مهم ترین رابط ها بین یک منبع تغذیه و یک سیستم الکتریکی می باشد. در نتیجه آنچه روی عملکرد یک دستگاه و طول عمر آن تاثیر مستقیم می گذارد، ترانسفورماتور و راندمان ترانسفورماتور است. به طور کلی راندمان ترانسفورماتور بین 95 تا 99 درصد می باشد. تلفات هسته بستگی به ولتاژ نامی ترانسفورماتور و تلفات مسی در سیم پیچ ها به سطح جریانی که از سیم پیچ اولیه و ثانویه عبور می کند بستگی دارد.

از این رو راندمان ترانسفورماتور یکی از موارد بسیار مهم برای عملکرد دستگاه می باشد زیرا بیانگر شرایطی است که ولتاژ و فرکانس به صورت دائمی وجود دارند. راندمان ترانسفورماتور از طریق تقسیم قدرت خروجی تقسیم بر قدرت خروجی به علاوه ی تلفات در صد به دست می آید. قدرت خروجی نتیجه کسری از بار نامی برحسب ولت آمپر و ضریب توان بار می باشد. تلفات نیز جمع تلفات مسی در سیم پیچ ها، تلفات آهنی هسته، تلفات دی الکتریک و تلفات بار سرگردان را شامل می شود.

نکات مهم مربوط به انتخاب این ترانس

در هنگام انتخاب ترانسفوماتور تک فاز، باید فاکتورهای زیر را درنظر بگیرید:

  • محدوده فرکانس کاری
  • مقدار ولتاژ اولیه و ثانویه
  • مقدار توان
  • دمای کارکرد

مقایسه ترانس تک فاز با ترانسفورماتور سه فاز

از آنجایی که هزینه ی شبکه ی توزیع سه فاز نسبت به تک فاز بسیار بالاتر است و تقاضای کلی برق در مناطق غیرشهری کم است، در این مناطق از ترانسفورماتور های تک فاز بیشتر استفاده می شود. بالاترین ولتاژ موجود در شبکه تک فاز با زیرساخت های برق و  مقررات صنعتی تنظیم می شود. ترانسفورماتور تک فاز اغلب در شبکه ی توزیع برق و جهت کاهش ولتاژ در مناطق مسکونی و تجاری استفاده می شود. هنگامی که با لوازم برقی مورد استفاده قرار می گیرد، خروجی ولتاژ پایین تر اغلب قبل از دستگاه های برقی، مانند کامپیوتر، به جریان DC اصلاح می شود.

باتوجه به افزایش قیمت انرژی در کشور، استفاده از ترانسفورماتور های تک فاز که دارای تلفات بی باری کمتری نسبت به ترانسفورماتور های سه فاز هستند، سرمایه گذاری و هزینه های کنتری در بر دارد. بنابراین برای بار های تک فاز کوچک، ترانسفورماتورهای تک فاز اقتصادی ترین گزینه می باشند.

ترانس تک فاز

 

درپایان، از مزایای ترانسفورماتور تک فاز می توان به حمل نقل و تعمیرات آسان و دسترسی پذیری واحدهای یدکی اشاره کرد. ترانسفوماتورهای تک فاز به طور گسترده در کاربردهای فشار ضعیف تجاری به صورت دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترانسفورماتورها به صورت فشار ضعیف کار می کنند و مقدار ولتاژ خانگی را به مقدار مناسب جهت تغذیه تجهیزات الکترونیکی کاهش می دهند.

دیدگاهتان را بنویسید

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